mašinski elementi - kaiševi

$"!#"%:MAŠINSKI ELEMENTI

1

2B=I9EJ=G9G H +E5;H>9I7H2B=I9EJ=G9G H +E5;H>9I7H,5L=BF?= :5?H@G9G H +E5;H>9I7H,5L=BF?= :5?H@G9G H +E5;H>9I7H

’E ,=E?C %@5;C>9I=ć! 8C79BG’E ,=E?C %@5;C>9I=ć! 8C79BG’E 4CE=75 ĐCEđ9I=ć! 8C79BG’E 4CE=75 ĐCEđ9I=ć! 8C79BG

Mašinski elementi ______

2

Predavanja"" B989@>5B989@>5

Ø Frikcioni prenosnici,Ø Kaišni prenosnici.

Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______

Frikcioni prenosnici spadaju u grupu mehaničkihprenosnika snage.Prenos obrtnog momenta i kretanja ostvaruje seneposrednim dodirom i trenjem dodirnihpovršina pogonskog i gonjenog elementa. Zbogtoga, kod frikcionih prenosnika, može doći doproklizavanja i puzanja.Frikcioni prenosnici su najjednostavnije sredstvoza prenošenje kretanja i snage.

)0*+&*.-* /0(-.1-*&*.FBCIB9 ?5E5?G9E=FG=?9


4

Najjednostavniji frikcioni prenosnik sastoji se oddva točka koja su međusobno pritisnutaodređenom silom Fn .

Gonj.

r 1

Pog.

r2

w2

w1

w1

w2

Fn

Fn Fm

Ft Fm

Ft

T1

T2


5

Obimna (tangencijalna) sila na točku:

;

Uslov da ne dodje do proklizavanja nadodirnim površinama, čime se obezbedjujeprenos obrtnog momenta T, je:

;

Ako je obimna sila veća od sile trenja dolazi doproklizavanja jednog točka po drugom, tj. doproklizavanja usled preopterećenja.


6

Sila pritiska na dodirnim površinama:

Sµ - stepen sigurnosti protiv klizanja;

µ - koeficijent trenja; zavisi od materijala (tvrdoće,čvrstoće) i stanja dodirnih površina (kvalitetaobrade).

Sila pritiska Fn se ostvaruje i održava određenimmehanizmom (opruge, poluge i dr.) i ne može semenjati neograničeno.


7

/E98BCFG= :E=?7=CB=< DE9BCFB=?5§ jednostavna izrada (cilindri, konusi i dr),§malo međuosno rastojanje,§ konstantan prenosni odnos,§ niski troškovi održavanja,§ laka montaža i demontaža,§ rad je tih i bešuman, bez zujanja karakterističnog za

zupčanike,§ svi udari i preopterećenja se amortizuju proklizavanjem

frikcionih točkova,§ promena smera obrtanja i ugaone brzine gonjenog vratila,§ kontinualna promena prenosnog odnosa,§ lako i brzo uključivanje i isključivanje.


8

-98CFG57= :E=?7=CB=< DE9BCFB=?5

§ veliko opterećenje vratila i ležaja prenosnika,§ puzanje na dodirnim površinama,§ neravnomerno trošenje dodirnih površina, kao

posledica klizanja,§ povećanje temperature i habanje dodirnih

površina,§ teško je ostvariti tačan prenosni odnos,§ potreban je uređaj za ostvarivanje sile pritiska

na dodirnim površinama.


9

/C89@5 :E=?7=CB=< DE9BCFB=?5

frikcioni prenosnici sa stalnim(konstantnim) prenosnim odnosom

n2=const.

n1=const.

1

2

rxr 2

frikcioni prenosnicisa promenljivim prenosnim odnosom

(varijatori)

frikcioni prenosnici sa mogućnošću promenesmera obrtanja


10

/C89@5 :E=?7=CB=< DE9BCFB=?5DE9A5 DC@CM5>H CF5 IE5G=@5

a

r2

v

w1

w2

r1

Cilindrični

Rm

r

Rm

brm2r

1

r2

O1

O2

Od1

d2

d2

d1

d2

rm2

2

rrm1

a) b)

Konični


11

/E=A9B5 :E=?7=CB=< DE9BCFB=?5Frikcioni prenosnici nalaze primenu kod mehanizama,mlinova, frikcionih presa i svih uređaja kod kojih nijebitna tačnost prenosnog odnosa.U novije vreme frikcioni prenosnici nalaze sve širuprimenu u gradnji menjača sa kontinualnom promenombrzine.


