Машински елементи со основи на конструирањето -1 дел

Kliment J.Trim~ev

MA[INSKI ELEMENTI

so OSNOVI NA KONSTRUIRAWETO

I del

MA[INSKI ELEMENTI

Skopje, 2001

Za avtorot:

Roden 1941god vo Ohrid. Po diplomiraweto vo 1967 god se vrabotil vo Metalskiot zavod - Tito vo Skopje, a 1974 na Ma{inskiot fakul-tet vo Skopje. 1984 godina magistri-ral na nasokata “Re-duktori i multipli-katori”, a 1991 dokto-riral na tema “ Vli-janie na relativniot radius na krivinite i na dolìnata na do-pirnite linii vrz cvrstinata na bokovi-te na zapcite za β > 0 ο”. Vraboten na Ma{inski fakultet vo Skopje. Stru~na preokupacija: Prenosnici na silina i nivnite sostavni ele-menti: frikcioni i nazabeni parovi, vrati-la, spojnici, lizga~ki i trkala~ki leì{ta i dr. Tel 02 2781263 Mob. 070 873367 Email:

[email protected] [email protected]

5

Sodrìna: 1. Op{t del .................................................................................................... 11 1.1 Voved vo ma{instvoto ....................................................................... 11 1.2 Ma{inski delovi, potsklopovi i sklopovi .................................. 14 1.3 Standardizacija ................................................................................... 15 1.3.1 Standardni broevi .............................................................................. 16 1.3.2 Univerzalna decimalna klasifikacija ........................................... 18 2. Tolerancii ................................................................................................ 21 2.1 ISO – sistem na tolerancii ............................................................ 22 2.1.1 Poimi vo ISO – sistemot na tolerancii na dolìnskite meri 23 2.1.2 Golemini i polo`bi na toleranciskite poliwa ......................... 25 2.1.3 Sistemi na nalegnuvawata ............................................................... 26 2.2 Izbor i prikaùvawe na toleranciite i nalegnuvawata ......... 29 2.2.1 Ozna~uvawe na toleriranite meri .................................................. 29 2.2.2 Grafi~ko prikaùvawe na toleranciite ...................................... 31 2.2.3 Primeri na nalegnuvawa ...................................................................... 32 2.2.3.1 Labavo nalegnuvawe ........................................................................... 32 2.2.3.2 Neizvesno nalegnuvawe .................................................................... 33 2.2.3.3 Cvrsto nalegnuvawe .......................................................................... 34 3. Ma{inski materijali ...................................................................... 35 3.1 Dobivawe na èlezoto ......................................................................... 35 3.1.1 Surovo èlezo ........................................................................................ 36 3.1.2 Leano èlezo .......................................................................................... 38 3.1.2.1 Siv liv ................................................................................................... 39 3.1.2.2 Temper liv .............................................................................................. 39 3.1.2.3 Nodularen liv ....................................................................................... 40 3.2 êli~en liv i ~elik .............................................................................. 40 3.2.1 êli~en liv ........................................................................................... 40 3.2.2 êlik – dobivawe i glavni osobenosti ............................................ 41 3.2.2.1 Siemens – Martin – ova postapka ....................................................... 42 3.2.2.2 Bessemer – ova odnosno Thomas – ova postapka ............................. 42 3.3 Poluproizvodi, vidovi i ozna~uvawe na ~elikot ........................ 43 3.3.1 Poluproizvodi od ~elik .................................................................... 43 3.3.2 Vidovi ~elici ....................................................................................... 44 3.3.2.1 Vidovi ~elici spored hemiskiot sostav ...................................... 44 3.3.2.2 Vidovi ~elici spored namenata ...................................................... 45 3.3.2.2.1 Op{ti konstruktivni ~elici ...................................................... 45 3.3.2.2.2 êlici za posebna namena ................................................................... 50

6

3.3.3 Ozna~uvawe na ~elikot ....................................................................... 51 3.3.3.1 Op{ti konstruktivni ~elici ........................................................ 51 3.3.3.2 Legirani ~elici ..................................................................................... 53 4. Optovaruvawa, naponi i stepen na sigurnosta... ......... 55 4.1 Optovaruvawa ....................................................................................... 55 4.1.1 Stati~ko optovaruvawe i ispituvawe na ~eli~nite materijali 56 4.1.2 Dinami~ko optovaruvawe i ispituvawe na ~eli~nite materijali57 4.2 Naponi ..................................................................................................... 60 4.3 Stepen na sigurnosta ........................................................................... 62

5. Vrski so navoj – navojni parovi .................................................. 65 5.1 Vrski kaj ma{inskite delovi – op{to .......................................... 65 5.2 Elementi kaj vrskite so navoj ........................................................... 66 5.2.1 Navojna linija, navojna povr{ina i navoj ........................................ 66 5.2.2 Elementi i golemini na navojniot par ........................................... 69 5.3 Vidovi navoi ......................................................................................... 70 5.3.1 Metri~ki (milimetarski) navoj .................................................. 71 5.3.2 Whitworth – ov navoj ................................................................................ 73 5.3.3 Trapezen metri~ki navoj ..................................................................... 75 5.3.4 Drugi vidovi navoi ............................................................................... 77 5.3.4.1 Kos navoj ................................................................................................. 77 5.3.4.2 Zaoblen navoj ......................................................................................... 78 5.4 Navojni prenosnici ............................................................................... 79 5.4.1 Analiza na optovaruvawata kaj navojniot prenosnik ................. 80 5.4.2 Stepen na iskoristuvawe kaj navojniot prenosnik ....................... 87 5.4.3 Presmetka na navojniot prenosnik ................................................... 88 5.4.3.1 Kontrola na naponite vo jadroto na vretenoto .......................... 90 5.4.3.2 Kontrola na naponite vo navoite od vretenoto .......................... 91 5.4.3.2.1 Kontrola na naponite vo korenot na navojot ............................. 91 5.4.3.2.2 Kontrola na naponite vo navrtkata ............................................. 92 5.5 Navojni vrski ......................................................................................... 93 5.5.1 Zavrtki, navrtki i pridru`ni elementi na navojnata vrska ... 94 5.5.1.1 Zavrtki ................................................................................................... 94 5.5.1.2 Navrtki .................................................................................................. 96 5.5.1.3 Podlo`ni plo~ki (podlo{ki) ........................................................... 97 5.5.1.4 Pribor za rabota so navojnite parovi ............................................ 97 5.5.2 Materijal za elementite na navojnata vrska ............................... 98 5.5.3 Osiguruvawe na navojnite vrski ...................................................... 99 5.5.4 Presmetka na navojnite vrski ......................................................... 100 5.5.4.1 Nadol`no optovareni navojni vrski .............................................. 100 5.5.4.1.1 I grupa – navojni vrski bez prethodno pritegnuvawe ................. 101 5.5.4.1.2 II grupa – obi~ni navojni vrski ......................................................... 102 5.5.4.1.3 III grupa – odgovorni navojni vrski .................................................. 102

7

5.5.4.2 Popre~no optovareni navojni vrski ............................................... 108 5.5.4.2.1 IV grupa – navojni vrski so nagodeni zavrtki ........................... 108 5.5.4.2.2 V grupa – navojni vrski so nenagodeni zavrtki ........................….. 111 6. Drugi posredni razdvojlivi vrski ........................................... 115 6.1 îvii .................................................................................................... 115 6.1.1 Presmetka na ~iviite ..................................................................... 116 6.2 Oski~ki ............................................................................................... 118 6.2.1 Presmetka na oski~kite ................................................................. 119 6.2.1.1 Kontrolna premetka na oski~kite .............................................. 121 6.3 Klinovi ............................................................................................... 122 6.3.1 Popre~ni klinovi ............................................................................. 122 6.3.2 Nadol`ni klinovi ............................................................................ 123 6.3.2.1 Nadol`ni klinovi so naklon ......................................................... 123 6.3.2.2 Nadol`ni klinovi bez naklon ........................................................ 126 6. 4 @lebni spoevi .................................................................................... 129 7. Oski i vratila ..................................................................................... 133 7.1 Rakavci ................................................................................................ 135 7.1.1 Presmetka na rakavcite ................................................................. 136 7.1.1.1 Presmetka na nadvore{ni popre~ni rakavci ............................. 136 7.1.1.2 Kontrola na naponite vo rakavecot ........................................... 138 7.1.1.2.1 Proverka na rakavecot na svitkuvawe ........................................ 139 7.1.1.2.2 Proverka na rakavecot na zatopluvawe ...................................... 139 7.1.1.3 Presmetka na vnatre{ni popre~ni rakavci .............................. 141 7.1.1.4 Presmetka na nadol`ni aksijani rakavci .................................. 132 7.2 Oski ..................................................................................................... 144 7.2.1 Premetka na oskite ....................................................................... 145 7.3 Vratila ........................................................................................... 148 7.3.1 Optovaruvawe na vratiloto ........................................................ 148 7.3.1.1 Optovaruvawe pri podigawe tovar so pomo{ na trkalo......... 149 7.3.1.2 Optovaruvawe od frikcionen prenosnik ................................. 150 7.3.1.2.1 Optovaruvawe od remen prenosnik ............................................... 150 7.3.1.2.2 Optovaruvawe od cilindri~ni frikcioni parovi .................. 152 7.3.1.2.3 Optovaruvawe od koni~en frikcionen par ................................ 154 73.1.3 Optovaruvawe od zap~est par ....................................................... 154 7.3.2 Premetka na vratilata ................................................................. 158 7.3.3 Konstruktivno oblikuvawe na oskite i vratilata .............. 160 8. Pruìni ..................................................................................................... 165 8.1 Op{ti karakteristiki na pruìnite ...................................... 165 8.2 Materijal za pruìnite ................................................................. 166 8.3 Glavni obele`ja na pruìnite ....................................................... 166 8.4 Fleksioni pruìni .......................................................................... 168 8.5 Torzioni pruìni ............................................................................. 177

8

8.5.1 Navojna torziona pruìna ............................................................. 179 8.5.1.1 Presmetka na pre~nikot na ìcata kaj torzionite pruìni 180 8.5.1.2 Presmetka na drugite dimenzii kaj torzionata pruìna .….. 181 9. Spojnici ................................................................................................... 183 9.1 Postojano vklu~eni spojnici ........................................................ 183 9.1.1 Kruta spojnica ................................................................................ 183 9.1.1.1 Presmetka na kruta spojnica so nagodeni zavrtki ............. 186 9.1.1.2 Presmetka na kruta spojnica so nenagodeni zavrtki .............. 188 9.1.2 Kruti kompenzacioni spojnici ..................................................... 189 9.1.2.1 Kanxesta spojnica ............................................................................ 190 9.2 Elasti~ni spojnici ........................................................................ 191 9.2.1 Postojano vklu~ena elasti~na spojnica ..................................... 191 9.2.2 Presmetka na elasti~nata spojnica ........................................... 193 9.3 Isklu~ni spojnici ........................................................................... 193 9.3.1 Isklu~na kanxesta spojnica .......................................................... 194 9.3.1.1 Presmetka na isklu~nata kanxesta spojnica ........................... 195 9.4 Frikcioni spojnici ........................................................................ 196 9.4.1 Frikciona spojnica so koni~na dopirna povr{ina ................. 198 9.4.1.1 Presmetka na koni~nata frikciona spojnica ......................... 199 9.4.1.2 Proverka na koni~nata frikciona spojnica .............................. 199 9.4.2 Ednolamelna diskova spojnica .....................................….............. 201 9.5 Avtomatski spojnici ................................................................... 202 9.5.1 Sigurnosni spojnici ....................................................................... 202 9.5.2 Centrifugalni spojnici ............................................................... 203 9.5.3 Ednonaso~ni spojnici ...........................…..................................... 205 10. Leì{ta ............................................................................................... 207 10.1 Lizga~ki leì{ta .......................................................................... 208 10.1.1 Zada~a i proces na podma~kuvawe kaj lizga~kite leì{ta .. 211 10.1.2 Sredstva za podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta ............... 214 10.1.3 Na~in na podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta ................... 215 10.1.3.1 Podma~kuvawe so maslo ................................................................. 216 10.1.3.2 Podma~kuvawe so mast ...............................................….................. 216 10.1.4 Presmetka na lizga~kite leì{ta ........................................... 219 10.2 Trkala~ki leì{ta ........................................................................ 221 10.2.1 Radijalni (prstenesti) trkala~ki leì{ta ........................... 223 10.2.2 Aksijalni (diskovni) trkala~ki leì{ta ................................ 224 10.3 Klasifikacija i ozna~uvawe na trkala~kite le1i{ta .......... 225 10.3.1 Primeri na ozna~uvawe na trkala~kite leì{ta .................. 227 10.4 Mo} na nosewe na trkala~kite leì{ta ................................. 228 10.5 Ekvivalentno optovaruvawe na trkala~kite leì{ta ....... 229 10.6 Izbor i proverka na trkala~kite leì{ta ............................. 230 10.7 Tabeli za nekoi od standardnite leì{ta ..............….............. 232

9

11. Cevkini instalacii ........................................................................ 247 11.1 Cevki .................................................................................................... 248 11.1.1 Sostavuvawe na cevkite ................................................................. 249 11.2 Fazonski delovi ............................................................................... 251 11.3 Cevkina armatura ........................................................................... 252 11.3.1 Cevkini zatvora~i .......................................................................... 252 11.3.1.1 Ventili .............................................................................................. 253 11.3.1.2 [iberi (zasuni) ................................................................................ 254 11.3.1.3 Slavini .............................................................................................. 255 11.3.1.4 Priklopki ......................................................................................... 256 11.4 Izbor i presmetka na cevkite ...................................................... 257 11.4.1 Pribli`na postapka za izbor na cevkite .................................. 258 12. Prenosnici .............................................................................................. 263 12.1 Frikcioni prenosnici ................................................................... 266 12.1.1 Remeni prenosnici ............................................................................ 266 12.1.1 1 Na~ini na zategnuvawe na remenot ............................................... 269 12.1.1.2 Sili vo remenot ................................................................................ 270 12.1.1.3 Sila od prethodno zategnuvawe na remenot .............................. 272 12.1.1.4 Sila {to go optovaruva vratiloto na remeniot prenosnik .. 273 12.1.1.5 Naponi vo popre~niot presek na remenot .................................... 274 12.1.1.6 Vidovi remeni prenosnici .............................................................. 277 12.1.1.6.1 Ploskati remeni ............................................................................... 278 12.1.1.6.2 Klinesti (trapezni) remeni .......................................................... 278 12.1.1.6.21 Remenici za klinestite remeni ................................................. 281 12.1.1.6.2.2 Na~in na dejstvuvawe na klinestite remeni ......................... 283 12.1.1.7 Presmetka na merite kaj remenite prenosnici ....................... 285 12.1.1.7.1 Presmetka na brojot klinesti remeni ...................................... 287 12.1.1.8 Stepen na iskoristuvaweto na remenite prenosnici .......... 288 12.1.2 Frikcioni parovi ........................................................................... 290 12.1.2.1 Presmetka na frikcionite parovi ............................................ 293 12.1.2.2 Vklu~no – isklu~ni prenosnici i varijatori .......................... 294 12.2 Zap~esti prenosnici ...................................................................... 295 12.2.1 Glavno pravilo na spregnuvaweto i dopirnica na profilite 298 12.2.1.1 Konstrukcija na dopirnicata i na spregnatiot profil ..... 300 12.2.2 Evolventna funkcija ...................................................................... 301 12.2.3 Konstrukcija na spregnatiot profil... .................................... 302 12.2.4 Standarden profil na zapcite .................................................... 303 12.2.5 Cilindri~ni zap~esti parovi ...................................................... 304 12.2.5.1 Osnovni dimenzii na zap~enikot.... ................. 306 12.2.5.2 Osnovna zap~esta letva .................................................................. 308 12.2.5.3 Izrabotka na cilindri~nite zap~enici .................................. 310

10

12.2.5.4 Glavni dimenzii na cilindri~en zap~est par .......................... 313 12.2.5.5 Aktivna dolìna na dopirnicata .............................................. 315 12.2.5.6 Stepeni na spregnuvaweto ............................................................ 317 12.2.5.7 Debelini na zabecot i {iro~ini na me|uzabjeto ..................... 319 12.2.5.8 Sloèni zap~esti prenosnici ...................................................... 321 12.2.5.9 Sporedba na zap~enicite so pravi i so kosi zapci ................... 324 12.2.5.10 Vnatre{ni zap~esti parovi ......................................................... 325 12.2.5.11 Prikaùvawe na zap~enicite ....................................................... 326 12.2.5.12 Izbor na osnovnite parametri na cilindri~nite zap~enici 328 12.2.5.12.1 Izbor na tipot na zap~enicite ................................................. 329 12.2.5.12.2 Izbor na {iro~inata na zap~enicite b .................................. 329 12.2.5.12.3 Izbor na brojot zapci na maliot zap~enik z1 ........................ 330 12.2.5.12.4 Izbor na prenosniot odnos i ...................................................... 331 12.2.5.12.5 Izbor na agolot na zabecot β .................................................... 332 12.2.5.12.6 Izbor na sredstvoto za podma~kuvawe .................................... 332 12.2.5.12.7 Izbor na materijal za zap~enicite .......................................... 334 12.2.6 Presmetka na cilindri~nite zap~esti parovi .................... 335 12.2.6.1 Prethodna presmetka vo odnos na naponot

vo korenot od zabecot .......................................................…...... 335 12.2.6.2 Prethodna presmetka vo odnos na naponot

na bokovite od zabecot ................................................................. 340 12.2.6.3 Izbor na jakosnata presmetka na

cilindri~nite zap~esti parovi ................................................. 346 12.2.6.4 Kontrolna presmetka vo odnos na naponot

vo korenot od zabecot ................................................................... 347 12.2.6.5 Kontrolna presmetka vo odnos na povr{inskiot pritisok 347 12.3 Koni~ni zap~esti parovi ............................................................. 348 12.3.1 Podelba na koni~nite zap~esti parovi ................................... 350 12.3.2 Glavni meri na koni~nite zap~esti parovi ........................... 351 12.3.3 Izbor na osnovnite golemini kaj koni~nite zap~esti parovi353 12.4 Hiperboloidni zap~esti parovi ............................................... 355 12.4.1 Polàvesti zap~esti parovi ..................................................... 356 12.4.1.1 Prenosen odnos kaj polàvestite zap~esti parovi ............. 358 12.4.1.2 Glavni dimenzii na polàvestite zap~esti parovi ............ 360 12.4.1.3 Forma i podelba na bokovite od zapcite na polàvot...... 361 12.4.1.4 Odliki i primena na polàvestite parovi ........................... 361 12.5 Stepen na iskoristuvaweto kaj zap~estite parovi ............ 362 12.6 Veri`ni prenosnici ..................................................................... 363 12.6.1 Kinematika na veri`niot prenosnik ..................................... 364 12.6.2 Vidovi verigi kaj veri`nite prenosnici ................................ 368 12.6.3 Presmetka na veri`nite prenosnici ..................…...................... 373 Bibliografija ............................................................................................. 377

11

1. Op{t del 1.1 Voved vo ma{instvoto

Ma{instvoto e granka na tehnikata ~ija cel e so {to poracionalno iskoristuvawe na prirodnite sredstva {to na ~ovekot mu stojat na raspolagawe – materija i energija, vrz osnova na prirodnite zakoni i posredstvo na ma{ini, na ~ove{tvoto da mu ovozmoì {to podobar ìvot vo materijalna i duhovna smisla.

