SPOJKE 2010 - Za Studente

1

S P O J K E

Spojke su strojni elementi koji služe za stalno ili povremeno spajanje dvaju vratila radi prenošenja momenta torzije

ili za spajanje vratila sa strojnim dijelom koji se na njemu može okretati (npr. zupčanik, remenica i sl.)

2

Osim ove osnovne funkcije pojedine vrste spojki mogu imati i dodatnu funkciju:

prilagodbu odstupanja osi vratila nastalih netočnom izradom, netočnom ugradnjom ili odstupanjima pod djelovanjem opterećenja.

prigušenje torzionih vibracijasmanjenje oscilacija momenta torzije i udara pri

pokretanju i u raduuspostavljanje ili prekid prijenosa momenta torzijezaštitu pogonskog stroja od preopterećenja.

Izbor spojki:

Kupuju se kao gotovi sklopovi iz kataloga proizvođača prema pogonskim uvjetima

Konstrukcija dijelova spojke prema zahtjevima naručitelja

Izbor spojke vrši se za moment torzije veći od nazivnog

3

PODJELA PREMA FUNKCIJI

1. KRUTE

2. KOMPENZACIJSKE

3. ELASTIČNE

4. IZVRSTIVE

1. KRUTE SPOJKE

Krute spojke kruto povezuju dva vratila, te ostvaruju nepokretnu vezu spojenih vratila pri čemu se ona ponašaju kao jedna cjelina.

Vratila moraju imati dobro poravnate osi i prilikom ugradnje i tokom rada. Kada to ne bi bio slučaj nastajala bi u radu dodatna opterećenja vratila i njihovih oslonaca. Krutim se spojkama, zato, najčešće spajaju duga i elastična vratila

Veza između vratila može se ostvariti oblikom ili trenjem

Mogu prenijeti i moment savijanja

4

1. KRUTE SPOJKE

1.a. Kolutne

1.b. Školjkaste

1.c. Ljuskaste

1.a. KRUTE SPOJKE - kolutna spojka

Sastavljena je od dva koluta iz SL koji pomoću pera montiraju na krajeve vratila, a kolutovi su međusobno povezani dosjednim vijcima. Centriraju se pomoću nastavka na jednom kolutu, ili se centriraju dodatnim prstenom. Mogu povezivati i vratila različitih promjera. Montaža i demontaža je moguća samo ako se vratila odmaknu. Posebna izvedba kolutnih spojki su prirubne spojke koje su spojeni raskovani krajevi vratila u obliku prirubnice. Rade se za promjere vratila do 160 mm (oblik C).

5

1.b. KRUTE SPOJKE - školjkasta spojka

Sastavljena je od dva dijela međusobno spojenih vijcima. Lako se postavlja i skida. Moment se prenosi obodnom silom trenja i preko uložnog pera.

1.c. KRUTE SPOJKE - Ljuskasta spojka

Sastoji se od vanjske i unutarnje stožaste ljuske s nagibom Malih je dimenzija i težine. Moment se prenosi trenjem.Montira se i demontira tako da se vanjska ljuska nabija preko unutarnje pomoću ulja pod tlakom.

6

2. KOMPENZACIJSKE SPOJKE

Kruto prenose moment torzije ali dopuštaju male uzdužne, poprečne i kutne pomake između vratila

Mogu kompenziratzi pomake koji nastaju među vratilima koje treba spojiti (pomaci radi elastičnih deformacija, toplotnih dilatacija, nepravilne montaže…)

2. KOMPENZACIJSKE SPOJKE

Kompenzacijske spojke omogućavaju međusobne pomakevratila i to:

uzdužni pomak – kandžasta spojka

poprečni pomak – Oldhamova spojka, Schmidtova spojka

kutni pomak – zupčasta spojka, Hookeov zglob

uzdužni i kutni pomak – kardansko vratilo

Uzdužni pomak Poprečni pomak Kutni pomak

7

2.a. KOMPENZACIJKE SPOJKE - kandžasta spojka

Kandžasta spojka dozvoljava aksijalni pomak spojenih vratila. Sastavljena je od dva dijela s odgovarajućim izdancima i urezima. Između njih se može umetati i elastični element koji prigušuje udarce.