12

)E=?7=CB= DE9BCFB=7= F5 ?CBFG5BGB=ADE9BCFB=A C8BCFCA

Cilindrični frikcioni prenosnici sa ravnimdodirnim površinama

Spoljašnji par Unutrašnji par Ravni par


13

Sila pritiska na dodirnim površinama Fn jeistovremeno radijalna sila koja opterećujevratila:

Ako su točkovi izrađeni od sivog liva (µ = 0,15),dobija se: Fr = 6,6666 Ft Sµ.

Rezultujuće opterećenje vratila je:


14

Cilindrični frikcioni prenosnici sa ožlebljenimdodirnim površinama

d 2d 1

fh

b

Fn

mFn

Fn

mFn

mFn

AA

Fr

AAA

Radijalna sila pritiska na vratilo:

Ako se uzme u obzir i trenje duž žlebova, sila Fr je:


15

Ukupna sila trenja:

Þ

Radijalna sila pritiska na vratilo:

Ako su točkovi izrađeni od sivog liva (µ = 0,15),dobija se: Fr = 2,67 Ft Sµ.


16

Konični frikcioni prenosnici

Rm

rm2

rm1

Rm

brm2r

1

r2

O1

O2

Od1

d2

d2

d1

d2

rm2

2

rrm1

a) b)

.

Prenosni odnos:

Za slučaj kada jeS = d1 + d2 = 90o:


17

+=B9A5GF?C ?@=J5B>9

Ukoliko su dodirne površine točkova idealno tačnoizrađene i ako se poklapaju sa kinematskimpovršinama, obimne brzine oba točka sumeđusobno jednake.

U praksi postoji odstupanje radnih površina odkinematskih, pa položaji tačaka dodira odstupajuod kinematske površine. Zato se javlja razlika ubrzinama i dolazi do tzv. kinematskog klizanja.


Elastično klizanje ili puzanje je posledica elastičnihdeformacija nastalih na kontaktnim površinamafrikcionih točkova.

Pod dejstvom normalne sile Fn deformišu se površinskislojevi frikcionih točkova tako da se dodir točkovaostvaruje po površini umesto po liniji.

18

(@5FG=čBC ?@=J5B>9

Zbog deformisanja površinskih slojeva materijala, dužineelementarnih delića se menjaju (skraćuju ili izdužuju).Tako su u dodiru delići smanjene dužine sa delićimapovećane dužine, odnosno dolazi do elastičnog klizanja.


19

Gonjeni točak zaostaje za pogonskim, dolazi do tzv.elastičnog puzanja.

Razlika brzina pogonskog i gonjenog točkapredstavlja brzinu klizanja:

vk = v1 - v2 .

Faktor proklizavanja xk :


20

Stvarni kinematički prenosni odnos:

Kako je elastično klizanje relativno malo, običnose u praksi zanemaruje. Tada se prenosni odnosnalazi iz jednakosti obimnih brzina u sredinidodirnih linija, tj.u kinematskom polu C:


Materijali za frikcione točkove treba daposeduju sledeće osobine:§ veliki modul elastičnosti kako bi se sprečile

deformacije na mestu dodira točkova;(smanjenjem deformacija smanjuje se elastičnoklizanje i gubici energije),

§ veliki koeficijent trenja kako bi se ostvarila štoveća sila trenja i omogućilo prenošenje većihobimnih sila,

§ veliku otpornost na kontaktni pritisak i habanjekako bi prenosnik imao što duži radni vek.

21

,5G9E=>5@= J5 =JE58H :E=?7=CB=<GCč?CI5

Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______

22

+$*K-* /0(-.1-*&*

3EFG9 = CFC6=B9

Kaišni prenosnici prenose snagu (mehaničkuenergiju) i kretanje između vratila koja mogubiti i na velikom međuosnom rastojanju.

Najjednostavniji kaišni prenosnik sastoji se oddva točka (kaišnika) i kaiša prebačenog prekonjih.