Pod ma{ina, vo naj{iroka smisla na zborot, se podrazbira sekoja kombi-nacija na posebno oblikuvani cvrsti tela koja {to igra opredelena uloga vo procesot na iskoristuvaweto na energijata. Spored toa, se razlikuvaat pogonski i rabotni ma{ini.

Zada~ata na pogonskite ma{ini e drugite vidovi energija (potencijal-nata na vodata, toplinskata na pareata ili gasot, elektri~nata, nuklearnata i dr.), po mo`nost so pomalku energetski zagubi, da gi transformira vo mehani~ka energija sposobna da vr{i mehani~ka rabota, kako {to e na primer vo motorite so vnatre{no sogoruvawe kade {to toplinskata energija na gasot se pretvora vo mehani~ka energija na klipot i klipnikot ili, pak, vo hidrauli~nite turbini kade {to potencijalnata energija na vodata se transformira vo mehani~ka energija na turbinskoto kolce i t.n.

Zada~ata na rabotnite ma{ini se sostoi vo toa {to so pomo{ na meha-ni~kata energija dobiena od pogonskata ma{ina da izvr{uvaat korisna mehani~ka rabota kako na primer alatnata ma{ina (obrabotka na materijalite), digalkata (krevawe tovar), pumpata (transport na fluidi), elektrogeneratorot (proizvodstvo na elektri~na energija), vozilo (transportni uslugi) i dr.

Na prv pogled izgleda ednostavno da se dobie sakanoto re{enie za edna ma{inska konstrukcija {to }e izvr{uva korisna rabota so ednostavno povrzuvawe na pogonskata so rabotnata ma{ina. No ako se znae deka, obi~no, pogonskata ma{ina na svoeto izlezno vratilo ima golem broj na za~estenost na vrteìte, a so toa i mal vrteèn moment (moè da sovlada mali optovaruvawa), a isto taka, ~esto, rabotnata ma{ina e izloèna na golemi otpori (golemi vrte`ni momenti), }e bide jasno deka pome|u pogonskata i rabotnata ma{ina e potrebno da se vgradi u{te eden vid ma{ina, ~ija uloga

1. Op{t del

12

e maliot vrteèn moment {to go ima pogonskata ma{ina da go zgolemi tolku, kolku {to e potrebno za sovladuvawe na golemite otpori od strana na rabotnata ma{ina. Ovoj vid posredna ma{ina, postavena pome|u pogonskata i rabotnata ma{ina se narekuva prenosnik. So namaluvaweto na za~estenosta na vrteìte se zgolemuva vrednosta na vrte`niot moment, a so toa i perifernata sila {to e potrebna za sovladuvawe na otporite od rabotnata ma{ina. Pokraj spomenatata, prenosnikot ima i uloga na prisposobuvawe na nasokata na vrteweto na vleznoto vratilo na rabotnata vo odnos na pogonskata ma{ina. Taka, celinata od pogonska ma{ina, prenosnik i rabotna ma{ina so~inuva slo-èna ma{ina kako {to se na primer motorno vozilo, alatna ma{ina i sl.

Kaj site rabotni ma{ini, silinata P [kW] se prenesuva od eden na drug ma{inski element i pritoa gi optovaruva sostavnite delovi na ma{inata na torzija (usukuvawe), {to proizleguva od vrednosta na vrte`niot moment T, {to se dobiva od izrazot za silinata pri vrtlivo dvièwe

nTnTTP ππω 22 === [Nm/s] ili [W]

bidej}i 1 [Nm/s] = 1 [W],

ili

15494,15910002 TnTnP ==

π [kW] 1.01

kade {to

P – silina {to se prenesuva od eden na drug vrtliv element T [Nm] – vrteèn moment n[s-1] – za~estenost na vrteìte

i od kade {to vrte`niot moment se izrazuva so slednata ravenka

nP,

nP,

nPT 15515915494159

21000 ≈==

π [Nm] 1.02

ili

nP

nP,

nPT 15915594159154

210001000 ≈=⋅=π

[Nmm] 1.03

1.1 Voved vo ma{instvoto

13

ili pak

nP,

nP,

nP,T 921591549415

10100094159154 ≈=

⋅= [kNcm] 1.04

pri P [kW] i n [s-1]

ili

nP

nP,

nP,T 95592964954

1010006094159154 ≈=

⋅⋅= [kNcm] 1.05

so

n [min-1] – za~estenost na vrteìte i P [kW].

Ako za dimenzija na sila se zeme [N], a za dolìni [mm], za presmetka na vrednosta na vrte`niot moment }e se primenuva izrazot 1.03.

Pokraj ovie, takanare~eni dinami~ki ma{ini (so dvièwe se ostvaruva mehani~ka rabota), postojat i ma{ini od prete`no stati~ki karakter kako {to se razni aparati, uredi, instalacii i instrumenti. Nivnata uloga vo procesot na proizvodstvoto moè da bide, na primer, transformacija na hemiskata energija na gorivoto vo potencijalna energija na pareata (paren kotel), transformacija na elektri~niot napon (elektri~en transforma-tor), transport na gasni ili te~ni fluidi (cevkina instalacija) i t.n.

Tehni~ki osmisleno povrzuvawe na ma{ini (pogonska ma{ina, prenosnik i rabotna ma{ina), instalacii, razni uredi i merni i drugi instrumenti so opredelena zada~a za proizvodstvo na materijalni dobra ili pak za transformacija na energija so~inuva ma{inska postrojka. Takvi se na primer brojni fabriki za proizvodstvo na razni polufabrikati i gotovi proizvodi (fabrikati), kakov i da e vid elektri~ni centrali (termo, hidro ili atomski elektrocentrali) i dr.

Sekoja ma{ina ili ma{inska postrojka najnapred treba da se osmisli, proektira, konstruira i presmeta, da se propi{e na~inot na izrabotka, kontrola i montaà na nejzinite sostavni elementi, seto toa da se realizira i sostavi vo edna tehni~ka celina, da se ispita i pu{ti vo rabota i najposle da se vodi grià za nejzinata ispravna rabota vo predvideniot vek na traewe (blagovremena zamena na o{tetenite i dotraeni delovi). Seto toa bara makotrpen trud na brojni nau~nici, inèneri, tehni~ari, visokokvalifikuvani i kvalifikuvani rabotnici od ma{inskata i elektrotehni~kata struka.

1. Op{t del

14

1.2 Ma{inski delovi, potsklopovi i sklopovi

Sekoja ma{ina, vo zavisnost od funkcijata i namenata e sostavena od pomalku ili pove}e delovi, povrzani vo funkcionalna celina, taka {to sekoj od niv izvr{uva opredelena zada~a. Ma{inskiot del e osnoven i ne moè da se razdeli na poprosti delovi bez o{tetuvawe.

Mnoèstvo od najmalku dva ili pove}e ma{inski delovi povrzani vo edna funkcionalna celina so~inuva potsklop, {to zaedno so drugi potsklopovi i ma{inski delovi formira sklop. Taka na primer spojni-cata kaj avtomobilot, trkala~koto leì{te kaj nekoe vozilo ili, pak, ventilot vo edna cevkina instalacija pretstavuvaat sklopovi. Pove}e potsklopovi, sklopovi i ma{inski delovi povrzani vo edna osmislena funkcionalna celina so konkretna funkcija pravat ma{inska podgrupa, odnosno ma{inska grupa, kako {to se na primer motorot, prenosnikot, uredot za upravuvawe i uredot za sopirawe kaj motornoto vozilo, uredot za dvièwe i za podigawe na tovarot kaj digalkata odnosno liftot i dr.

Site ma{ini, sli~no kako i eden ìv organizam, kolku i da izgledaat razli~ni po forma, funkcija i namena, sostaveni se od tipizirani ma{inski delovi, potsklopovi, sklopovi i grupi, koi vo site ma{ini imaat ista ili sli~na uloga, funkcija i namena. Site tie vo sostavot na razli~ni ma{ini vr{at opredeleni elementarni funkcii i zatoa se narekuvaat ma{inski elementi.

Ma{inskiot element moè da e edinstven t.e. nedeliv kakvi {to se zavrtka, pruìna, oska, vratilo, zap~enik i dr., a moè da bide i vo vid na potsklop, sklop pa duri i grupa kako {to se lizga~ko i trkala~ko leì{te, frikciona, elasti~na ili druga spojnica i t.n. Site ovie ma{inski elementi se narekuvaat op{ti ma{inski elementi, se sretnuvaat kaj razli~ni ma{ini i se predmet na izu~uvawe na disciplinata Ma{inski elementi, za razlika od nekoi drugi ma{inski elementi kako {to se klipovi, klipnici, kolenesto i bregovito vratilo {to se primenuvaat kaj motorite so vnatre{no sogoruvawe, lopatki i diskovi {to se primenuvaat kaj raznite vidovi turbini, ~eli~ni jaìwa, kuki i barabani so primena kaj razni vidovi digalki i t.n. Site ovie taka nare~eni posebni ili sopstveni ma{inski elementi se izu~uvaat vo soodvetnite tehni~ki disciplini. Vo ramkite na predmetot Ma{inski elementi }e bidat prou~uvani op{tite

1.3 Standardizacija

15

ma{inski elementi vo smisla na nivnata funkcija, namena, materijal i konstrukcija, zaradi {to e potrebna prethodna dobra podgotovka od oblasta na osnovnite disciplini od fizikata kako {to se: statika, kinematika i dinamika (so eden zbor mehanika), jakost na materijalite, a donekade i od oblasta na hidro i termodinamikata. So cel pravilen izbor na najpogodniot materijal mnogu e va`no i poznavaweto na mehani~kite karakteristiki na ma{inskite materijali, a zaradi kompatibilnost so svetskiot pazar i dobro poznavawe na postoe~kite doma{ni i svetski normi i standardi.

1.3 Standardizacija Pojavata na razni problemi vo razmenata na materijalnite dobra, kako

{to se golemoto {arenilo od isti po namena proizvodi na pazarot, problemi vo proizvodstvoto {to proizleguvaat od nu`nata nabavka i magacionirawe na potrebnoto koli~estvo pridruèn rezen i kontrolen alat {to e potreben za realizacija na planiranoto proizvodstvo, problemi so magacionirawe na rezervnite i gotovite delovi, problemite vrzani za postignuvaweto i zapazuvaweto na potrebniot kvalitet na sopstvenoto proizvodstvo i drugo, ja nametna potrebata od voveduvawe na standardi, najnapred vo procesot na sopstvenoto proizvodstvo, potoa vo pove}e srodni pretprijatija i najposle vo odredeni industriski granki, regioni i dràvi.

Koga ne bi postoele pravila i normi vo tehnikata, sekoj konstruktor bi moèl da konstruira ma{ina po sopstveni normi, pravila i kriteriumi. Sekako, vakvata ma{ina bi rabotela onaka kako {to toa go zamislil nejziniot konstruktor, no vo fazata na eksploatacijata koga nekoj od nejzinite delovi }e otkaè (na primer, zavrtka), korisnikot, za edna takva bi rekle sitna rabota, }e treba da se konsultira i da bara zamena na o{teteniot del od onoj {to ja konstruiral taa ma{ina. So drugi zborovi korisnikot ne bi moèl o{teteniot del, na pr. obi~na zavrtka, da go najde na pazarot.

Propisite so koi se utvrduva dimenzija, forma, kvalitet, red na golemini, ozna~uvawe na proizvodi i proizvodna dokumentacija, definirawe na skrateni oznaki na poimi, taka nare~eni simboli, na~in na pakuvawe (dimenzii i kvalitet na ambalaà), transport i drugo se narekuvaat standardi.

Od tie, a i od drugi pri~ini, se javuva potrebata od tipiziranost na ma{inskite elementi, se vr{i standardizacija na nivnite dimenzii,

1. Op{t del

16

kvalitet na izrabotka i materijal, a potoa istite po~nuvaat da se proizveduvaat vo specijalizirani fabriki za toa. Na toj na~in tie se pojavuvaat na slobodniot pazar, konstruktorot pove}e nema potreba da gi zamisluva i konstruira takvite delovi, tuku mu preostanuva samo da izvr{i izbor spored potrebniot vid, golemina, kvalitet i materijal i da go vgradi vo sopstvenata konstrukcija. Standardizacijata bitno vlijae vrz za{tedata na vremeto za izrabotka, materijalot i skladiranata stoka vo magacinite, {to direktno vlijae vrz cenata za izrabotka na proizvodot.

Taka, vo pove}eto industriski razvieni zemji se pojavile dràvni standardi, od koi se najpoznati:

ASA - American Standards Assotiation, kako dràven standard na Soedinetite Amerikanski Dràvi;

BSI - British Standards Institution, kako dràven standard na Velika Britanija;

DIN - Deutsche Industrie Normen, kako dràven standard na Germanija; GOST - Gossudarstveni op{toso¥zn∫ standart, kako dràven standard na

porane{niot Sovetski sojuz; JUS - Jugoslovenski standardi, kako dràven standard na Sojuzna Republika

Jugoslavija i drugi.

Razvojot na industrijata diktira potreba od pogolema i podobra me|unarodna razmena na materijalni dobra i me|udràvna tehni~ka sorabotka, {to uslovuva oddelni dràvni standardi da se pribliùvaat edni kon drugi. Vo taa smisla, po Vtorata svetska vojna, usoglasuvaweto na takvite me|unarodni standardi ñ be{e dovereno na me|unarodnata organizacija za standardi ISO - International Organisation for Standardization, koja uspe{no raboti i dejstvuva, a denes e i organ na Obedinetite Nacii.

Spored toa, najnapred so usoglasuvawe na internite standardi na oddelni fabriki se donesuvaat nacionalnite standardi, a pak so nivnoto usoglasuvawe na me|udràvno nivo se donesuva me|unarodniot standard ISO. Po ova, site ~lenki na ovoj me|unaroden standard se dol`ni svoite nacionalni standardi da gi usoglasat so ISO standardite.

1.3.1 Standardni broevi Standardnite broevi se upotrebuvaat za da se odberat, usvojat ili utvr-

dat golemini koi se izrazuvaat brojno. Za standardni broevi se usvoeni

1.3 Standardizacija

17

zaokruènite vrednosti na ~lenovite na geometriskite redovi, ~ii koli~-nici od sekoj broj i negoviot prethodnik se so slednava vrednost:

6158491105 ,, ≈= - standardiziran i ozna~en kako red R5 261258911010 ,, ≈= - standardiziran i ozna~en kako red R10 10 1 1220 1 1220 = ≈, , - standardiziran i ozna~en kako red R20 i 10 1 0593 1 0640 = ≈, , - standardiziran i ozna~en kako red R40 Kako {to se gleda i korenovite pokazateli na standardnite redovi se

standardizirani vo geometriski red so koli~nik ~ija vrednost e q = 2. Vo tab 1.1 se dadeni standardnite vrednosti na broevite od 1 do 10 i toa

posebno za ~etirite standardni redovi R5 do R40. Tab. 1.1. Standardni broevi

R5 R10 R20 R40 R5 R10 R20 R40

1,00 1,00 1,00 1,00 3,15 3,15 3,15

1,06 3,35

1,12 1,12 3,55 3,55

1,18 3,75

1,25 1,25 1,25 4,00 4,00 4,00 4,00

1,32 4,25 1,40 1,40 4,50 4,50 1,50 4,75 1,60 1,60 1,60 1,60 5,00 5,00 5,00 1,70 5,30 1,80 1,80 5,60 5,60 1,90 6,00

2,00 2,00 2,00 6,30 6,30 6,30 6,30

2,12 6,70

2,24 2,24 7,10 7,10

2,36 7,50

2,50 2,50 2,50 2,50 8,00 8,00 8,00

2,65 8,50

2,80 2,80 9,00 9,00

3,00 9,50

1. Op{t del

18

10,0 10,0 10,0 10,0

1. Op{t del

18

Za izbor na standardni pre~nici vo ma{instvoto se koristat broevite od redot R20. Drugite vrednosti na standardnite broevi se dobivaat so mnoèwe ili delewe na broevite od tab 1.1 so stepeni na brojot 10, ~ij stepenov pokazatel ima pozitivna celobrojna vrednost. Taka, pri mnoèwe na standardnite broevi vo tabelata so 101 se dobivaat standardni broevi od 10 do 100, a pri delewe na istite so 101 standardnite broevi od 0,1 do 1,0.

Ako se pogledne vo broevite od tab. 1.1 }e se zabeleì deka sekoj red pretstavuva podmnoèstvo na pogolemite redovi od nego, a istovremeno unija na samiot red i drugite pomali od nego standardni redovi. Taka, R20 pretstavuva podmnoèstvo na R40 i unija na R5, R10 i R20, a R5 voedno pretstavuva i presek na R5, R10, R20 i R40.