2.a. KOMPENZACIJKE SPOJKE - kandžasta spojka

Animacija demontaže kandžaste spojke

8

2.b. KOMPENZACIJKE SPOJKE - Oldhamova spojka

Dozvoljava poprečne i manje uzdužne pomake vratila.

1 i 2 ploče

3 klizač


9



10

2.c. KOMPENZACIJKE SPOJKE - Schmidtova spojka

-Upotrebljava se za kompenzaciju velikih poprečnih pomaka

-dobro prigušuju radijalne vibracije

-moguća i kompenzacija kutnih i uzdužnih pomaka s nekim modelima


11



12


2.d. KOMPENZACIJKE SPOJKE - Zupčasta spojka

Svojstvapomična u svim smjerovimakoristi se za velike momenteza velike brzine vrtnjepotrebno podmazivanje zupčanikamali moment inercijelaganeskupe

13

2.d. KOMPENZACIJKE SPOJKE - Zupčasta spojka

2.e. KOMPENZACIJKE SPOJKE – Hookeov zglob

glavina

glavina

križ

osovina

ležaj

Osnove je postavio fizičar Cardano (16. st), a unaprijedio i patentirao R. Hooke (17. st).

Kompenzira kutni pomak vratila do 150 (specijalne izvedbe 30…400).

14



15

2.e. KOMPENZACIJKE SPOJKE –Kardanski zglob s kuglicama

Vanjska glavina

Unutarnja glavina

kuglice

kavez

Gumeni mijeh

Uz kutne dozvoljava i manje uzdužne pomake.

2.e. KOMPENZACIJKE SPOJKE –Kardanski zglob s kuglicama

16

2.e. KOMPENZACIJKE SPOJKE –Kardanski zglob s kuglicama (homokinetički zglob)

2.f. KOMPENZACIJKE SPOJKE – Kardansko vratilo

Sastavljeno je od dva kardanska zgloba te može kompenzirati ili poprečni ili kutni pomak.

17



18

3. ELASTIČNE SPOJKE

Prigušuju vibracije smanjenjem oscilacija momenta torzije(npr. kod pogona klipnih strojeva)

Smanjuju udarna opterećenja nastalih naglom promjenombrzine pogonskog i gonjenog stroja

Za kompenzaciju manjih pomaka i manje neravnosti osi spojenih vratila (posljedica su to tolerancija kod izrade, netočne montaže, nejednolikog slijeganja temelja itd.)

Nedostatak elastičnih spojki je utjecaj sila kojima spojka djeluje na spojena vratila nastojeći ih poravnati ili spriječiti njihove pomake. Te sile izazivaju poprečno, a ponekad i uzdužno opterećenja vratila i ležajeva.


19

3. ELASTIČNE SPOJKEElastične spojke sastavljene su od dvije glavine i elastičnih elemenata od gume, umjetnih masa, tekstila, metalnih opruga i sl.

glavina

glavina

Elastični element


a. ELASTIČNE SPOJKE S GUMENIM POJASOM

b. ELASTIČNE SPOJKE S ULOŠCIMA

20

3.a. ELASTIČNE SPOJKEElastične spojke s gumenim pojasom

Proizvođač “FLENDER” tip spojke ELPEX B


Proizvođač “Flender” tip spojke ELPEX

21

3.a. ELASTIČNE SPOJKE

Elastične spojke s gumenim pojasom

Prizvođač “Ortlinghaus”Kombinacija elastične i tarne

spojke


Uzdužni pomak elastične spojke s pojasom

Poprečni pomak elastične spojke s pojasom

Kutni pomak elastične spojke s pojasom

22

3.b. ELASTIČNE SPOJKE

Elastične spojke s ulošcima

Firma “Flender “tip spojke BIPEX

Firma “Renk” tip spojke ELCO

Firma “Flender” tip spojke N-Eupex

3.b. ELASTIČNE SPOJKE

Elastične spojke s ulošcima

Firma “Flender “tip spojke BIPEX

Firma “Renk” tip spojke ELCO

Firma “Flender” tip spojke N-Eupex

23

3. ELASTIČNE SPOJKE - pregled i primjena

T = 15-9.400 Nm; pumpe, transportni sustavi, električni pogoni; mala radijalna odstupanja te odstupanja kuta uvijanja

T = 25-15.000 Nm ; kranovi dizalica, klipne pumpe; iznimna elastičnost, spojke za balans osovina, kompenziraju radijalna, aksijalna i kutna odstupanja


T = 160-40.000 Nm; generatori, kompresori, željeznički pogoni; vrlo fleksibilna spojka s linearnom karakteristikom krutosti

T = 460-11.000 Nm; građevinski strojevi, kamioni, vučni pogoni, brodovi; za kardanska vratila s ciljem dobrog prigušenja vibracija

24


T = 11.000-20.000 Nm ; pogon generatora, brodski glavni i pomoćni pogoni; vrlo fleksibilna pojasna spojka s linearnom karakteristikom krutosti, dobro kompenzira odstup.