Kaiš je zategnut određenom silom.


23

Radno opterećenje se prenosi posredstvom siletrenja između kaiša i točkova, ili zahvatanjemzubaca kaiša i točkova (zupčasti kaišni prenosnik).

Slobodan ogranak

T1 r 2

T2

a

r2

w1

Deo kaiša (remena) između kaišnika (remenica)koji vuče naziva se vučni ogranak, a drugi,povratni, slobodni ogranak .

Uslov za prenos kretanjai snage putem sile

trenja je:Fµ > Ft


24

Prema položaju osa pogonskog i gonjenogkaišnika razlikuju se sledeći kaišni prenosnici:

a)

Otvoreni

b)

Ukrštenic)

Poluukršteni

pogonska remenica

Stepenasti


25

Prema obliku profila kaiša kaišni prenosnici sedele na:

Pljosnati kaišniprenosnik

Zupčasti kaišniprenosnik

Trapezni kaišni prenosnik(remeni prenosnik)


26

Zatezanje kaiša se ostvaruje: sopstvenom težinom,pomoću kotura zatezača, zglobnim oslanjanjemmotora, elastičnim izduženjem kaiša, itd.Zatezanjem kaiša obezbeđuje se sila pritiska nadodiru kaiša i kaišnika, a time i potrebna vrednostsile trenja za prenos snage.

zatezna remenica

gonjenaf )

Provera zategnutosti kaiša


§ Zahvaljujući elastičnosti kaiša i remena prigušuju sesvi udari i vibracije - mirniji rad,

§ U momentu preopterećenja dolazi do proklizavanjakaiša,

§ Kaišni prenosnici su jednostavnog oblika i nezahtevaju tačno osno rastojanje i položaj,

§ Obezbeđuju prenos snage između veoma udaljenihvratila i istovremeni prenos snage na više vratila,

§ Mogu da rade pri velikim brzinama,§ Prenose veliku specifičnu snagu u odnosu na

težinu,27

.FC6=B9 ?5=LB=< DE9BCFB=?5


28

§ Kaišni prenosnici su dosta velikih gabarita uodnosu na druge mehaničke prenosnike,§ Sile pritezanja kaiša dodatno opterećujuvratila i ležajeve,§ Zahtevaju poseban mehanizam zaostvarivanje sile pritezanja,§ Prenosni odnos nije konstantan jer u tokurada dolazi do izduženja kaiša; izuzetak suzupčasti kaišni prenosnici,§ Ograničena je radna temperatura (od -20oCdo +60oC; izuzetno granice mogu biti šire),itd.


29

,5G9E=>5@= J5 =JE58H ?5=L5 = ?5=LB=?5

Materijal za izradu kaiša treba da poseduje velikikoeficijent trenja, veliku zateznu čvrstoću,elastičnost, dinamičku izdržljivost na savijanje,da je neosetljiv na atmosferske uticaje, itd. Svizahtevi se ne mogu ostvariti jednim materijalom,već se prave višeslojni kaiševi.

3 - pokrivni sloj

2 - srednji sloj1 - frikcioni sloj

1

2

3

1

2

3


30

Kaišnici i remenice se izrađuju najčešće od sivogliva (SL150, SL200), čeličnog liva (ČL 0300,ČL0400), čelika i lakih metala.


Dimenzije pljosnatih kaiševa i odgovarajućihkaišnika definisane su standardima SRPS M.C1.231,SRPS M.C1.241 i 242, DIN 111 . Kod višeslojnihkaiševa po poprečnom preseku kaiša zapažaju setri sloja: frikcioni (unutrašnji), vučni (srednji) ipokrivni sloj (spoljašnji).

31

’=A9BJ=>9 ?5=L5

3 - pokrivni sloj

2 - srednji sloj1 - frikcioni sloj


32

Oblici i dimenzije profila i dužine remenadefinisani su standardom SRPS G.E2.053 i 063,DIN 2215 . Razlikuju se, prema ISOpreporukama, normalni remeni označenislovima Y, Z, A, B, C, D, E kod kojih je odnos a/h» 1,6 i uzani remeni, označeni sa SPZ, SPA, SPB,SPC (DIN 7753) i sa odnosom a/h » 1,2.