1.3.2 Univerzalna decimalna klasifikacija

Dobar primer za me|unarodnata sorabotka na poleto na standardizacija-ta e Univerzalnata decimalna klasifikacija (UDC), {to pretstavuva standarden me|unaroden sistem za klasifikacija na poimite od celokup-nata oblast na ~ovekovoto znaewe i tvorewe. Taa e vovedena zaradi polesno rasporeduvawe i sistematizacija na stru~nata literatura i drugata dokumentacija. Se zasnovuva vrz isklu~itelnata primena na arapskite broe-vi, a se sostoi od osnovniot znak UDC i grupa na arapski broevi, koi vo za-visnost od mestoto kade {to se nao|aat, imaat svoe zna~ewe. Taka na pri-mer, prvata arapska brojka posle UDC – oznakata, go ima slednoto zna~ewe:

• UDC 0 - op{to, bibliografija, bibliotekarstvo • UDC 1 - filozofija • UDC 2 - religija, teologija • UDC 3 - socijalni nauki, pravo • UDC 4 - lingvistika, filozofija • UDC 5 - matematika, mehanika, prirodni nauki • UDC 6 - primeneti nauki, medicina, tehnika • UDC 7 - umetnost • UDC 8 - knièvnost • UDC 9 - geografija, istorija

Vtorata arapska brojka vo UDC oznakata ozna~uva grupa od osnovnata oblast od gore navedenoto ~ovekovo deluvawe i znaewe. Taka na primer oznakata

1.3 Standardizacija

19

• UDC 62 – od ~ovekovoto deluvawe vo oblasta na primeneti nauki, medicina i tehnika, precizira deluvawe vo grupata tehnika, a

• UDC 66 – precizira materrijali, pa ponatamu sleduvaat podgrupi, na primer:

• UDC 621- ma{instvo {to se detalizira ponatamu na primer vo potesnata oblast na

• UDC 621.8 – ma{inski elementi ili pak • UDC 621.9 – alat i alatni ma{ini Potesnata oblast od podgrupata ma{inski elementi se detalizira na • UDC 621.81 – op{to za ma{inskite delovi • UDC 621.82 – ma{inski delovi • UDC 621.83 do UDC 621.85 – prenosnici • UDC 621.86 do UDC 621.87 – transporteri, digalki, liftovi, bage-

ri • UDC 621.88 – ma{inski elementi za vrski • UDC 621.89 – podma~kuvawe

Vo UDC 621.82 – ma{inski delovi se • UDC 621.821 – rakavci • UDC 621.822 – leì{ta • UDC 621.823 – oski • UDC 621.824 – vratila • UDC 621.825 – spojnici • UDC 621.827 – kolenest mehanizam, ekscentri, motorni lostovi • UDC 621.828 – zglobovi, oski~ki, klackalki

a vo UDC 621.88 – ma{inski elementi za vrski se • UDC 621.882 – zavrtki • UDC 621.883 – zakovki • UDC 621.886 – ~ivii, rascepki Vo UDC 66 – materijali edna od podgrupite e UDC 669 – pod koj broj se

vodat metalnite materijali , vo koi, pak, se • UDC 669.1 – èlezni materijali so UDC 669.13 leano èlezo i UDC

669.14 – ~elik • UDC 669.3 – bakar i UDC 669.35 – bakarni leguri • UDC 669.7 – aluminiumski materijali so UDC 669.71 - aluminium i

UDC 669.715 - aluminiumski leguri.

21

2. Tolerancii

Pri izrabotkata na ma{inskite delovi spored soodvetnata tehni~ka dokumentacija se javuva seriozen problem za postignuvawe na baranata to~nost na dimenziite, formata i me|usebnata polo`ba na oddelnite povr{ini na delot.

Kako glavni pri~ini za otstapuvaweto od idealnata to~nost na dimen-ziite se:

1. nesovr{enosta na site faktori {to u~estvuvaat vo izrabotkata na ma{inskite delovi, kako: alatnite ma{ini, alatite, materijalot i ~ove~kiot faktor,

2. nesovr{enosta na metodite za merewe i kontrola {to ne ovozmoù-vaat to~no merewe na fakti~nata golemina na dimenziite.

Od druga strana, apsolutnata to~nost kako na dimenziite, taka i na formata na ma{inskite delovi i ne e neophoden uslov za ispravnata rabota na ma{inata. Za pravilnata rabota na ma{inata naj~esto ne e potrebna apsolutna to~nost na dimenziite. Tie moàt da se izveduvaat so pomali ili pogolemi otstapuvawa, vo zavisnost od ekonomi~nosta i funkcijata {to ma{inskiot del ja obavuva vo sklopot na ma{inata. So drugi zborovi, pri konstrukcijata na edna ma{ina treba da se vodi smetka taa da bide kolku {to e mo`no poevtina na pazarot, a pritoa da ne se izgubi vo kvalitetot i funkcijata za koja {to e nameneta. Vo taa smisla treba da se ima predvid deka tro{ocite na proizvodstvo naglo rastat so zgolemuvawe na to~nosta na dimenziite poradi {to e potrebno da se usoglasat uslovite na funkcijata so uslovite na ekonomi~nosta vo proizvodstvoto.

Vo poedine~noto i zanaet~iskoto proizvodstvo zavr{nata obrabotka na delovite od eden sklop se vr{i pri montiraweto, pa na toj na~in so nagoduvawe se ostvaruva sakanata podvi`nost ili nepodvi`nost na delovite vo sklopot. Me|utoa, vo industriskiot i golemoseriskiot na~in na proizvodstvo delovite na sklopot treba da se izrabotuvaat nezavisno eden od drug, taka {to vo procesot na montiraweto na sklopot, kako i vo procesot na zamena, tie treba da se sostavuvaat bez nagoduvawe na istite, a pritoa da se ostvari predvidenata podvi`nost ili nepodvi`nost.

2. Tolerancii

22

Spored toa, za da se obezbedi ispravna funkcija na sekoj ma{inski del vo sklop na celata ma{ina, bez ogled na nemo`nosta na postignuvawe na apsolutnata to~nost na dimenziite i formata, so konstruiraweto na ma{inskiot del treba da se propi{at granicite vo koi smeat da se dviàt dimenziite i formite na ma{inskite delovi. Vaka definiranite dozvoleni otstapuvawa na dimenziite i formata na ma{inskite delovi se narekuvaat tolerancii.

2.1 ISO – sistem na tolerancii Za da se odbegne proizvolnosta vo izborot na brojnite vrednosti na

dozvolenite otstapuvawa, vo ramkite na ISO – standardite e izraboten sistem na tolerancii {to e zadolìtelen za sekoja zemja, pa i za na{ata, {to teì da se prikloni kon evropskite stopanski integracii.

ISO – sistemot na tolerancii e samo eden del od ISO – standardite.

Spored aspektite po koi moè da se sudi za to~nosta na izrabotkata na ma{inskite delovi, se razlikuvaat slednive sistemi na tolerancii:

• tolerancii na dolìnskite meri • tolerancii na formata i na polo`bata na oddelnite konturni

povr{ini • tolerancii na koni~nite povr{ini • tolerancii na kvalitetot i glatkosta na povr{inite • tolerancii na navoite i navojnite vrski • tolerancii na trkala~kite leì{ta i • tolerancii na zap~enicite

Site ovie sistemi na tolerancii se sli~ni, no ne i identi~ni.

Naj{iroka primena vo svetot ima ISO - sistemot na tolerancii na dolìnskite meri, {to gi sodrì principite vrz osnova na koi se oprede-leni i tabelarno dadeni niza dozvoleni otstapuvawa za razni stepeni na to~nost i za razni vidovi nalegnuvawa na oddelni delovi vo ma{inskite sklopovi i potsklopovi, a vo zavisnost od vrednosta na zaedni~kata dimenzija na otvorot i oskata (~epot).

Tokmu zatoa, ovde }e stane zbor samo za ISO - sistemot na tolerancii na dolìnskite meri.

2.1 ISO - sistem na tolerancii

23

2.1.1 Poimi vo ISO–sistemot na tolerancii na dolìnskite meri

ISO – sistemot na tolerancii na dolìnskite meri e razraboten prvenstveno za merite na ma{inskite delovi so kruèn popre~en presek. Me|utoa, toj moè da se primeni i na bilo koi drugi dolìnski meri. Ovoj sistem predviduva posebni tolerancii za nadvore{nite (oski ili ~epovi), a posebni za vnatre{nite meri (otvori).

Naj~esto sre}avani poimi vo ISO – sistemot na tolerancii na dolìnskite meri se:

• Mera – nadvore{na, vnatre{na, nominalna, fakti~ka, grani~na (gorna i dolna), mera na maksimum i minimum materijal

Nadvore{na mera e dolìnska mera na ma{inskiot del, koja pri mereweto se nao|a pome|u dopirnite povr{ini na merniot pribor t.e. mernite povr{ini na merniot pribor se nao|aat od nadvore{nite strani na merenata dolìna. Primer za nadvore{na mera e pre~nikot na oska, vratilo, dolìna, {iro~ina ili viso~ina na telo i dr. Vo ISO – sistemot na tolerancii na dolìnskite meri, goleminite {to se odnesuvaat na nadvore{nite meri se ozna~uvaat so malite bukvi od latinskata abeceda (a, b, c, d i tn.).

Vnatre{na mera e dolìnska mera na ma{inskiot del koja pri mereweto se nao|a od nadvore{nata strana na dopirnite povr{ini na merniot pribor t.e. mernite povr{ini na merniot pribor se nao|aat vo vnatre{nosta na merenata dolìna. Primer za vnatre{na mera e pre~nikot na cilin-dri~niot ili bilo kakov drug otvor. Vo ISO – sistemot na tolerancii na dolìnskite meri, goleminite {to se odnesuvaat na vnatre{nite meri se ozna~uvaat so golemite bukvi od latinskata abeceda (A, B, C, D i tn.).

Nominalna mera e onaa mera koja sluì kako osnova za opredeluvawe na otstapuvaweto. Taa e zaedni~ka za dvata dela, od koi edniot so svojata nadvore{na, a drugiot so svojata vnatre{na mera, vo zavisnost od konstruktivnite potrebi, ~inat podvièn ili, pak, nepodvièn sklop. Taa ne pretstavuva sakana mera, naj~esto odgovara na nizata standardni broevi i se dava so cel broj izrazen vo mm.

Fakti~ka mera e onaa mera {to }e se utvrdi so merewe na izraboteniot del i treba da go zadovoli uslovot da leì pome|u gornata i dolnata grani~na mera.

2. Tolerancii

24

Grani~na mera – toa se dve krajni dozvoleni meri (kako najgolema i najmala dozvolena mera), me|u koi treba da leì fakti~kata mera.

Gorna grani~na mera e najgolemata dozvolena mera na ispravno izrabo-teniot ma{inski del. Za nadvore{ni meri (oska ili ~ep) taa se narekuva u{te i mera na maksimum materijal, bidej}i delot vo toj slu~aj navistina ima najmnogu materijal vo sebe, a za vnatre{ni meri (otvor) se narekuva mera na minimum materijal, bidej}i vo takov slu~aj delot ima najmalku materijal.

Dolna grani~na mera e najmalata dozvolena mera na ispravno izraboteniot ma{inski del. Za nadvore{ni meri (oska ili ~ep) taa se narekuva u{te i mera na minimum materijal bidej}i delot vo toj slu~aj navistina ima najmalku materijal vo sebe, a za vnatre{ni meri (otvor) se narekuva mera na maksimum materijal, bidej}i vo takov slu~aj delot ima najmnogu materijal.

Na sl.2.1 i sl.2.2 grafi~ki se pretstaveni navedenite poimi vo ISO – sistemot za vnatre{nite (otvori) odnosno nadvore{nite (oski - ~epovi) tolerirani meri.

Sl.2.1 Grafi~ki prikaz na poimite vo ISO – sistemot na tolerancii na dolìnskite meri (vnatre{na mera – otvor)

nulta linija

gorn

o gr

ani~

no o

tst

apuv

awe

nom

inal

na m

era

doln

o gr

ani~

no o

tst

apuv

awe

(tolerancija)tolerancisko pole

doln

a gr

ani~

na m

era

gorn

a gr

ani~

na m

era


25

Sl.2.2 Grafi~ki prikaz na poimite vo ISO – sistemot na tolerancii na dolìnskite meri (nadvore{na mera – oska)

• Nulta linija – Prava linija koja pri grafi~koto prikaùvawe na toleranciite odgovara na nominalnata mera, taka {to taa pretstavuva pojdovna linija od koja se smetaat i grafi~ki nanesuvaat otstapuvawata i toa pozitivnite nad, a negativnite pod taa linija.

• Otstapuvawe – Otstapuvawe e razlika pome|u nekoja mera i nominal-nata mera. Taka, kako gorno otstapuvawe se smeta razlikata pome|u predvidenata gorna grani~na mera i nominalnata mera, a kako dolno otstapuvawe razlikata pome|u dolnata grani~na mera i nominalnata. Kako fakti~ko otstapuvawe se smeta razlikata pome|u fakti~kata i nominalnata mera.

•• Tolerancija - e razlika pome|u gornata i dolnata grani~na mera.. •• Tolerancisko pole – e grafi~ki pretstavena tolerancija..

2.1.2 Golemini i polo`bi na toleranciskite poliwa

Vo ISO – sistemot na tolerancii sekoja tolerancija e definirana so svojata golemina i polo`ba na toleranciskoto pole vo odnos na nultata linija.

tolerancisko pole(tolerancija)

doln

o gr

ani~

no o

tst

apuv

awe

gorn

o gr

ani~

no o

tst

apuv

awe

nom

inal

na m

era

nulta linija

gorn

a gr

ani~

na m

era

doln

a gr

ani~

na m

era

2. Tolerancii

26

Stepenot na tolerancijata t.e. viso~inata na toleranciskoto pole vo ISO – sistemot simboli~no se izrazuva so broevi i toa

• 01, 0, 1, 2, 3 ……18 za nominalni meri do 500 mm i • 6, 7, 8 …….16 za nominalni meri nad 500 do 3150 mm.

Stepenite 01 i 0 odgovaraat na najgolema to~nost, predviduvaat tesni toleranciski poliwa {to sé u{te ne se postignati, a goleminite ..17 i 18 odgovaraat na najmala to~nost, predviduvaat {iroki toleranciski poliwa i vo sovremenoto proizvodstvo mnogu retko, a re~isi i ne se primenuvaat. Spored toa, vo redovnoto proizvodstvo naj~esto se primenuvaat stepenite 5 do 6 (za golemi to~nosti), 6, 7 do 8 (za normalno ostvarlivi to~nosti) i 9 do 11 (za pomali to~nosti).

Polo`bata na tolerancijata se definira so polo`bata na toleran-ciskoto pole vo odnos na nultata linija vo ISO – sistemot i se ozna~uva so bukvite od latinskata abeceda i toa:

• so mali bukvi za nadvore{nite meri (oski): a,b, c, d, e, g, h, j, k, m, n, p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb i zc. (sl. 2.3)

• so golemi za vnatre{ni meri (otvori):A, B, C ..H..ZC (istite bukvi).

Klasata na tolerancijata se definira so polo`bata i so stepenot na tolerancijata, kako na primer: H7 - za otvori i f6 - za oski.

2.1.3 Sistemi na nalegnuvawata Za da se odbegne mo`noto ogromno {arenilo od isti po funkcija naleg-

nuvawa, no so razli~ni klasi na tolerancii, ISO – sistemot ja reducira taa mo`nost so zamena na toleranciite za otvori so edna edinstvena tolerancija H, {to se narekuva sistem na zaedni~ki otvor ili, pak, so zamena na site tolerancii na oskata so edna edinstvena h, {to se narekuva sistem na zaedni~ka oska. Sepak, i vaka reduciraniot sistem na tolerancii ovozmoùva ogromen broj kombinacii. Zatoa so ISO – sistemot se prepora~uva za koristewe samo sistemot na zaedni~ki otvor so koj pri ista H - tolerancija na otvorot i izbrana tolerancija na oskata moè da se postigne sakanoto nalegnuvawe na dvata ma{inski elementa (labavo, neizvesno ili cvrsto).

Na sl.2.3 e prikaàna postavenosta na vaka definiranite tolerancii vo odnos na nultata linija. Vakviot sistem ovozmoùva ogromen broj kombi-nacii bilo da se raboti za labavo, neizvesno bilo za cvrsto nalegnuvawe na dva ma{inski dela.


27

Sl.2.3 Postavenost na del od ISO – sistemot na toleranciski poliwa vo odnos na nultata linija

Na sl.2.4 e prikaàn sistemot na zaedni~ki otvor, a vo tab.1 se dadeni brojnite vrednosti na grani~nite otstapuvawa za nekoi toleran-ciski poliwa od ovoj sistem.

Sl.2.4 [ematski prikaz na polo`bata na toleranciskite poliwa vo sistemot na zaedni~ki otvor

M

HmkGF

nulta linija

- µm c

0

de f

g jh K

J

C

+ µm

DE

TSRU XV

nulta linija

N P

nom

inal

na m

era

Y Z

0

pnsr

xt u v

zy

k

c- µm

0f

de

hg

H

+ µm

j

nulta linija

nom

inal

na m

era 0

pnms tr

uzxv

y

2. Tolerancii

28

Tab. 2.1 Vrednosti na grani~nite otstapuvawa vo [µµµµm]