T = 2.000-125.000 Nm ; pogon generatora, brodski glavni i pomoćni pogoni; vrlo fleksibilna segmentna spojka s linearnom karakteristikom krutosti, dobro kompenzira odstupanja


T = 2.000-270.000 Nm; izgradnja motora i brodogradnja, željeznički pogoni i pogoni građevinski strojeva, teški mlinovi, pumpe, kompresori; spojka za prijenos velikih snaga s progresivnom karakteristikom krutosti

25

3. ELASTIČNE SPOJKEKarakteristika elastične spojke

Moment torzije TK, koji djeluje na elastičnu spojku izaziva deformaciju elastičnih elemenata, koja se manifestira kutom zakretanja ϕK jednog vratila prema drugom. Ako se momentTK mijenja linearno s kutom ϕK , spojka ima linearnu karakteristiku. Kada se moment «brže» povećava od kuta, karakteristika je progresivna, a u suprotnom je degresivna.


Ublažavanje i prigušivanje udaraca

Spojke mogu akumulirati energiju udara, a nakon što se smanji opterećenje koje je izazvalo udar, vraćaju čitavu energiju – takve spojke ublažavaju udarce

Spojke koje dio akumulirane energije pretvaraju u unutarnje trenje veznih elemenata – prigušuju udarce.

26


Krutost elastične spojke: a) statička krutost, b) dinamička krutost

Ako je elastična spojka statički opterećena, tada ona ima najčešće progresivnu karakteristiku. Karakteristike pri opterećivanju i rasterećivanju zatvaraju površinu WD(razlog je tome unutarnje trenje u elastičnim elementima) koja predstavlja rad prigušenja.Ako je spojka opterećenja nekim srednjim statičkim momentom Tm vratila spojena na spojku promjenjivim dinamičkim momentom Ta , tada je prigušenje u elastičnom elementu spojke izraženo radom Wd proporcionalno radu trenja, koji se pretvara u toplinu. Omjer rada prigušenja Wd i rada deformacije We pri dinamičkoj komponenti momenta Ta naziva se faktor prigušenja:

e

d

WW

=ψ

27

Služe za spajanje ili razdvajanje vratila u toku rada stroja.

U izvrstive spojke se ubrajaju:

tarne spojkehidrodinamičke spojkesigurnosne spojke…

4. IZVRSTIVE SPOJKE

Prijenos momenta torzije trenjem između tarnih ploha

4.a. IZVRSTIVE SPOJKE - TARNE

Mogućnost izvedbe s jednom ili više tarnih ploha

Izvedbe: jednolamelna, višelamelna, pločasta, stožasta,…

Aksijalna sila ostvaruje se: polužicama, oprugama, hidraulički, pneumatski, elektromagnetski

28

4.a. IZVRSTIVE SPOJKE - TARNE -pločasta

4.a. IZVRSTIVE SPOJKE - TARNE -stožasta

29

4.a. IZVRSTIVE SPOJKE - TARNE -jednolamelna

4.a. IZVRSTIVE SPOJKE - TARNE -jednolamelna

Automobilska spojka -uključena

Automobilska spojka -isključena

30

4.a. IZVRSTIVE SPOJKE -TARNE - višelamelna

4.a. IZVRSTIVE SPOJKE - TARNEUključivanje polužicama

31

4.a. IZVRSTIVE SPOJKE - TARNEUključivanje hidraulički

4.a. IZVRSTIVE SPOJKE - TARNEUključivanje pneumatski

32

4.a. IZVRSTIVE SPOJKE - TARNEUključivanje elektromagnetski

4.b. IZVRSTIVE SPOJKE - hidrodinamičke

33

4.c. IZVRSTIVE SPOJKE - sigurnosne

Documents

SPOJKE 2010 - Za Studente