Poprečni presek remena sastoji se od: vučnogsloja, jezgra i omotača.

’=A9BJ=>9 E9A9B5


33

b) c) d)

f)

g)

e)

h)

Normalni trapezni kaiš Uski trapezni kaiš Uski trapezni zupčasti kaiš

Široki trapezni zupčasti kaiš Dvostrani trapezni kaiš

Povezani trapezni kaiševi Polu-V kaiš


34

1=@9 H ?5=LH

b

g

d

U stanju mirovanja:

Za vreme rada:

,

,

,b

g


35

Sile u kracima kaiša:

Sµ - stepen sigurnosti protiv proklizavanja,CA – faktor udara.

Sila u vučnom ogranku kaiša:

Sila u slobodnom ogranku kaiša:


36

Sila prethodnog zatezanja (pritezanja) kaiša:

Koeficijent pritezanja (faktor vučne sposobnosti):

, β1 , rad

Nominalna vrednost obimne sile:


37

Centrifugalna sila:

;

gde je:A, mm2 - površina poprečnog preseka kaiša;r, kg/m3 - gustina mase kaiša;v,m/s - obimna brzina kaiša;q =10-6 r A, kg/m, masa jedinične dužine kaiša.


38

Ukupno opterećenje vučnog i slobodnogogranka kaiša:

Rezultujuća sila pritiska na vratilo:


39

1=@9 H E9A9BHPri istoj sili prethodnog zatezanja remenaostvaruje se znatno veća normalna sila i sila trenjanego u slučaju kaišnih prenosnika sa pljosnatimkaišem, pa se mogu preneti veće obimne sile.

a r / 2

Fr

Fm

a r

FnFn

Fr

Fm

a r


40

Ekvivalentni koeficijent trenja u žlebovima:

Napomena: Izrazi za sile u kracima kaiša irezultujuće sile pritiska na vratilo su isti kao ikod prenosnika sa pljosnatim kaišem, samoumesto µ treba zameniti µ’.


41

/E9BCFB= C8BCF ?5=LB=< DE9BCFB=?5

Faktor proklizavanja:

xk = 0,98 ... 0,995

Često se usvaja srednja vrednost xk=0,985.


§ Napon u kaišu (remenu) u stanju mirovanja:

§ Naponi u vučnom i slobodnom ogranku pod dejstvomsila F1 i F2:

; ;

§ Napon usled centrifugalne sile Fc :

§ Napon usled savijanja kaiša oko kaišnika (kodotvorenog kaišnog prenosnika)

; ;

42

058B= B5DCB= H ?5=L=A5 = E9A9B=A5


43

05FDC89@5 B5DCB5#

s m

ax

s Cs 2

s s1

s s2

s 1

1 2

smax = s1 + sc + ss1


Maksimalni naponi koji dovode do razaranjakaiša i remena, posle određenog broja promenaN0, predstavljaju kritične napone. Kritični naponje jednak dinamičkoj izdržljivosti materijalaremena (kaiša) sN0.

Između dinamičke izdržljivosti sN i broja promenaN postoji veza:

44

+E=G=čB= B5DCB=


45

-CF=ICFG ?5=L5Nosivost kaiša – je sila ili snaga koju može da prenesekaiš jedinične širine pod određenim uslovima.

[Ft]M = [sk] cb cv co cm cRs A ili[Ft]M = [Ft/b] cb cv co cm cRs b

§ faktor obvojnog ugla cb,§ faktor obimne brzine cv,§ faktor položaja prenosnika co,§ faktor uticaja okoline cm,§ faktor uticaja promenljivosti obrtnog momenta cRs.

Uslov koji mora biti zadovoljenCA Ft £ [Ft]M


Nosivost remena – je snaga koju možejedan remen određenog preseka da prenesepri određenim uslovima:

46

-CF=ICFG E9A9B5

[P]M = P0 cb cu cf ch cRs

§ Faktor vremena rada ch ,§ Faktor prenosnog odnosa cu ,

§ Faktor učestanosti savijanja remena cf .


47

Snaga, koju treba da prenese remeni par :

CA P £ z [P]M

Potreban broj remena za prenos snage CA P :

Documents

mašinski elementi - kaiševi