Nom. mera Stepen H d e f g h j k m n p 5 + 9

0 - 65 - 74

- 40 - 49

- 20 - 29

- 7 - 16

0 -9

+ 5 - 4

+ 11 + 2

+ 17 + 8

+ 24 + 15

+ 31 + 22

6 +13 0

- 65 - 78

- 40 - 53

- 20 - 33

- 7 - 20

0 - 13

9 - 4

+15 + 2

+ 21 + 8

+ 28 + 15

+35 + 22

7 + 21 0

- 65 - 86

- 40 - 61

- 20 - 41

- 7 - 28

0 - 21

+ 13 - 8

+ 23 + 2

+ 29 + 8

+ 36 + 15

+ 22 +43

nad1

8 do

30

8 +33 0

- 65 - 98

- 40 - 73

- 20 - 53

- 7 - 40

0 - 33

+ 17 - 16

+ 33 0

+ 41 + 8

+ 48 + 15

+55 + 22

5 + 11 0

- 80 - 91

- 50 - 61

- 25 - 36

- 9 - 20

0 - 11

+ 6 - 5

+ 13 + 2

+ 20 + 9

+ 28 + 17

+ 37 + 26

6 +16 0

- 80 - 96

- 50 - 66

- 25 - 41

- 9 - 25

0 - 16

+ 11 - 5

+18 + 2

+ 25 + 9

+ 33 + 17

+42 + 26

7 + 25 0

- 80 -105

- 50 - 75

- 25 - 50

- 9 - 34

0 - 25

+ 15 - 10

+ 27 + 2

+ 34 + 9

+ 42 + 17

+ 51 +26

nad

30 d

o 50

8 +39 0

- 80 -119

- 50 - 89

- 25 - 64

- 9 - 48

0 - 39

+ 20 - 19

+ 39 0

+ 48 + 9

+ 56 + 17

+65 + 26

6 + 19 0

-100 -119

- 60 - 79

- 30 - 49

- 10 - 29

0 - 19

+ 12 - 7

+ 21 + 2

+ 30 + 11

+ 39 + 20

+ 51 + 32

7 + 30 0

-100 -130

- 60 - 90

- 30 - 60

- 10 - 40

0 - 30

+18 - 12

+ 32 + 2

+ 41 + 11

+ 50 + 20

+ 62 + 32

8 + 46 0

-100 -146

- 60 -106

- 30 - 76

- 10 - 56

0 - 46

+ 23 - 23

+ 46 0

+ 57 + 11

+ 66 + 20

+ 78 + 32

nad5

0 do

80

9 + 74 0

-100 -174

- 60 -134

- 30 -104

- 10 - 84

0 - 74

+ 37 - 37

+ 74 0

+ 84 + 11

+ 94 + 20

106 + 32

6 + 22 0

-120 -142

- 72 - 94

- 36 - 58

- 12 - 34

0 - 22

+ 13 - 9

+ 25 + 3

+ 35 + 13

+ 45 + 23

+ 59 + 37

7 + 35 0

-120 -155

- 72 -107

- 36 - 71

- 12 - 47

0 - 35

+ 20 - 15

+38 + 3

+ 48 +13

+ 58 + 23

+ 72 + 37

8 + 54 0

-120 -174

- 72 -126

- 36 - 90

- 12 - 66

0 - 54

+ 27 - 27

+ 54 0

+ 67 + 13

+ 77 + 23

+ 91 + 37

nad

80 d

o 1

20

9 + 87 0

-120 -207

- 72 -159

- 36 -123

- 12 - 99

0 - 87

+ 44 - 43

+ 87 0

+100 + 13

+110 + 23

+124 + 37

7 + 40 0

-145 -185

- 85 -125

- 43 - 83

- 14 - 54

0 - 40

+ 22 - 18

+ 43 + 3

+ 55 + 15

+ 67 + 27

+ 83 + 43

8 + 63 0

-145 -208

- 85 -148

- 43 -106

- 14 - 77

0 - 63

+32 - 31

+ 63 + 0

+ 78 + 15

+ 90 + 27

+106 + 43

nad

120

do 1

80

9 +100 0

-145 -245

- 85 -185

- 43 -143

- 14 -114

0 -100

+ 50 - 50

+100 0

+115 + 15

+127 + 27

+143 + 43

7 + 46 0

-170 -216

-100 -146

- 50 - 96

- 15 - 61

0 - 46

+ 25 - 21

+ 50 + 4

+ 63 + 17

+ 77 + 31

+ 96 + 50 nad 180

do 250 8 + 72 0

-170 -242

-100 -172

- 50 -122

- 15 - 87

0 - 72

+ 36 - 36

+ 72 0

+ 89 + 17

+103 + 31

+122 + 50


29

2.2 Izbor i prikaùvawe na toleranciite i nalegnuvawata

29

2.2 Izbor i prikaùvawe na toleranciite i nalegnuvawata

Izborot na polo`bata na toleranciskoto pole e vo tesna vrska so izborot na nalegnuvaweto i e diktiran od funkcijata na soodvetnoto nalegnuvawe: labavo, cvrsto ili neizvesno. Isto taka, toa e vo tesna vrska i so izborot na stepenot na tolerancijata: fin (tesno tolerancisko pole), ili grub ({iroko tolerancisko pole). Finiot stepen bara precizni alatni ma{ini, alati, kako i soodvetno visoko obu~en kadar. Spored toa, vakviot kvalitet sozdava i povisoka cena na proizvodot. Za razlika od nego, grubiot kvalitet ne bara visokokvalitetni i precizni alatni ma{ini, alati i visoko obu~en kadar, pa ottuka i cenata na proizvodot e poniska. Vo taa smisla se prepora~uva primenata na tesnite tolerancii (fin kvalitet) samo tamu kade {to e neophodna poradi funkcijata na sklopot i ma{inata vo celina, a da se izbegnuva sekade kade {to e toa mo`no (nema potreba od fin kvalitet). Osven {to e neekonomi~na, izvedbata na tesnite tolerancii (fin kvalitet) vo nekoi slu~ai e i mnogu te{ko ostvarliva.

Bidej}i ISO – sistemot na tolerancii so zaedni~ki otvor dava eden sé u{te golem spektar od toleranciski poliwa so razli~ni kvaliteti i polo`bi vo odnos na nultata linija (cca 15000), vaè~kiot standard na ova pole dava ograni~en (prepora~liv) sistem za izbor na toleranciskite poliwa {to prvenstveno treba da se primenuva vo praktikata. Na~elno, za oskata (~epot) se izbira eden stepen podobar kvalitet, bidej}i pote{ko se postignuva podobar kvalitet za otvorot. Vo kraen slu~aj i otvorot i oskata moàt da imaat ist kvalitet.

Vo pogled na nalegnuvawata ISO – sistemot prepora~uva isto taka primena na ograni~en broj nalegnuvawa, koi se rasporedeni vo tri stepeni na prioritet, taka {to prvenstveno treba da se primenuvaat nalegnuvawata od prviot stepen na prioritet.

Spored ISO – sistemot na zaedni~ki otvor kaj nalegnuvawe na edna oska (~ep) i otvor so edna zaedni~ka nominalna mera, polo`bata na tolerancis-koto pole na otvorot se izbira so oznakata H.

2.2.1 Ozna~uvawe na toleriranite meri Sekoja tolerirana mera e potrebno da gi sodrì slednite elementi:

nominalna mera, polo`ba na toleranciskoto pole vo odnos na nultata

2. Tolerancii

30

linija, stepen na tolerancijata kako i oznaka “φ”, dokolku taa se odnesuva na pre~nikot na kruèn presek. Taka na primer:

55 H7 – e vnatre{na dolìnska mera (oznaka so golema bukva H) ~ija nominalna vrednost iznesuva 55 [mm], polo`bata na toleranciskoto pole e nad nultata linija (oznaka H vidi sl.2.3 i sl.2.4), a stepenot na tolerancijata e 7. Spored tab. 1 ovaa mera moè da se zapi{e i vo oblik

30055+ , {to zna~i deka nejzinata minimalna mera treba da bide 55 [mm], a

maksimalnata 55,03 [mm]. Sekoe par~e koe vo serijata }e bide izraboteno so pomala mera od 55 [mm] ili pak so pogolema od 55,03 [mm] e neispravno i kako takvo ne smee da se montira, pa se otfrla.

55 f6 – e nadvore{na dolìnska mera (oznaka so mala bukva f ) ~ija nominalna mera e isto taka 55 [mm], polo`bata na toleranciskoto pole e pod nultata linija (oznaka f vidi sl.2.3 i sl.2.4), a stepenot na tolerancijata e 6. Spored tab.1 ovaa mera moè da se zapi{e i vo oblik 30

4955−− {to zna~i deka

nejzinata minimalna mera treba da bide 54,951 [mm], a maksimalnata 54,970 [mm]. Sekoe par~e koe vo serijata }e bide izraboteno so pomala mera od 54,951 [mm] ili pak so pogolema od 54,970 [mm] e neispravno i kako takvo treba da se otfrli.

Dokolku e vo pra{awe kruèn presek so ista tolerancija soodvetnite tolerirani meri treba da se zapi{at vo oblik φ55 H7 za otvorot i φ55 f6 za oskata (~epot). Objasnuvawata {to se dadeni malku pogore vaàt i vo ovoj slu~aj.

Na sl.2.5 i sl.2.6 e prikaàno ozna~uvawe na ovie tolerirani meri na crte`.

Sl.2.5 Ozna~uvawe na tolerisana mera 55 H7/f6 vo sklop i poedine~no

55 H7

55 f6 -30-49 55 H7

55 H7/f6

55 f6

+300

poz. 2 - vnatre{na mera

poz. 1- nadvore{na merapoz. 1- nadvore{na mera



31

Sl.2.6 Ozna~uvawe na tolerirana mera φ90 H7/p6 na kruèn presek poedine~no i vo sklop

2.2.2. Grafi~ko prikaùvawe na toleranciite

Koga se raboti so toleriranite meri poèlno e istite da se prikaàt grafi~ki so cel vizuelno da se prezentira nivnata priroda, odnosno nivnata postavenost vo odnos na nultata linija. Na sl.2.7 toa e storeno za kru`niot presek so tolerirana mera φ 90 H7/p6.

Sl.2.7 Grafi~ki prikaz na toleranciskite poliwa za toleriranata sklopna mera φ90 H7/p6

poz. 1 - vnatre{na merapoz. 1 - vnatre{na mera

+35 0

φ 90

p6

poz. 2 - nadvore{na mera

+37+59φ 90p6 φ 90H7

φ 90

H7

φ 90

H7 /

p6

poz. 2 - nadvore{na mera


Poz. 2 - nadvore{na mera

φ 90

- n

o min

alna

me r

a

φ 90

- m

inim

alna

mer

a

φ 90

,035

- m

aksi

mal

na m

era

φ 90 H7

0

+ 35

φ 90

nom

i nal

na m

era

φ 90

,037

- m

inim

a lna

mer

a

φ 90

,059

- m

aks i

mal

na m

era

φ 90p6

0

+ 37

+ 59

Poz. 1 - vnatre{na mera

2. Tolerancii

32

2.2.3 Primeri na nalegnuvawa ISO – sistemot na tolerancii so zaedni~ki otvor e sosem dovolen za izbor

na kakvo i da e potrebno nalegnuvawe. Vo prodolènie }e bidat grafi~ki pretstaveni labavo, preodno i cvrsto nalegnuvawe na oska (~ep) i otvor.

2.2.3.1 Labavo nalegnuvawe Ako vo definirano nalegnuvawe fakti~kata mera na oskata (~epot) e

sekoga{ pomala od fakti~kata mera na otvorot, toga{ stanuva zbor za labavo nalegnuvawe. Vo ISO – sistemot na zaedni~ki otvor takov e slu~ajot so nalegnuvawata {to se definirani so slednite polo`bi na otvorot i oskata H/a, H/b …….H/h.

Soglasno toa, φ 55 H7/f6 e labavo nalegnuvawe, bidej}i fakti~kata mera na oskata (~epot) e sekoga{ pomala od fakti~kata mera na otvorot, odnosno takvoto nalegnuvawe ostvaruva zjaj Zmin do Zmax kako {to se gleda od sl.2.8 .

Sl.2.8 Grafi~ki prikaz na labavo nalegnuvawe φ 55 H7/f6

φ 54

,95 1

- m

in n

advo

re{

na m

e ra

φ 55

- n

o min

aln a

mer

a

φ 54

,97

- max

nad

vor e

{na

mer

a

φ 55

,03

- max

. vna

tr

{na

mer

a

φ 55

- m

in v

nat

r. m

era

Zmax

Zmax - maksimalen zjajZmin - minimalen zjaj

φ 55 H7+ 30

0 - otvor

Zmin

φ 55 f6 - 49 - oska- 30


33

2.2.3.2 Neizvesno nalegnuvawe

Ako vo definirano nalegnuvawe fakti~kata mera na oskata (~epot) e pomala ili pogolema od fakti~kata mera na otvorot, toga{ stanuva zbor za neizvesno nalegnuvawe. Vo ISO – sistemot na zaedni~ki otvor takov e slu~ajot so nalegnuvawata {to se definirani so slednite polo`bi na otvorot i oskata H/j do H/k.

Soglasno toa, φ55H7/j6 e neizvesno nalegnuvawe, bidej}i e mo`no fakti~kata mera na oskata (~epot) vo eden da bide pogolema (preklop), a vo drug slu~aj pomala od fakti~kata mera na otvorot (zjaj), odnosno takvoto nalegnuvawe moè da ostvari zjaj od zmax do preklop pmax, kako {to se gleda od sl.2.9

Sl.2.9 Grafi~ki prikaz na neizvesno nalegnuvawe φ 55 H7/j6

φ 55 j6

φ 54

,993

- m

in n

adv.

mer

a

φ 55 H7

φ 55

- n

om. m

era

φ 55

- m

in v

nat

r. m

era

φ 55

,03

- max

. vn a

tr.

mer

a

φ 5 5

,012

- m

ax n

adv.

me r

a

+12- 7

+ 300 - otvor - oska

zmax

pmax

pmax - maksimalen preklop zmax - maksimalen zjaj

2. Tolerancii

34

2.2.3.3 Cvrsto nalegnuvawe

Ako vo definirano nalegnuvawe fakti~kata mera na oskata (~epot) e sekoga{ pogolema od fakti~kata mera na otvorot, toga{ stanuva zbor za cvrsto nalegnuvawe. Vo ISO – sistemot na zaedni~ki otvor takov e slu~ajot so nalegnuvawata {to se definirani so slednite polo`bi na otvorot i oskata H/k, H/r …….H/z.

Soglasno toa, φ 55 H7/p6 e cvrsto nalegnuvawe, bidej}i fakti~kata mera na oskata (~epot) sekoga{ e pogolema od fakti~kata mera na otvorot t.e. sekoga{ ostvaruva preklop od pmin do pmax kako {to se gleda od sl.2.10.

Sl.2.10 Grafi~ki prikaz na cvrsto nalegnuvawe φ 55 H7/p6

φ 55

,032

-min

nad

vore

{na

mer

a

φ 55 H7

φ 55

- n

omin

aln a

mer

a

φ 55

- m

in v

n at

re{

na m

era

φ 5 5

,051

- m

ax n

advo

re{

n a m

era

+ 30 + 51+ 32φ 55 p60

pmin

- otvor - oska

pmax

φ 55

,03

- max

. vna

tre

{na

mer

a

pmin - minimalen preklop pmax - maksimalen preklop

35

3. Ma{inski materijali Materijali {to naj~esto se upotrebuvaat za izrabotka na ma{inski

delovi se metali i nivnite leguri, i toa: èlezoto i negovite leguri (~elici), oboenite metali i nivnite leguri (bakar Cu, olovo Pb i nivnite leguri), lesnite metali i nivnite leguri (aluminium Al i negovite leguri) i drugi.

Osven metalnite se koristat i nemetalnite materijali (plasti~ni masi, guma, kerami~ki i metalokerami~ki materijali, tehni~ka koà, tekstil, presuvana hartija, tehni~ko drvo).

Predmet na ova poglavje se nekoi grupi kako i poedine~ni materijali {to naj~esto se koristat vo gradbata na razni vidovi ma{ini nameneti za upotreba vo ma{inogradbata i elektroindustrijata, za potrebite na rudarstvoto, metalurgijata, hemiskata i drugite vidovi industrii, kako i pri gradbata na transportnite sredstva (digalki, kranovi) i raznite vidovi vozila.

3.1 Dobivawe na èlezoto Vo prirodata èlezoto ne se nao|a vo elementarna (metalna) sostojba,

tuku se pojavuva vo soedinenija kako eden od mineralite, a dokolku negovata koncentracija e pogolema, toga{ stanuva zbor za èlezna ruda. Spored sostavot na mineralite, èleznite rudi se delat na oksidni: magnetit Fe3O4 so 60 do 70% èlezo, hematit Fe2O3, so 40 do 60% èlezo, limonit Fe2O3

. nH2O so okolu 45% èlezo i karbonatni: siderit FeCO3 so okolu 40% èlezo i dr. Pokraj sopstvenite minerali, èleznite rudi sodràt i drugi minerali (soedinenija) kako kvarc SiO2, glinica Al2O3, varovnik CaCO3, magnezit MgCO3 i drugi {to go ~inat jalovinskiot del na rudata. Iskoristuvaweto na rudite e vrzano za odredena koncentracija na metalot vo niv. Taka za iskoristuvawe na èleznite rudi e potrebno tie da sodràt najmalku 25 do 35 % èlezo, za iskoristuvawe na olovnite rudi tie treba da sodràt najmalku 1,0% olovo, a za iskoristuvawe, pak, na zlatnite nao|ali{ta istite da sodràt barem 0,0001% zlato. Onie rudi {to sodràt pogolem procent na osnovniot metal (bogati rudi) se

3. Ma{inski materijali

36

prerabotuvaat neposredno, a posiroma{nite rudi treba da se koncentriraat.

3.1.1 Surovo èlezo

Potrebni surovini za dobivawe na surovo èlezo se: èlezna ruda, koks i topiteli (dodatoci). Surovoto èlezo se dobiva vo visoka pe~ka (sl.3.1) (nad 90% od svetskoto proizvodstvo), a se dobiva i vo elektro – reduktivni pe~ki.

@eleznata ruda i nejzinite aglomerati kako sinter, paleti i briketi se nositeli na èlezoto vo procesot. Koksot so nad 84% jaglerod C, vo procesot vo visokata pe~ka ima trojna uloga i toa kako: a) sredstvo za redukcija na èleznite soedinenija do elementarno t.e. metalno èlezo so CO i C, b) nositel na toplotna energija za sogoruvawe na del od jaglerodot C do jaglerodmonoksid CO i v) najaglenisuva~ na metalnoto èlezo so rastvorawe na jaglerodot C vo surovoto èlezo od 3,2 do 4,3%. Topitelite (dodatocite) od koi naj~esto varovnik CaCO3 imaat dvojna uloga i toa a) so jalovinskiot del od rudata da gradat polesno toplivi i te~ni soedinenija (troska) i b) da izvr{at desulfurizacija i defosforizacija t.e. najgolemiot del od {tetniot sulfur S i fosfor P {to se rastvoreni vo èlezoto da gi soedinat vo kalciev sulfid CaS i kalciev peroksid 3CaO . P2O5 i kako takvi da gi prenesat vo troskata.

Za sogoruvawe na koksot vo visokata pe~ka se vduvuva neophono koli~es-tvo vozduh. Rabotata na visokata pe~ka se odviva neprekinato 24 h na den (vklu~itelno i praznici), sé dodeka nastapi zastoj.

Visokata pe~ka {to e prikaàna na sl.3.1 ima karakteristi~na forma i profil {to go so~inuvaat: grlo (1), telo (2), stomak (3), sedlo – inka (4) i ogni{te – gnezdo (5).

Pri dnoto na ogni{teto se nao|aat otvori za ispu{tawe na surovoto èlezo, a na dve tretini od visinata na ogni{teto ima otvori za vduvuvawe na pregrean vozduh ~ija uloga e sogoruvawe na koksot C vo jagleroden monoksid CO.

Za odvivawe na procesot, visokata pe~ka e opremena so uredi za transport i hranewe so ruda, koks i varovnik, uredi za komprimirawe i zagrevawe na vozduhot (kauperi), uredi za prifa}awe, ladewe i

3.1 Dobivawe na èlezoto

37

pre~istuvawe na gasovite, uredi za tvrda, omeknata i higienska voda, uredi za prifa}awe i transport na surovoto èlezo, avtomatika i dr.

Sl.3.1 Presek na sovremena visoka pe~ka

Visokata pe~ka ima oblik na visoka kula so viso~ina od 30 do 40 m. Odej}i kon vrvot i kon dnoto taa se stesnuva. Spored kapacitetot, visokite pe~ki moàt da bidat: mali (do 250 t/den), sredni (400 do 700 t/den) i golemi (nad 1000 t/den).

Visokata pe~ka se polni ({arìra) do grloto so zasip (ruda, koks i varovnik) {to se spu{ta nadolu, a è{kite gasovi od nivoto na duvalkite odat nagore pri {to go zagrevaat zasipot, a samite se ladat i vr{at redukcija t.e. odzemawe na kislorodot od zasipot. Pri spu{taweto zasipot

ispust za surovo èlezo

izlez na gasovi

kiper so vlo{ka

ispust za troska

duvalki

3

2

zatvora~

1

5

4

varovik

èlezna ruda

koks

Legenda:


38

se zagreva pri {to najprvo se su{i t.e. isparuva hidroskopskata vlaga, se vr{i termi~ka disocijacija na karbonatite i se odviva procesot na redukcija na èleznite oksidi do metalno èlezo. Vo sedloto na visokata pe~ka se obrazuva te~na troska i se topi reduciranoto do metal èlezo, a potoa troskata i stopenoto èlezo se spu{taat vo ogni{teto od kade {to, poradi razlikata vo nivnite specifi~ni teìni, preku soodvetnite otvori se ispu{taat od visokata pe~ka.

Vremetraeweto odnosno brzinata na spu{tawe na zasipot, temperaturni-ot reìm vo pe~kata, reduktivniot karakter na vrelite gasovi (CO) i na koksot (C) obezbeduvaat uslovi za redukcija na èleznite oksidi do okolu 99%. Voedno, vakvite uslovi se pogodni i za delumna redukcija na drugite oksidi do silicium Si, mangan Mn i fosfor P, koi se rastvoruvaat vo te~noto èlezo vo koe {to ima i rastvoren jaglerod C.

Po izlevaweto i ladeweto, vo zavisnost od sodrìnata na mangan Mn i silicium Si, rastvoreniot jaglerod C vo surovoto èlezo se vrzuva ili ostanuva kako sloboden vo vid na grafitni lu{pi, pri {to se dobiva sivo, belo ili melirano (me{ano) surovo èlezo.

Surovoto èlezo se dobiva i vo elektro-reduktivni pe~ki kaj koi potrebnata toplotna energija, {to vo visokata pe~ka ja obezbeduva del od koksot, e zameneta so elektro energija, a koksot ili drveniot }umur {to se dodava i ovde, sluì samo za redukcija i najaglenisuvawe.

3.1.2 Leano èlezo So dopolnitelno topewe na sivoto surovo èlezo, staro èlezo

(otpad) i stari odlivki, so dodatok na koks kako gorivo i varovnik, vo kupolni pe~ki se dobiva leano èlezo {to pretstavuva legura na èlezoto so pove}e od 1,7% (obi~no 2,0 do 4,0%) jaglerod C. Zaradi podobruvawe na nekoi osobenosti na leanoto èlezo, vo kupolnata pe~ka mu se dodavaat i takanare~enite legira~ki elementi kako {to se: mangan (Mn), silicium (Si), kobalt (Co), nikel (Ni) i dr. Vsu{nost, celta na procesot vo kupolnata pe~ka e {to pove}e da sogori jaglerodot vo sivoto surovo èlezo, taka {to negoviot procent da se svede vo gorenavedenite granici.

Kupolnata pe~ka e val~esta, izrabotena e od debel lim i od vnatre{nata strana obloèna so ognootporni tuli. Pome|u limot i ognootpornite tuli se nao|a sloj siten pra{kast ognootporen materijal (okolu 30 mm), {to


39

ovozmoùva slobodno rastegnuvawe na pe~kata i vr{i izvesna termi~ka izolacija. Kupolnata pe~ka e visoka 6,0 do 8,0 m i e snabdena so pomo{ni uredi za polnewe, komprimirawe i ufrluvawe vozduh i dr. Nominalen e pre~nikot na ~istiot vnatre{en otvor na pe~kata koj moè da iznesuva 0,8; 1,0; 1,2 do 1,5 m.

Leanoto èlezo od kupolnite pe~ki se topi na 1500 do 1600 oK i lesno gi popolnuva kalapite na ma{inskite delovi so relativno sloèn oblik (odlivki). Toa e kr{livo, a negovata struktura e nehomogena. Ovie osobenosti ja ograni~uvaat negovata primena za izrabotka na ma{inski delovi {to se izloèni na visoki i sloèni napregawa za {to najdobro odgovara ~elik. Zaradi spre~uvawe na opa|aweto na negovite mehani~ki osobenosti pri poka~uvawe na rabotnata temperatura na ma{inskiot del, mu se dodavaat legira~ki elementi kako Ni, Cr, Mo, Al i Si.

Vo zavisnost od tehnolo{kata postapka pri dobivaweto, ladeweto, dopolnitelnoto termi~ko-toplotno tretirawe, kako i od hemiskiot sostav, spored dobienata struktura se razlikuvaat: siv liv (SL), temper liv (bel – BteL; crn – CteL i perliten - PTel ), nodularen liv (NL) i dr.

3.1.2.1 Siv liv Siviot liv (SL) e evtin ma{inski materijal, no izrabotkata na kalapite

i nivnite modeli go ~inat ma{inskiot del skap. Poradi toa istiot se primenuva samo ako se raboti za golem broj par~iwa - delovi. Dobro podnesuva samo napregnuvawe od pritisok, a ne odgovara za drugite vidovi napregnuvawa (zategnuvawe, svitkuvawe, usukuvawe). Ima mo{ne dobri osobenosti na lizgawe i zatoa e dobar za izrabotka na delovi so lizga~ki povr{ini kako: osnovi za alatni ma{ini (vodilki), ku}i{ta za golemi leì{ta so lizgawe i ku}i{ta za reduktori, blokovi za motori i t.n. Siviot liv ne se zavaruva (osven so specijalni postapki), a se proizveduva vo slednite kvaliteti: SL 100, SL 150, SL 200, SL 250, Sl 300 i SL 350. Brojkite ja ozna~uvaat cvrstinata Rm [N/mm2].

3.1.2.2 Temper liv Temper livot se proizveduva so slednite kvaliteti:

BteL 350-04: BteL 380-12: BteL 400-05: i BteL 450-07 – bel temper liv CteL 300-06: CteL 350-10 – crn temper liv i PteL 450-06: PteL 550-04: PteL 650-02: PteL 700-02 – perliten temper liv


40

pri {to prvite tri brojki ja ozna~uvaat vrednosta na nominalnata zategnuva~ka cvrstina Rm vo [N/mm2], a drugite dve minimalnata vrednost na izdolùvaweto vo %.

Beliot temper liv se upotrebuva za pomali delovi ( do 1,0 kg masa) i e potvrd od crniot temper liv, koj odgovara za pogolemi ma{inski delovi. Vsu{nost site onie delovi koi se predvideni da se izrabotuvaat od temper liv najprvo se leat vo kalapi od siv liv, a potoa vo specijalni pe~ki se podloùvaat na termi~ka obrabotka, pri {to im se menuva strukturata i osobenostite na materijalot. Se razbira deka poradi dopolnitelnata termi~ka obrabotka, temper livot e poskap od siviot liv.

3.1.2.3 Nodularen liv Nodularniot liv ima mo{ne cvrsta metalna osnova i najpogoden oblik

na izdvoeniot grafit vo vid na top~iwa, poradi {to ~esto se narekuva i sferi~en liv. Negovata zategnuva~ka cvrstina Rm se dviì od 370 do 800 [N/mm2], otporen e na smolknuvawe i na udarni optovaruvawa, a ima i pogodni osobenosti na lizgawe. Moè i da se kova i vo mnogu slu~ai da go zameni duri i ~eli~niot liv.

Nodularniot liv se proizveduva kako:

NL 370 – 17: NL 400 – 12: NL 500 – 7: NL 600 – 3: NL 700 – 2 i NL 800 – 7

pri {to brojnite vrednosti zad bukvenata oznaka ja ozna~uvaat zategnuva~-kata cvrstina Rm [N/mm2].

3.2 êli~en liv i ~elik 3.2.1 êli~en liv

Odlivka vo kalap {to odgovara na formata i goleminata na sakaniot del na legura na èlezoto so jaglerod pomalku od 1,7% pretstavuva ~eli~en liv. Spored vaè~kite standardi predvideni se slednite kvaliteti na obi~en ~eli~en liv za op{ta upotreba:

Č L 0300; Č L 0301; Č L 0400; Č L 0401; Č L 0500; Č L 0501; Č L 0600; Č L 0601; Č L 0602; Č L 0603 i Č L 0700


41

pri {to brojkata 0 (I mesto) vedna{ do bukveniot simbol Č L ni dava na znaewe deka se raboti za vid na ~elik so propi{ani mehani~ki osobenosti, brojkata zad nea (II mesto) go ima slednoto zna~ewe:

3 – nominalna zategnuva~ka cvrstina Rm = 360 do 390 [N/mm2],

3.2 êli~en liv i ~elik

41

4 – nominalna zategnuva~ka cvrstina Rm = 390 do 490 [N/mm2], 5 – nominalna zategnuva~ka cvrstina Rm = 490 do 590 [N/mm2], 6 – nominalna zategnuva~ka cvrstina Rm = 590 do 690 [N/mm2].

Simbolite na III i IV mesto (00; 01; 02 i 03) ukaùvaat deka se raboti za jaglerodni ~elici bez utvrdena sodrìna na fosfor (P) i sulfur (S).

Od ČL se pravat ma{inski delovi so sloèna konfiguracija t.e. delovi {to ne moàt da se izrabotat od standarden (valan) ~etvrtast ili kruèn napre~en presek. Za podobruvawe na osobenostite pri leeweto, na ~eli~niot liv mu se dodava izvesen procent na mangan (Mn) i silicium (Si).

Vo zavisnost od sakanite osobenosti i sakanata primena se razlikuvaat obi~en (nelegiran) i specijalen (legiran) ~eli~en liv. Za razlika od siviot, ~eli~niot liv gi podnesuva site vidovi napregnuvawa, moè da se zavaruva i termi~ki da se obrabotuva. Toj e poskap i ponepogoden za leewe od siviot liv. Vo sporedba so siviot liv, ~eli~niot liv se upotrebuva za sloèni delovi od koi se bara pogolema cvrstina, ìlavost i otpornost na udari, kako {to se: blokovi za golemi motori so vnatre{no sogoruvawe, ku}i{ta na parni i visokopritisni vodeni turbini i pumpi, zap~enici so pogolemi dimenzii i dr.

3.2.2 êlik – dobivawe i glavni osobenosti

êlikot e legura na èlezoto so pomalku od 1,7 (obi~no 0,05 do 1,5) % jaglerod (C) vo koja se sodràt pove}e elementi bilo poradi samiot proces na proizvodstvo (fosfor P i sulfur S), bilo za podobruvawe na nekoi negovi osobenosti – legira~ki elementi (silicium Si, mangan Mn, hrom Cr, nikel Ni, kobalt Co i dr).

êlikot se dobiva na pove}e na~ini so prerabotka na beloto surovo èlezo i ~eli~ni otpadoci (staro èlezo) vo:

• plamena pe~ka po Siemens – Martin –ova postapka • konvertori (kru{ka) po Bessemer -ova i Thomas –ova postapka so du-

vawe na vozduh odozdola i po LD, LD - AC postapka so duvawe na ~ist kislorod odozgora i vo

• Elektro-la~ni pe~ki Vo procesot na dobivawe na ~elikot, po site postapki osnovna cel e

nagoduvawe na sodrìnata na jaglerodot C za baraniot – kvalitet na ~elik


42

so sogoruvawe i eliminirawe na {tetnite elementi (sulfur S i fosfor P) i ne~istotiite vo surovoto èlezo.

Vaka dobieniot rastopen ~elik se lee vo èlezni kalapi – kokili vo koi se stvrdnuva, se osloboduva od kalapite i taka dobienite blokovi nare~eni ingoti (50 kg do 5 toni) se stavaat vo specijalni jami ili dlabinski pe~ki zaradi izedna~uvawe na temperaturite i smiruvawe na vnatre{nite naponi.

Vo sporedba so drugite ma{inski materijali, ~elikot ima najpogodni mehani~ki osobenosti za izrabotka na ma{inskite delovi: visoka granica na proporcionalnost, elasti~nost i razvlekuvawe, golema stati~ka i dinami~ka cvrstina pri site vidovi napregnuvawa, dobra plasti~nost i razvle~livost, golema tvrdost i povr{inska cvrstina, kako i golema otpornost na udarnite optovaruvawa. Pogoden e za obrabotka so reèwe i deformacija vo ladna i usvitena sostojba, kako i za termi~ka obrabotka pri {to so promena na vnatre{nata struktura se podobruvaat nekoi negovi mehani~ki osobenosti.

3.2.2.1 Siemens – Martin – ova postapka Siemens – Martin - ovata postapka se odviva vo specijalna plamena pe~ka so

pove}e komori za zatopluvawe na vozduhot i gasot za loèwe. Pe~kata se zagreva so izgoruvawe na prethodno zatopleniot gas i so zatoplen vozduh.

Sli~no kako i vo prethodnata postapka i ovde, vo zavisnost od toa kakvi primesi ima vo èlezoto se koristi pe~ka so kisela ({amot) ili bazi~na (dolomit) obloga.

Pe~kata e nameneta za pretopuvawe na 100% ~eli~ni otpadoci (staro èlezo) so dodavawe na jaglerod C (surovo èlezo ili koks). U~estvoto na ~eli~nite otpadoci moè da se namaluva do 0% so dodavawe na èlezna ruda (Fe2O3, Fe3O4), kako nositel na kislorod za pobrzo sogoruvawe na jaglerodot C od surovoto èlezo, {to pretstavuva glavna odlika i prednost na ovaa postapka vo procesot za dobivawe na ~elikot. Procesot za dobivawe na ~elikot trae okolu 6 do 8 ~asovi, a kapacitetot na pe~kata se dviì od 100 do 250 toni preraboten materijal.

3.2.2.2 Bessemer – ova, odnosno Thomas – ova postapka

Konvertorot vo koj se dobiva ~elikot po Bessemer – ovata odnosno Thomas - ovata postapka e napraven od èlezen lim i odnatre e obloèn so ogno-otporni tuli. Na dnoto ima okolu 150 otvori so pre~nik od 10 do 30 [mm].

3.2 êli~en liv i ~elik

43

Vo kru{kata na konvertorot koja e zagreana do odredena temperatura se naleva rastopeno belo surovo èlezo vo koe, pod dejstvo na vduvuvaniot vozduh, izgoruvaat primesite. Pritoa se nastojuva da izgori celokupnoto koli~estvo jaglerod, bidej}i vo procesot na proizvodstvoto na ~elikot te{ko se opredeluva sakaniot procent na sodrìnata na jaglerodot {to go definira kvalitetot na ~elikot. Koga }e zavr{i procesot na sogoruvawe na jaglerodot (10 do 20 min.), vo zavisnost od sakaniot vid ~elik, se dodava opredelen procent jaglerod, kako i razni legira~ki elementi.

Poradi bazi~nata obloga kaj Thomas – ovata postapka fosforot P celosno izgoruva, a kaj Bessemer – ovata postapka, poradi kiselata obloga izgoruva siliciumot Si. Primenata na ednata ili drugata postapka za dobivawe na ~elikot e vo zavisnost od sostavot na èlezoto. Taka, ako vo konvertorot se vnesuva èlezo so primesi od fosfor P se primenuva Thomas – ovata, a ako vo nego ima primesi na silicium Si se primenuva Bessemer – ovata postapka.

3.3 Poluproizvodi, vidovi i ozna~uvawe na ~elikot

3.3.1 Poluproizvodi od ~elik Ingotite {to se dobieni po edna od postapkite za dobivawe na ~elikot

se prerabotuvaat so deformacija (valawe vo topla i ladna sostojba) ili so kovawe i presuvawe i se pretvoraat vo razni standardizirani formi kako lenti, limovi i profili so najrazli~ni napre~ni preseci (kru`ni, pravoagolni, kvadratni, {estagolni, cevkasti) i drugi profili {to se primenuvaat vo ~eli~nite konstrukcii (L, I, T, duplo T) i dr.

Vaka dobienite najrazli~ni formi i napre~ni preseci se podlo`ni na ponatamo{na dorabotka (so deformacija osobeno so simnuvawe stru{ka), so isklu~ok na svetlovle~enite kru`ni i pravoagolni profili, ~ii dimenzii se podgotvuvaat i vo tolerancii koi ovozmoùvaat nivna direktna primena vo izrabotka na normalni klinovi bez naklon. Se razbira deka poradi toa ovie profili imaat povisoka cena.

Pove}eto od ovie profili (osobeno kru`nite) so ponatamo{na dorabotka so deformacija, a osobeno so simnuvawe stru{ka, se pretvoraat vo {irok dijapazon razni ma{inski delovi {to se vgraduvaat vo golem broj ma{ini i postrojki.


44

Ma{inskiot del se izrabotuva so leewe od siv liv ili od ~eli~en liv dokolku ima sloèna konfiguracija ili, pak, so zavaruvawe (vo poedine~no proizvodstvo) na standardni ~eli~ni profili {to delot go pravi polesen i do 30 % od istiot del koga toj e lean.

Spored toa, kako pojdovni formi (polufabrikati) za izrabotka na raz-ni ma{inski delovi se koristat standardnite ~eli~ni formi i profili od koi naj~esto kru`nite profili, koi so ponatamo{na dorabotka so defor-macija i osobeno so simnuvawe stru{ka, se pretvoraat vo ma{inski delovi so najrazli~ni formi, {to se vgraduvaat vo golem broj ma{ini i postrojki.

3.3.2 Vidovi ~elici êlicite moè da se podelat spored • nivniot hemiski sostav, • nivnata namena i • pe~kata vo koja {to se proizvedeni (SM, kisloroden – LD Bessemer –

ov, Thomas – ov)

3.3.2.1 Vidovi ~elici spored hemiskiot sostav

Vo tab.3.1 se prikaàni nekolku hemiski elementi koi, vo zavisnost od nivnata procentualna zastapenost, moàt da se najdat vo ~elikot vo vid na nepoèlni primesi ili kako negovi legira~ki elementi.

Taka, ako vo sostavot na ~elikot dominira jaglerodot C, a drugite elementi se so pomala procentualna zastapenost od onaa {to e navedena vo tabelata, stanuva zbor za jagleroden ~elik. Vo sprotivno, ako vo negoviot sostav eden (ili pove}e) od navedenite elementi e zastapen so pogolem procent od navedeniot vo tab.3.1, stanuva zbor za legiran ~elik. Kako najvlijatelen legira~ki element se smeta onoj ~ij proizvod od vrednosta na srednata procentualna sodrìna vo ~elikot i faktorot na vlijatelnosta e najgolem, a kako vtor vlijatelen legira~ki element se smeta onoj ~ija {to vrednost na proizvodot e vtora po golemina. Ako se slu~i pove}e legira~ki elementi da imaat ist proizvod, za najvlijatelen se smeta onoj hemiski element koj nosi pogolem broen simbol.


45

Tab.3.1 Legira~ki elementi vo ~elikot

Legira~ki elementi C Si Mn Cr Ni W Mo V

sodrìna do% 0,4 0,6 0,8 0,3 0,03 0,1 0,08 0,05

faktor 1,0 1,0 1,0 4,0 4,0 7,0 14,0 17,0

proizvod 0,4 0,6 0,8 1,2 0,12 0,7 1,12 0,85

broen simbol 1 2 3 4 5 6 7 8

êlicite so pomala sodrìna jaglerod imaat pomala cvrstina i tvrdost. Tie se razvle~livi, lesno se obrabotuvaat so deformacija i so simnuvawe stru{ka i dobro se zavaruvaat.

3.3.2.2 Vidovi ~elici spored namenata Spored namenata ~elicite se delat na konstruktivni i alatni. Za

izrabotka na ma{inskite delovi i konstrukcii prvenstveno se koristat konstruktivnite, a za izrabotka na alati – alatnite ~elici. Vo grupata na konstruktivnite spa|aat op{tite konstruktivni ~elici i ~elicite za posebni nameni.

3.3.2.2.1 Op{ti konstruktivni ~elici Vo ovaa grupa spa|aat jaglerodnite ~elici koi sluàt za izrabotka na

~eli~ni konstrukcii vo oblasta na ma{inogradbata, niskogradbata i vo visokogradbata. Toa se najevtini i naj~esto primenuvani ~elici za normalno optovareni ma{inski delovi i konstrukcii.

Spored toa vo tab.3.2 se navedeni karakteristikite na op{tite konstruktivni ~elici, kaj koi vrednosta na zategnuva~kata cvrstina Rm [N/mm2] i granicata na razvlekuvawe Re [N/mm2] se garantirani od proizvodi-telot, dodeka vrednosta na dinami~kata izdr`livost na materijalot σD i τD e orientaciona i negarantirana.

Toa se jaglerodni ~elici nameneti za izrabotka na zavareni konstrukcii vo ma{inogradbata, niskogradbata, visokogradbata i hidrogradbata za konstrukcii spoeni so zavrtki i zakovki. Toa se isto taka najevtini i naj-~esto primenuvani ~elici za najrazli~ni ma{inski delovi i konstrukcii koi {to se normalno optovareni.


46

Tab.3.2 Op{ti konstruktivni ~elici

Garantirani mehani~ki osobenosti Negarantirani meh. osob.

dinami~ka izdr`livost granica na razvlekuvawe Re

za debelina δδδδ [mm] ednonaso~no naizmeni~no

vid

ozna

ka

zat

egnu

va~k

a

cvrs

tin

a R m

[N/m

m2 ]

do 1

6

16 d

o 40

40 d

o 63

63 d

o 80

80 d

o 10

0

zz aatt

ee ggnn u

u vvaa w

wee

σ σσσσ σσσDD

zz

ss vvii t

tkk u

u vvaa w

wee


ss

uu ssuu kk

uu vvaa w

wee ee

τ ττττ τττ

DD

zz aatt

ee ggnn u

u vvaa w

wee


zz

ss vvii t

tkk u

u vvaa w

wee


ss

uu ssuu kk

uu vvaa w

wee

τ ττττ τττ

DDtt

Č.0130 290 do 510 185 175 150

Č.0370

Č.0371

Č.0374

Č.0361

235 225 215 205 195

Č.0362

Č.0363 m e

k i

~e

lici

Č.0365

340

do

470

235 225 215 215 215

220 260 140 120 170 100

Č.0451 275 265 255 235 225 Č.0452

Č.0453

Č.0454

Č.0455

410

do

540

275 265 255 245 235 250 300 160 150 190 120

Č.0561 355 345 335 315 305 Č.0562

Č.0563

Č.0564

Č.0565 4

90 d

o 63

0

355 345 335 325 315

sred

no t

vrdi

~el

ici

Č.0545 470 do 610 295 285 275 265 255

310 370 190 180 250 140

Č.0645 570 do 710 335 325 315 305 295 360 430 220 200 280 160

tvr

di

Č.0645 670 do 830 365 355 345 335 325 420 500 260 230 320 190

Vo tab.3.3 se navedeni karakteristikite na legiranite ~elici nameneti za termi~ka obrabotka so cementacija so sodrìna na jaglerod C pomalku od 0,2%. Ovie ~elici se upotrebuvaat za ma{inski delovi kaj koi se bara


47

Tab.3.3 êlici za cementacija

Mehani~ki karakteristiki po termi~kata obrabotka

negarantirana dinami~ka izdr`livost pri promenlivo

optovaruvawe [N/mm2] garantirani [N/mm2]

ednonaso~no naizmeni~no

vid

na ~

elik

ot

ozna

ka

glav

en l

egir

a~ki

ele

men

t %

gran

ica

na

razv

leku

vaw

e Re

zat

egnu

va~k

a cv

rat

ina

R m

zat

egnu

vaw

e σ σσσ D

svit

kuva

we

σ σσσ D

usuk

uvaw

ee

τ τττD

smol

knuv

awe

τ τττ D

svit

kuva

we

σ σσσ D

usuk

uvaw

e

τ τττD

smol

knuv

awe

τ τττ D

Č..11112200

Č..11112211 C 0,12 250

420 do 520

280 do 350

250 do 280

170 do 190

220 do 280

130 do 160

Č..11222200

jagl

erod

ni

~eli

ci

Č..11112211 C 0,18 300

500 do 650

310 do 380

300 do 340

200 do 230

250 do 300

130 do 160

Č..44112200 Cr 0,8 400

600 do 850

380 do 450

400 do 600

250 do 380

300 do 360

170 do 210

Č..44332200 Cr 1,1 600

800 do

1100

400 do 500

550 do 700

360 do 430

320 do 400

190 do 230

Č..44332211 Cr 1,3 600

850 do

1100

430 do 520

600 do 720

370 do 450

350 do 420

200 do 240

Č..44772200 Cr 1,3 650

900 do

1200

420 do 520

600 do 720

370 do 450

340 do 420

200 do 240

Č..44772211 Cr 1,4 700

1000 do

1300

470 do 580

650 do 830

410 do 520

380 do 480

220 do 280

Č..55442200 Ni 1,7 750

1100 do

1450

400 do 520

550 do 720

340 do 450

320 do 420

180 do 240

legi

rani

~el

ici

Č..55442211 Ni 2,1 800

1200 do

1450

480 do 580

700 do 830

480 do 520

400 do 480

230 do 280


48

mnogu tvrd povr{inski sloj, otporen na abewe, a pritoa treba da imaat elasti~no i razvle~livo jadro, kako i za delovi koi treba da imaat golema dinami~ka izdr`livost na svitkuvawe (fleksija), usukuvawe (torzija) ili smolknuvawe (sekcija). Vo tab.3.4 se navedeni karakteristikite na jaglerodnite ~elici nameneti za termi~ka obrabotka so podobruvawe, odnosno kalewe.

Tab.3.4 êlici za podobruvawe - jaglerodni



optovaruvawe [N/mm2]


vid

na ~

elik

ot

ozna

ka

glav

en l

egir

a~ki

ele

men

t [%

]

gara

ntir

ana

zat

egnu

va~k

a cv

rat

ina

[Rm

N/m

m2 ]

zat

egnu

vaw

e σ σσσ D

svit

kuva

we

σ σσσ D

usuk

uvaw

ee

τ τττD

smol

knuv

awe

τ τττ D

svit

kuva

we

σ σσσD

usuk

uvaw

e

τ τττD

smol

knuv

awe

τ τττ D

ČČ Č..11333300 ČČ

Č..11333311 C 0,25 500 do 650

280 do 330

380 do 470

200 do 240

220 do 270

130 do 160

ČČ Č..11443300

Č.11443311

C 0,40 550 do 800 330 do 420

470 do 560

220 do 280

270 do 320

160 do 190

ČČ Č..11553300 ČČ

Č..11553311 C 0,50 600 do 900

360 do 480

520 do 590

230 do 310

300 do 340

180 do 200

ČČ Č..11773300

jagl

erod

ni ~

elic

i

ČČ Č..11773311

C 0,65 700 do 1050 420 do 550

590 do 700

280 do 370

340 do

4000

200 do 230

Ovie ~elici se nameneti za izrabotka na ma{inski delovi od koi se bara tvrdo jadro, kako i tvrd povr{inski sloj (40 do 42 HRC), {to se postignuva


49

so plameno ili induktivno kalewe. Vo podobrena i otpu{tena sostojba, povr{inskiot sloj ima od 25 do 32 HRC. Vo tab.3.5 se navedeni karakteris-tikite na nekoi ednokratno i dvokratno legirani ~elici za podobruvawe.

Tab.3.5 êlici za podobruvawe - legirani



optovaruvawe [N/mm2]


vid

na ~

elik

ot

ozna

ka

glav

en l

egir

a~ki

el

emen

t %

gara

ntir

ana

zat

egnu

va~k

a cv

rat

ina

Rm

N/m

m2

zat

egnu

vaw

e σ σσσ D

svit

kuva

we

σ σσσD

usuk

uvaw

ee

τ τττD

smol

knuv

awe

τ τττ D

svi

tku

vaw

e σ σσσ D

us

ukuv

awe

τ τττ D

smol

knuv

awe

τ τττ D

ČČ Č..33113300 Mn 1,1 700 do 1050

450 do 650

630 do 840

290 do 410

360 do 480

210 do 280

ČČ Č..33223300 Mn 1,4 700 do 1200

460 do 650

660 do 870

280 do 500

380 do 500

220 do 290

ČČ Č..33883300 Mn 1,9 900 do 1300

550 do 750

780 do

1000

340 do 550

450 do 580

260 do 320

ČČ Č..44113300 Cr 1,2 800 do 1200

500 do 650

700 do 870

280 do 500

400 do 500

230 do 290

ČČ Č..44773300 Cr 1,2 650 do 1050

400 do 620

560 do 700

270 do 410

320 do 400

180 do 230

legi

rani

~el

ici

ČČ Č..44883300 Cr 1,2 800 do 1300

670 do 750

780 do

1000

370 do 550

450 do 580

260 do 330


50

ČČ

Č..55443300 Ni 1,2 750 do 1300 550 do 750

840 do

1000

340 do 550

480 do 580

270 do 320

3.3.2.2.2 êlici za posebna namena Vo tab.3.6 se navedeni karakteristikite na legiranite ~elici so

specijalna namena za izrabotka na pruìni. Tab.3.6 êlici za pruìni – legirani ( za podobruvawe)

Hemiski sostav, max. Garantirani mehani~ki karakteristiki

kalena i popu{tena sostojba

tvrdost

HB [N/mm2] za sostojba

ozna

ka

glav

ni l

egir

a~ki

el

emen

ti

[%]

spor

eden

leg

ira~

ki

el

emen

t [

%]

top

lo

vala

na

mek

o `

aren

a

gran

ica

na

razv

leku

vaw

e

R e [N

/mm

2 ]

zat

egnu

va~k

a cv

rst

ina

R m

[N/m

m2 ]

Č.2130 Si 1,6 C 0,42 Mn 0,8 240 217 1050 1200 do 1400

Č.2131 Si 1,8 C 0,60 Mn 0,8 267 230 1100 1300 do 1500

Č.2132 Si 1,8 C 0,55 Mn 0,8 270 230 1100 1300 do 1500

Č.2133 Si 1,8 C 0,60 Mn 1,0 290 235 1100 1300 do 1500

Č.2330 Si 1,6 Mn 1,2 C 0,65 310 240 1100 1300 do 1500

Č.2331 Si 1,8 Mn 1,0 C 0,65 310 240 1100 1300 do 1500

Č.2134 Si 1,8 C 0,70 Mn 1,0 310 240 1200 1400 do 1600

Č.4230 Cr 0,6 Si 1,4 Mn 0,6 310 240 1350 1500 do 1700

Č.4830 Cr 1,2 V 0,12 Si 0,35 310 235 1200 1350 do 1700

Č.4831 Cr 1,2 V 0,12 Mn 1,1 310 235 1350 1350 do 1700


51

Ovie ~elici se odlikuvaat so visoka vrednost na nivnata granica na elasti~nost. Legirani se so silicium Si i hrom Cr, kako i so mangan Mn, vanadium V i dr. êlicite za pruìni ne se zavaruvaat.

Pokraj navedenite vidovi ~elici postojat i drugi so opredelena namena kako {to se ~elici za: kotelski limovi, bezrabni cevki i ~elici za avtomati. Vo ponovo vreme se pojavija i ~elici {to ne korodiraat kako i ~elici za nekoi drugi specifi~ni nameni.

Pri izborot na materijalot prednost treba da se dade na ~elicite so negarantiran sostav, bidej}i se najevtini. Duri vo slu~aite koga tie so svoite osobenosti ne zadovoluvaat t.e. koga se bara pogolema vrednost na cvrstinata ili ìlavosta na materijalot, moè da se izbere nekoj od poskapite materijali, koj so svoite osobenosti }e gi zadovoli barawata na materijalot na ma{inskiot del. Vo slu~aj na mnogu optovareni ma{inski delovi, isklu~itelno se biraat legirani ~elici za termi~ka obrabotka.

3.3.3 Ozna~uvawe na ~elikot Oznakata na ~eli~nite materijali se sostoi od: osnovna oznaka koja pak

se sostoi od oznakata na materijalot Č za ~elik, odnosno ČL za ~eli~en liv i ~etiri odnosno pet brojni simboli koi go ozna~uvaat vidot na ~elikot, dopolnitelna oznaka {to dava podatoci za namenata odnosno sostojbata na materijalot i drugi dopolnitelni oznaki.

3.3.3.1 Op{ti konstruktivni ~elici Vo tab.3.7 e prikaàn na~inot na obeleùvawe na konstruktivnite

~elici so propi{ani mehani~ki osobenosti (tab.3.2). Primer 1: Vo oznakata na materijalot Č. 0365 spored tab.3.7 poedine~nite simbo-

li go imaat slednoto zna~ewe:

• Č - ~eli~en materijal • 0 - ~elik so propi{ani mehani~ki osobenosti • 3 – nominalna zategnuva~ka cvrstina Rm = 350 do 380 [N/mm2] • 65 - podgrupa na ~elici so ograni~ena sodrìna na fosfor P i sulfur

S i delumno ograni~ena sodrìna na jaglerod C, silicium Si i mangan Mn.

Primer 2: Potrebno e da se napi{e oznakata za ~eli~en liv so:


52

• propi{ani mehani~ki osobenosti • nominalna zategnuva~ka cvrstina Rm = 580 do 680 [N/mm2] • ograni~ena sodrìna na fosfor P i sulfur S i delumno ograni~ena

sodrìna na jaglerod C, silicium Si i mangan Mn.

Spored nasokite dadeni vo tab 3.7, oznakata za ovoj materijal e: ČL. 0646 Tab.3.7 Ozna~uvawe na ~elicite so propi{ani mehani~ki osobenosti

Osnovna oznaka

II mesto III, IV i eventualno V mesto

sim

bol

I m

est

o

sim

bol zategnuva~ka

cvrstina Rm [N/mm2]

sim

bol

zna~ewe - podgrupa

0 ne e propi{ana

1 najmnogu do 320

2 nad 320 do 350

00 d

o 44

jaglerodni ~elici bez propi-{ana sodrìna na fosfor P i sulfur S

3 nad 350 do 380

4 nad 380 do 480

5 nad 480 do 580

45 d

o 79

jaglerodni ~elici so ogra-ni~ena sodrìna na fosfor P i sulfur S. Delumno ograni-~ena sodrìna na jaglerod C, silicium Si i mangan Mn.

6 nad 580 do 680

Č od

n ČL

0

7 nad 680 do 780 80 d

o 99

80

1 do

999

jaglerodni ~elici so ograni-~ena sodrìna na fosfor P i sulfur S. Delumno propi{ana sodrìna na jaglenorod C,


53

8 nad 780 do 880

9 nad 880

sodrìna na jaglenorod C, silicium Si i mangan Mn i so dodatok na legira~ki elemen-ti.

3.3.3.2 Legirani ~elici Vo tab.3.8 e prikaàn na~inot na obeleùvawe na legiranite ~elici

(tab.3.3; tab.3.4; tab.3.5 i tab.3.6). Tab.3.8. Ozna~uvawe na legiranite ~elici

Osnovna oznaka III, IV i eventualno V mesto

sim

bol

I m

est

o

II

m

est

o

sim

bol

zna~ewe - podgrupa

00 d

o 19

jaglerodni ~elici so propi{an sostav i legirani ~elici nameneti za termi~ka obrabotka

20 d

o 29

jaglerodni ~elici i legirani ~elici nameneti za termi~ka obrabotka - cementacija

30 d

o 39

jaglerodni ~elici i legirani ~elici nameneti za termi~ka obrabotka - podobruvawe

40 d

o 59

jaglerodni ~elici i legirani ~elici nameneti za alat

60 d

o 69

~elici so osobeni fizi~ki osobenosti

Č

1 za

jagl

erod

en ~

elik

ili

sim

bol

na n

ajvl

ijat

elen

le

gira

~ki

elem

ent

(t

ab.3

.1)

dese

tkr

atna

vre

dnos

t n

a m

aksi

mal

en p

roce

nt

na ja

glen

orod

za

jagl

enor

odni

~el

ici

ili

sim

bol

na v

tor

po

vlij

anie

leg

ira~

ki e

lem

ent

za

dvoj

no

legi

rani

~el

ici

ili

pak

1 za

edn

okra

tno

le

gira

ni~e

lici

70 d

o 79

hemiski postojani i ognootporni ~elici


54

80 d

o 89

brzorezni ~elici

90 d

o 99

~elici za avtomati

Primer 1: Potrebno e da se napi{e oznakata za legiran ~elik so najvlijatelen i edinstven legira~ki element mangan {to e namenet za termi~ka obrabotka - podobruvawe.

Spored nasokite dadeni vo tab.3.1 i tab.3.8, oznakata za ovoj materijal e: Č. 3130..

Primer 2: Potrebno e da se opi{e ~elikot daden so oznakata Č. 4721

• spored oznakata na prvoto i vtoroto mesto ~elikot e dvokratno legiran

• spored tab.3.1 prv po vlijanie legira~ki element e hrom Cr (4 na prvo mesto)

• spored tab.3.1 vtor legira~ki element e molibden Mo (7 na vtoroto mesto).

• spored oznakata na tretoto i ~etvrtoto mesto 21, spored tab. 3.8 ~elikot e namenet za termi~ka obrabotka so pomo{ na cemen-tacija.

55

4. Optovaruvawa, naponi i stepen na sigurnosta na ma{inskite delovi

4.1 Optovaruvawa Optovaruvawata na ma{inskite delovi pretstavuvaat prostorni sistemi

od nadvore{ni i vnatre{ni sili i spregovi predizvikani od

• otporite {to ma{inite gi sovladuvaat pri vr{ewe korisna rabota (otpor pri reèwe kaj alatnite ma{ini, otpor od triewe i otpor od struewe na vozduhot kaj motornite vozila, otpor na zemji{teto kaj zemjodelskite i grade`nite ma{ini, otpor od elektromagnetnite sili kaj elektrogeneratorite i dr.)

• masite na oddelni delovi

• korisnite tovari

• pritisocite na te~nosti i gasovi vo raznite sadovi pod pritisok, kako i od

• inercijalnite sili

Sostojbata vo ma{inskiot del {to nastanuva pod dejstvo na nadvore{ni sili (optovaruvaweto) i se karakterizira so deformacija i soodveten vnatre{en otpor se narekuva napregnuvawe. Spored toa, napregnuvawe e nadvore{no optovaruvawe svedeno na edinica povr{ina. Zna~i, moè da se kaè deka ma{inskite delovi se izloèni na opredeleni napregnuvawa, a trpat soodveten napon.

Vo pogled na promenlivosta na optovaruvaweto, odnosno napregnuvaweto se razlikuvaat stati~ki i dinami~ki optovaruvawa odnosno naponi vo ma{inskite elementi. Na stati~ko i dinami~ko ispituvawe vo princip se podvrgnuvaat site ma{inski materijali no, glavno, naj~esto se ispituvaat ~eli~nite materijali.

4. Optovaruvawa, naponi i stepen na sigurnosta...

56

4.1.1 Stati~ko optovaruvawe i ispituvawe na ~eli~nite materijali

Stati~ko (mirno) optovaruvawe e optovaruvawe so postojan pravec i nasoka ~ij intenzitet raste od nula do nekoja opredelena vrednost i potoa ostanuva na taa konstantna vrednost kako {to e prikaàno na sl.4.1.

Sl.4.1 Stati~ko optovaruvawe na elementite

Za site ma{ini koi podolg vremenski period rabotat so ramnomerno optovaruvawe kako {to se elektromotori, ventilatori, centrifugalni pumpi i dr. moè da se smeta deka predizvikuvaat stati~ko optovaruvawe na elementite povrzani so niv. Za niv moè da se kaè deka rabotat vo stacionaren reìm na rabota t.e. imaat konstantna za~estenost na vrteìte i konstantno optovaruvawe.

Stati~koto ispituvawe na ~eli~nite materijali se vr{i so zategnuvawe na specijalno za toa izrabotena epruveta, pri {to so postepeno zgolemuvawe na optovaruvaweto F ( odnosno naponot vo popre~niot presek na epruvetata R) se meri nejzinoto izdolùvawe i se iscrtuva taka nare~eniot Hoock – ov dijagram, od koj se gleda zavisnosta na izdolù-vaweto od momentnata vrednost na silata F (odnosno od naponot vo popre~niot presek na epruvetata R). Na sl.4.2 e prikaàn oblikot na Hoock – oviot dijagram zaedno so zna~eweto na karakteristi~nite to~ki {to se javuvaat vo presekot na epruvetata.

F3 = F = const

opt

ovar

u vaw

e F

t1 t2 t3

F2

F1

vreme t

4.1 Optovaruvawa

57

Sl.4.2 Hoock – ov dijagram ( stati~ko ispituvawe na materijalite) Kako {to se gleda od dijagramot, od po~etnata to~ka (napon so vrednost

R = 0 i izdolùvawe δ = 0) do to~kata so napon RP i izdolùvawe na epruvetata δP , vaì zakonot za proporcionalnost t.e. za ista vrednost na prirastot na naponot R se dobiva ista vrednost na prirastot na izdolùvaweto na epruvetata δ. Epruvetata izloèna na napon na istegnuvawe ednakov ili pomal od RP i soodvetno izdolùvawe δP, po prestanuvaweto na naponot vo popre~niot presek, ja dobiva svojata prvobitna dolìna t.e. taa raboti vo elasti~noto podra~je. So ponatamo{no zgolemuvawe na silata F epruvetata ostanuva izdolèna, odnosno plasti~no e deformirana. Pritoa za vrednost na naponot do to~kata H plasti~nite deformacii se zanemarlivi, no ponatamu se sé pogolemi za po to~kata M izdolùvaweto prodolùva iako optovaruvaweto opa|a, pri {to na krajot doa|a do kinewe na epruvetata (T).

4.1.2 Dinami~ko optovaruvawe i ispituvawe na ~eli~nite materijali

Denes vo ma{instvoto mo{ne retko se sre}avaat ~isto stati~ki optovaruvawa, najgolemiot broj delovi i ma{ini se izloèni na dinami~ki optovaruvawa (sl.4.3) prosledeni so povremeni slabi, sredni ili silni udari, taka {to stati~koto ispituvawe na materijalite go gubi svoeto zna~ewe, a dobienite rezultati ne se primenlivi.

R - napon na istegnuvawe vo popre~niot presek na epruvetata

Rp - granica na razvlekuvaweto

ReH - gorna granica na te~eweto

ReL- dolna granica na te~eweto

Rm - zategnuva~ka cvrstina

Rt - napon pri utvrdeno vkupno izdolùvawe

M

L

Rt

ReL

ReH

Rp

Rm

2

H

P

T

F [N

]il

iR

[N/m

m ]

izdolùvawe ε % ili δ [mm]


58

Sl.4.3 Dinami~ko optovaruvawe na elementite Poveketo ma{ini rabotat vo taka nare~en nestacionaren reìm na

rabota t.e. kaj niv ~esto se menuva optovaruvaweto kako i otporite. Tuka spa|aat site motorni vozila, digalki, liftovi, zemjodelski i grade`ni ma{ini, alatnite ma{ini i dr. Kaj uramnoteènite ma{ini postoi konstantno optovaruvawe vo tekot na celiot raboten ciklus . Tuka spa|aat elektromotorite i elektrogeneratorite, turboma{inite, pove}ecilin-dri~nite motori so vnatre{no sogoruvawe i dr. Zatoa, kako osnova za presmetka na cvrstinata na ma{inskite delovi se zema t.n. merodavno optovaruvawe, koe vo pove}eto slu~ai se razlikuva od nominalnoto.

Ako goleminata na merodavnoto optovaruvawe ne moè da se opredeli direktno od uslovite na rabota na ma{inata, toga{ se zema predvid vrednosta na pogonskiot faktor KA, ~ii orientacioni vrednosti vo zavisnost od vidot na optovaruvaweto na pogonskata ma{ina, se dadeni vo tab.4.1.

Tab.4.1 Pogonski faktor KA

Vid na pogonskata ma{ina Optovaruvawe na pogonskata

ma{ina elektromotor, turboma{ina

pove}ecilindri~en motor

ednocilindri~en motor

ramnomerno 1,00 1,25 1,50 so umereni udari 1,25 1,50 1,75 so silni udari 1,75 2,00 2,25

ednonaso~no promenlivo

Fa

Fa=

Fm

Fe

opt

ovar

uvaw

e F

ednonaso~no promenlivo

Fi

Fe

Fm

vreme t

Fa

naizmeni~no promenlivo-

+

Fa=

Fm

Δt

udarno promenlivo

00Δt

vreme t

vreme t

vreme t

opt

ovar

uvaw

e F

opt

ovar

uvaw

e F

opt

ovar

uvaw

e F

4.1 Optovaruvawa

59

Ako ma{inskiot del se dviì so relativno golema brzina se zema predvid i faktorot na brzinata KV > 1,0, pri {to izrazot za merodavnata silina e proizvod od dvata faktora i nominalnata vrednost na silinata Pn.

nVAW PKKP = 4.01

Poradi toa se javi potrebata od dinami~ko ispituvawe na materijalite, taka nare~eno ispituvawe so zamor, {to se izveduva so pomo{ na specijalno izraboteni za taa namena epruveti ili, u{te podobro, so gotovi delovi, so pomo{ na pulsatori. Epruvetata se podloùva na periodi~no promenlivi optovaruvawa so opredelen intenzitet i pritoa se brojat ciklusite pri koi doa|a do lom na epruvetata. Na opredelena vrednost na optovaruvaweto F, odnosno napregnuvaweto σ ili τ, odgovara opredelen broj ciklusi t.e. promeni do nastapuvawe na lom N. So povrzuvawe na taka dobienite to~ki vo dijagramot F, σ, ili τ (ordinata) i brojot ciklusi N (apscisa) se dobiva kriva sli~na na hiperbolata, koja asimptotski se stremi kon edna postojana vrednost {to se narekuva dinami~ka izdr`livost (cvrstina) σD ili τD (vidi tab.3.2 do3.5 ) i pretstavuva najgolem nominalen napon pri periodi~no promenlivo optovaruvawe {to epruvetata od ispituvaniot materijal moè da go izdrì bez lom i pri neograni~en broj ciklusi. Ovoj tek na promeni e prikaàn na sl.4.4. Vaka dobienata kriva e poznata pod imeto W˚hler – ova kriva ili kriva na zamoruvaweto za ispituvaniot materijal.

Sl.4.4 Kriva na zamoruvawe na materijalot (W˚hler – ova kriva)

ND - grani~en

broj ciklusi

σD - dinami~ka

izdr`livost

σ i

NN1

σD

i

N N2 3 i

1

opt

ovar

uvaw

e σ

σ3

σ2

σ1

3

2

ND

broj ciklusi N

D


60

Vrednosta na grani~niot broj ciklusi iznesuva

61010 ⋅=DN - za obi~nite konstruktivni ~elici i 610100 ⋅=DN - za drugite ~elici i oboenite metali, kako i za ispituva-

we so zamoruvawe pod dejstvo na korozija ili pri povisoki temperaturi.

Od eksperimentalno utvrdenata linija na zamoruvaweto moè da se dobie nejzinata ravenka vo sledniot oblik

NN mND

mD σσ = 4.02

kade {to vrednosta na eksponentot m odgovara na naklonot na linijata koga istata e prikaàna vo logaritamski koordinati.

Inaku ispituvaweto na materijalite so zamoruvawe se vr{i po pat na zategnuvawe i pritiskuvawe, so svitkuvawe ili usukuvawe ili pak so nivna kombinacija.

4.2 Naponi Nadvore{noto optovaruvawe svedeno na edinica povr{ina se narekuva

napregnuvawe, a reakcijata na napregnuvaweto vo presekot pretstavuva napon ~ija vrednost po intenzitet e ednakva so vrednosta na napregnuva-weto, no ima sprotivna nasoka od nego.

Na sl.4.5 e prikaàn ednonaso~no promenliv napon so site svoi karakte-risti~ni golemini, za koi vaàt slednite relacii:

Sl.4.5 Ednonaso~no – promenliv napon

σa

σe - goren napon

σm

σi

σe

σR

vreme t

σa - amplituda na naponot

σR - raspon na naponot

σi - dolen napon

σm - sreden napon

napo

n σ

4.2 Naponi

61

ieRie

aie

m σσσσσ

σσσ

σ −=−

=+

=22

4.03

Vo slu~aj na tangencijalen napon vaàt slednite izrazi

ieRie

aie

m τττττ

τττ

τ −=−

=+

=22

4.04

Kako {to se gleda od sl.4.5, za opredelena vrednost na gorniot napon σe,so zgolemuvawe na sredniot napon σm sî pove}e se namaluva amplitudata na naponot σa, so {to se namaluva dinami~kiot na~in na optovaruvawe t.e. istiot se pribliùva kon stati~kiot na~in na optovaruvawe. Toa e celta kon koja treba da se stremi sekoj konstruktor koga amplitudata na naponot σa e golema.

Dinami~kata izdr`livost na materijalite {to e navedena vo tab.3.2 do tab.3.6 se odnesuva na epruveti koi se izraboteni so opredelen kvalitet, imaat opredelena rapavost i opredeleni elementi {to predizvikuvaat koncentracija na naponot. Vistinskata vrednost na dinami~kata izdr`livost na odreden ma{inski element e razli~na od onaa na epruvetata, {to zavisi od rapavosta na negovite povr{ini, kako i od elementite koi postojat na negovata povr{ina, a predizvikuvaat dopolni-telna koncentracija na naponite. Poradi toa se voveduva poimot kriti~en napon [σD], koj za ~isto stati~ko optovaruvawe i dozvoleni mali vrednosti na plasti~nite deformacii se presmetuva spored izrazot

k

RmD

YR

ασ =][ 4.05

pri {to

Rm e zategnuva~ka cvrstina (tab.3.2 do tab.3.6 ) YR < 1,0 e faktor na rapavost αk = 1,5 do 1,8 e faktor na koncentracijata na naponite

Vo slu~aj na malku promenlivo optovaruvawe na ma{inskiot element, vrednosta na kriti~niot napon se presmetuva spored ravenkata

k

ReD

YR

ασ =][ 4.06

4. Optovaruvawa, naponi i stepen na sigurnost

62

kade {to

Re e granica na razvlekuvaweto na materijalot

Vo slu~aj na dinami~ko optovaruvawe, vrednosta na kriti~niot napon na ma{inskiot del se presmetuva spored ravenkata

k

NRXDD

YYYβ

σσ =][ 4.07

kade {to

σD [N/mm2 ] e dinami~ka izdr`livost na materijalot (tab.3.2 do tab.3.6) YK < 1,0 e faktor na goleminata YN ≥ 1,0 e faktor na vekot na traeweto i βK = 1,4 do 1,7 e efektiven faktor za koncentracija na naponite

4.3 Stepen na sigurnosta Pod stepen na sigurnosta na eden ma{inski element so poznati

dimenzii i izraboten od opredelen materijal se podrazbira odnosot na merodavniot kriti~en napon [σD] i soodvetniot raboten napon vo nabquduvaniot presek σ, {to se iskaùva so

σσ ][ DS = >1 4.08

i kade {to za merodaven kriti~en napon [σD], vo zavisnost od vidot na optovaruvaweto, se zema vrednosta presmetana spored ravenkite 4.05 do 4.07, a pod raboten napon σ se podrazbira vrednosta na presmetaniot napon vo presekot (svitkuvawe, usukuvawe, zategnuvawe i sl.)

Vo slu~aj koga ma{inskiot del e izloèn na sloèno napregnuvawe (najmalku na dve napregnuvawa istovremeno), se presmetuva takanare~eniot rezultanten stepen na sigurnosta, ~ij izraz za slu~aj koga delot e izloèn istovremeno na zategnuvawe i svitkuvawe e daden so ravenkata

1>+

=SZ

SZ

SSSS

S 4.09

4.3 Stepen na sigurnosta

63

Koga presekot e izloèn istovremeno na normalno i tangencijalno napregnuvawe, negovata vrednost se presmetuva spored ravenkata

122

>+

=τσ

τσ

SS

SSS 4.10

Za da se presmeta vrednosta na rezultantniot stepen na sigurnosta potrebno e prethodno da se izvr{i presmetka na komponentnite stepeni na sigurnosta SZ i SS (4.09) odnosno Sσ i Sτ (4.10).

Dokolku e potrebno da se izvr{i dimenzionirawe na nekoj od presecite na ma{inskiot del, toga{ dozvoleniot napon

SD

d][σσ = 4.11

se izedna~uva so izrazot za rabotniot napon vo presekot ~ija povr{ina e nepoznata, se presmetuva potrebnata vrednost na pre~nikot i najposle se usvojuva standardna vrednost koja naj~esto e pogolema ili retko ednakva so presmetanata. Taka, vrednosta na rabotniot napon vo ve}e dimenzionirani-ot presek stanuva pomala ili vo kraen slu~aj ednakva so vrednosta na dozvoleniot napon t.e. dσσ ≤ , a vrednosta na stepenot na sigurnost 1≥S .

Koga stanuva zbor za dimenzionirawe na ma{inskite elementi (vtori-ot slu~aj) se postavuva pra{aweto za izbor na vrednosta na stepenot na sigurnosta S. Vedna{ treba da se kaè deka za negovata vrednost ne postojat sigurni podatoci. Taa ne smee da bide pomala od eden, a kolkava }e bide zavisi od slu~aj do slu~aj, vo zavisnost od vidot na mo`nite posledici ako od nekakvi nepredvideni okolnosti dojde do havarija na konstrukcijata.

Vrednosta na stepenot na sigurnosta S zavisi i od drugi pomalku va`ni faktori. Taka, ako negovata vrednost e bliska do 1 (ili = 1) se dobiva najmala mo`na dimenzija na ma{inskiot del, rabotniot napon vo presekot σ ima vrednost bliska ili ednakva so onaa na dozvoleniot napon σd, i obratno, kolku e taa pogolema, dimenzijata stanuva pogolema, a naponot vo presekot e pomal od dozvoleniot. Ostanuva na samiot konstruktor vo sekoj oddelen slu~aj da re{i za izborot na vrednosta na stepenot na sigurnosta S. Od tie pri~ini se davaat samo negovi orientacioni vrednodsti, i toa pooddelno za oddelnite vidovi ma{inski elementi.

65

5. Vrski so navoj – navojni parovi 5.1 Vrski kaj ma{inskite delovi –

op{to Za da moè edna ma{ina pravilno da funkcionira i uspe{no da ja

izvr{uva rabotata i funkcijata {to ja zamislil nejziniot konstruktor, site delovi, sklopovi i grupi delovi vo nea treba da bidat me|usebno povr-zani so razni vidovi vrski. Osnovna zada~a na sekoja vrska e da go prenese optovaruvaweto od eden na drug del od ma{inata, a pritoa nejzinata cvrstina da ne bide pomala od cvrstinata na delovite {to taa gi povrzuva.

Zavisno od funkcijata, vrskata moè da bide podvi`na ili nepodvi`na, kruta ili elasti~na, razdvojliva ili nerazdvojliva. êsto pati od nea se bara hermeti~nost, dokolku povrzuva dva dela vo koi vladee pritisok od razni fluidi, kako {to se cevkini vodovi, rezervoari i sl. Pokraj toa, vrskite na ma{inskite delovi moàt da bidat posredni ili neposredni.

Podvi`nite vrski ovozmoùvaat izvesno dvièwe na edniot vo odnos na drugiot ma{inski del (cilindri~en zglob ili oski~ka, sferi~en zglob ili top~est rakavec i dr.), za razlika od nepodvi`nite kaj koi vo tekot na rabotata vrskata ne ovozmoùva pomestuvawe na edniot vo odnos na drugiot ma{inski del. Poseben vid na podvi`nite vrski pretstavuvaat elasti~nite vrski koi se ostvaruvaat so pomo{ na pruìni.

Nepodvi`nite vrski ovozmoùvaat cvrsto spojuvawe na ma{inskite delovi, sklopovi i grupi vo edna cvrsta celina i se izveduvaat kako razdvojlivi ili nerazdvojlivi. Razdvojlivite vrski ovozmoùvaat razdvojuvawe na svoite sostavni delovi bez razurnuvawe t.e. bez o{tetuvawe, za razlika od nerazdvojlivite kaj koi razdvojuvaweto ne moè da se ostvari bez o{tetuvawe ili pak celosno razurnuvawe na nivnite sostavni delovi. Razdvojlivite vrski naj~esto se ostvaruvaat kako posredni so pomo{ na posebni elementi za vrska kako {to se razni vidovi zavrtki i navrtki, klinovi, ~ivii i dr. Kako primer za nerazdvojlivi nepodvi`ni vrski moè da se navedat me|usebno povrzanite ~eli~ni profili kaj ~eli~nite konstrukcii na kranovite i mostovite.

Konstruiraweto na vrskite e mnogu odgovorna rabota bidej}i naj~esto vrskite se najopasnite mesta vo edna konstrukcija. Eksperimentite {to se izveduvani pokaùvaat deka naj~esto krutosta na vrskata e pomala od onaa

5. Vrski so navoj - navojni parovi

66

na sostavnite delovi na konstrukcijata. So ogled na {irokata primena, postojat i se standardizirani golem broj vrski, kako {to se vrskite so navoj, vrskite so klinovi, vrskite so pruìni, vrskite so spojnici i dr.

5.2 Elementi kaj vrskite so navoj Vrskite so navoj sodràt navoen par kako osnoven element na sklopot.

Navojniot par e sprega od dva ma{inski elementa {to se ostvaruva preku navojna povr{ina koja se zasnova na navojnata linija ili, ednostavno kaàno, navojnica. Vrskata so navoj e cvrsta razdvojliva vrska {to se ostvaruva preku nadvore{en (zavrtka) i vnatre{en (navrtka) navoj, kako osnovni elementi na vrskata so navoj.

5.2.1 Navojna linija, navojna povr{ina i navoj

Na sl.5.1 e prikaàna navojna linija kako prostorna geometriska linija {to se dobiva koga edna to~ka istovremeno vr{i ramnomerno kru`no dvièwe okolu oskata na cilindarot ili konusot i ramnomerno pravolinisko dvièwe paralelno so oskata na cilindarot ili konusot.

a) b) Sl.5.1 Leva navojna linija (navojnica) po cilindar so pre~nik d (b) i razvien

cilindar po izvodnicata AB (a)

So razvivawe na cilindarot po izvodnicata AB navojnata linija se razviva vo prava linija, so agol ϕ vo odnos na osnovata (perimetar na bazisot od cilindarot) i pomestuvawe na po~etnata to~ka za vrednost na

P/2ϕ

1A

BB

PP/

2P/

2

P/2

P

dπ/2

dπ/4

3dπ/4

3P/4

P/4

A 1 2 3 4 2 4 3L = d π d

5.2 Elementi kaj vrskite so navoj

67

~ekorot P, paralelno so oskata na cilindarot {to se dobiva za edno zavrtuvawe.

O~igledno e deka izrazot za presmetka na vrednosta na agolot na naklo-not na navojnicata glasi

πϕ

dPtg = 5.01

Spored brojot na po~etocite navojot vo op{t slu~aj moè da bide so eden i so pove}e po~etoci koi po~nuvaat od zaedni~ka osnova, a se zavrteni za 360 / n o, kade {to n e brojot na po~etocite. Spored toa se razlikuvaat ednooden pri n = 1 ili povekeoden (dvooden n = 2, trioden n = 3 ) navoj pri n > 1.

Spored nasokata na dvièweto navojnata linija moè da bide desna, ako gledano vo pravec na oskata na cilindarot to~kata se oddale~uva so vrtewe vo nasoka na strelkata od ~asovnikot ili leva, ako toa go pravi so vrtewe obratno od nasokata na strelkata (sl.5.1b).

Spored formata navojot moè da bide cilindri~en ako leì na cilindri~na ili konusen, ako leì na konusna povr{ina.

Navojna povr{ina pretstavuva helikoid {to se dobiva koga otse~ka se dviì po navojna linija pri {to site nejzini to~ki opi{uvaat po edna navojna linija, a site zaedno ja so~inuvaat navojnata povr{ina.

Navoj se dobiva koga geometriska slika (kvadrat, krug no naj~esto triagolnik) se dviì po edna navojna linija. Pritoa site to~ki {to pripa|aat na taa geometriska slika se dviàt po sopstveni navojnici koi imaat zaedni~ka oska i ista vrednost na ~ekorot, no poradi razli~nite pre~nici na cilindrite po koi se dviàt vrednosta na agolot na navojnicite e razli~na. Isto kako navojnata linija i povr{inata, taka i navojot moè da bide lev ili desen, cilindri~en ili konusen, ednooden, dvooden ili pak pove}eoden. Pritoa geometriskata slika go definira teoretskiot profil na navojot. Vo zavisnost od toa dali teoretskiot profil na navojot leì na nadvore{nata strana od cilindarot odnosno konusot ili, pak, na vnatre{nata strana na {upliv cilindar odnosno konus, standardizirani se nadvore{en (zavrtka) i vnatre{en cilindri~en odnosno konusen navoj (navrtka). Pod profil na navojot se podrazbira fakti~kata geometriska slika {to se dobiva so presek na navojot so ramnina {to minuva niz oskata na navojot i e normalna na popre~niot


68

presek na cilindarot, kako {to e prikaàno na sl.5.2 za nadvore{en (zavrtka) i na sl.5.3 za vnatre{en navoj (navrtka).

Vo ponatamo{niot tekst nadvore{niot odnosno vnatre{niot navoj

naj~esto }e se spomnuvaat kako zavrtka odnosno navrtka. Sl.5.2 Izgled (a) i pravilno (uprosteno) (b) pretstavuvawe na nadvore{en

navoj (zavrtka) vo tehni~kata dokumentacija

Sl.5.3 Izgled (a) i pravilno (uprosteno) (b) pretstavuvawe na vnatre{en navoj (navrtka) vo tehni~kata dokumentacija

5.2.2 Elementi i golemini na navojniot par

Sklop od nadvore{en (zavrtka) i vnatre{en navoj (navrtka), pri {to bokovite na dvata navoja se dopiraat se narekuva navoen par. Navoite koi vleguvaat vo sostav na eden navoen par se narekuvaat spregnati navoi. Osnovna funkcija na navojniot par e prenesuvawe na aksijalnata sila od nadvore{niot (zavrtka) na vnatre{niot navoj (navrtka) ili obratno. Navojnite vrski moàt da bidat podvi`ni i nepodvi`ni.

a)

l

d

d1

d2

b)

Md

l

a)

l

D1

D2

D

b)

MD

5.2 Elementi kaj vrskite so navoj

69

Podvi`nite navojni parovi sluàt za prenesuvawe sila so dvièwe na edniot vo odnos na drugiot del i pritoa vrtlivoto dvièwe na edniot go pretvoraat vo pravolinisko na drugiot del ili obratno, t.e. vrte`niot moment go pretvaraat vo aksijalna sila ili obratno. Vakvite navojni parovi se narekuvaat navojni prenosnici.

Nepodvi`nite navojni parovi sluàt za prenesuvawe sila od zavrtkata na navrtkata ili obratno, bez relativno dvièwe na zavrtkata vo odnos na navrtkata ili obratno vo tekot na rabotata. Vakvite navojni parovi se narekuvaat navojni vrski.

Glavni elementi na navojniot par se (sl.5.4):

Sl.5.4 Elementi i golemini na navojniot par

d – nominalen (najgolem, nadvore{en) pre~nik na zavrtkata, D – nominalen (najgolem, vnatre{en) pre~nik na navrtkata, d1 – pre~nik na jadroto na zavrtkata (najmal), D1 – najmal (nadvore{en) pre~nik na navrtkata, d2 = D2 – sreden pre~nik na navojniot par, P - ~ekor na navojniot par, ϕ – agol na naklonot na navojot na pre~nik d2 = D2 α – agol na vrvot na profilot od navojot, H – teoretska dlabo~ina na navojniot par, H1 - dlabo~ina na nosewe na navojniot par, h1 – dlabo~ina na navojot od zavrtkata, h2 – dlabo~ina na navojot od navrtkata, A1 – povr{ina na presekot na jadroto od zavrtkata.

A

navr

tka

zavr

tka

d2 = D2

D1

ln

d1

dD

navr

tka

zavr

tka αP

H1

H

z2

h2

detal A

h1

d2 = D2

z1


70

Spored sl.5.4 vrednosta na dlabo~inata na nosewe na navojniot par e

21

1DdH −= 5.02

povr{inata na popre~niot presek na jadroto od zavrtkata e

4

21

1d

Aπ

= 5.03

Zjajot na vrvot od profilot na zavrtkata e

21dDz −= 5.04

a zjajot na vrvot od profilot na navrtkata

211

2dD

z −= 5.05

Dolìnata na nosewe na navojniot par ln pretstavuva aksijalno rastojanie na krajnite to~ki pome|u koi postoi dopir na bokovite od navojot na zavrtkata i navojot na navrtkata i iznesuva

Pzl nn = 5.06

kade {to zn e brojot navoi na vkupnata dolìna na nosewe na navojniot par.

5.3 Vidovi navoi Oblikot na navojot moè da bide najrazli~en, vo zavisnost od oblikot na

povr{inata {to vr{i navojno dvièwe. So standardizacijata brojot na oblicite na navojot e ograni~en, taka {to vo op{toto ma{instvo naj~esto se sre}avaat metri~kiot (milimetarski), whitvorth-oviot (cevkin), trapezniot i obliot navoj.

5.3 Vidovi navoi

71

5.3.1 Metri~ki (milimetarski) navoj Teoretskiot profil na metri~kiot navoj e ramnostran triagolnik so

agol na vrvot od profilot α = 60 o (sl.5.5) i ima naj{iroka primena vo ma{instvoto pri konstruirawe na nepodvi`nite navojni vrski. Vistinskiot (fakti~en) profil na navojot se dobiva so potsekuvawe na vrvot i zaobluvawe vo korenot. Standardiziran e vo tri prioritetni redovi od koi, prvenstveno, treba da se koristi prviot prioriteten red.

Spored goleminata na ~ekorot, za ist pre~nik postojat normalen i ~etiri stepeni fin navoj, pri {to normalniot ima najkrupen a finiot od ~etvrtiot stepen najsiten ~ekor P.

Navoite so nominalen pre~nik 70 [mm] i pogolemi se standardizirani samo so siten ~ekor.

Sl.5.5 Profil na metri~kiot (milimetarski) navoj

Vo tab.5.1 se dadeni podatoci za dimenziite na standardniot metri~ki (milimetarski) navoj od prv prioriteten red so krupen ~ekor.

P

d2 = D2

d1

d

H

H1 60o

z1

z2

D1

D

5. Vrski so navoj-navojni parovi

72

Metri~kiot (milimetarski) navoj so krupen ~ekor se ozna~uva so simbolot M i so vrednosta na nominalniot pre~nik na navojot d, dodeka onoj so fin navoj vo svojata oznaka ja sodrì u{te i vrednosta na ~ekorot. Taka na primer za metri~kiot navoj so krupen ~ekor i so nominalen pre~nik dn = d = 16 [mm], se pi{uva ednostavno M 16, a za istiot so fin navoj M16 x 1,75 ; M16 x 1,5 ili M16 x 1.

Metri~kiot konusen navoj ima ist profil kako i metri~kiot cilindri~en, samo {to toj leì na prese~en konus so koni~nost od 1:16 ili naklon od 1o 47’ 23”.

5.3.2 Whitworth – ov navoj Whitworth – oviot navoj e ednooden navoj so agol na vrvot od teoretskiot

profil α = 55 o (sl.5.7). Fakti~kiot profil e dobien so zaobluvawe vo vrvot i vo korenot . Standardiziran e kako prost, fin i cevkin navoj pri {to prostiot e so najkrupen ~ekor. Dimenziite mu se vo colovi pri {to e poznato deka 1” = 25,4 [mm]. Vo Evropa, a i vo drugite zemji so milimetarski sistem na meri se upotrebuva samo cevkiniot navoj, koj za ist pre~nik ima pogolem broj ~ekori na eden col z od normalniot i se upotrebuva pri vrzuvawe cevki. Za nominalen se smeta vnatre{niot pre~nik na cevkata, a brojot na ~ekori na 1” z e cel broj i e standardiziran. Whitworth - oviot navoj nema zjaj.

-cev

kaza

vrt

ka

d1

d = D

o55

d2 = D2

navr

tka

H

P

dn

5.3 Vidovi navoi

73

Sl.5.6 Profil na Whitwort – oviot cevkin navoj

Whitworth – oviot navoj se ozna~uva so simbolot R i so nominalniot vnatre{en pre~nik na cevkata na koja e nareàn. Taka R 1" zna~i navoj nareàn na cevka ~ij vnatre{en pre~nik e 1” t.e. pribli`no 25,4 [mm] pri {to spored tab.5.3 vrednosta na golemiot pre~nik na nadvore{niot navoj iznesuva d = 33,249 [mm], pre~nikot na jadroto d1 = 30,291 [mm], a debelinata na yidot na cevkata e

][445,22

401,25291,302

1 mmdd n =−=−=δ

5.3.3 Trapezen metri~ki navoj Teoretskiot profil na trapezniot metri~ki navoj e ramnokrak

triagolnik so agol na vrvot od profilot α = 30 o (sl.5.7) i moè da bide ednooden ili pove}eoden t.e. so pove}e po~etoci. Fakti~kiot profil e ramnokrak trapez {to se dobiva so potsekuvawe vo korenot i na vrvot od teoretskiot profil na trapezniot navoj.

Sl.5.7 Profil na trapezniot navoj

H1

H

zavr

tka 30P

d2 = D2

o

d3

d

navr

tka

Dz1


74

Vo odnos na goleminata na ~ekorot trapezniot navoj moè da bide normalen, siten i krupen. Vo tab.5.3 se dadeni osnovnite meri za normal-niot trapezen navoj.

Trapezniot navoj se ozna~uva so kratenkata Tr, vrednosta na nominalni-ot pre~nik d i ~ekorot P. Taka napr.

Tr 10x3 Tr 28x5 Tr 80x10 Prezentiranite oznaki se odnesuvaat na normalen ednooden desen

trapezen navoj. Na ist na~in se ozna~uvaat i sitniot i krupniot navoj, a dokolku navojot e dvooden na osnovnata oznaka, vo zagrada treba da se dodade “ dvooden” ili ako e trioden i lev, dopolnitelnata oznaka e “trooden, lev” i t.n.

Tr 10x3 (dvooden) Tr 28x5 (trioden, lev) Tr 80x10 (lev) i t.n.

5.3.4 Drugi vidovi navoi

5.3.4.1 Kos navoj Teoretskiot profil na ovoj navoj e nesimetri~en i ima oblik na pravo-

agolen triagolnik so agol na vrvot α = 30 o. Fakti~kiot (vistinski) pro-fil na kosiot navoj e raznokrak trapez so toa {to i vrvot i korenot na profilot od navrtkata i vrvot na zavrtkata se potse~eni, a korenot na zavrtkata e zaoblen. Fakti~kiot bok na navojot, {to e na katetata od triagolnikot, e koregiran i so teoretskiot bok e pod agol od 3o (sl.5.8).

H1

H

zavr

tka

P

d = D

navr

tka

o3

o

30

d2 = D2

d1

D1

z1

5.3 Vidovi navoi

75

Sl.5.8 Teoretski i prakti~en profil na kosiot navoj

Inaku i ovoj navoj moè da bide ednooden ili pove}eoden i se izveduva vo tri reda. Se ozna~uva so oznakata S, nominalniot pre~nik D i ~ekorot P izrazeni vo [mm]: S 48x 3; S 48x8; S 48x12.

Kosiot navoj se upotrebuva kaj podvi`nite navojni vrski i toa vo slu~aite koga optovaruvaweto dejstvuva samo vo edna nasoka. Pogoden e za golemi stati~ki optovaruvawa kako na primer za navojni vretena kaj te{-kite presi.

5.3.4.2 Zaoblen navoj Teoretskiot profil na zaobleniot navoj pretstavuva ramnokrak

triagolnik so agol na vrvot od profilot α = 30 o. Fakti~kiot (vistin-skiot) profil e dobien so golemo zaobluvawe na vrvot i korenot na navojot od zavrtkata i navrtkata i poradi toa se ~ini deka oblikot na vrvot i dnoto na navojot se polukru`ni (sl.5.9). Se ozna~uva so oznakata Rd i so vrednosta na nominalniot pre~nik dn, na primer Rd 48.

Sl.5.9 Profil na zaobleniot navoj R dn

H1

H

zavr

tka

d2 = D2

P

d1

o30

navr

tka

dD

z1


76

Ovoj navoj e ednooden, otporen e na abewe i se upotrebuva za podvi`ni navojni vrski za delovi {to se izloèni na pra{ina i ne~istotii.

Od ovoj vid navoj vredno e da se spomenat zaobleniot krupen navoj za èlezni~ki vozila i èlezni~ki spojki (Rd dn x P), Edisson – oviot (E dn) {to se upotrebuva za grla za svetilki, kako i navojot za oklopni cevki za elektri~ni instalacii (Re dn) pri {to dn e vnatre{niot pre~nik na oklopnata cevka.

Vrednostite na dimenziite na kosiot i zaobleniot navoj se navedeni vo soodvetni standardi.

5.4 Navojni prenosnici

79

5.4 Navojni prenosnici Navojnite prenosnici sluàt za pretvorawe na vrtlivoto dvièwe vo

translatorno i obratno, t.e. za pretvorawe na vrte`niot moment vo aksijalna sila i obratno. Vakvata zada~a navojniot prenosnik ja ostvaruva so pomo{ na navojno vreteno - del so nadvore{en navoj (zavrtka) i navrtka - del so vnatre{en navoj. Za ovaa namena naj~esto se upotrebuva trapezniot, a poretko i kosiot navoj. Oblikot na vretenoto i navrtkata ne se standardizirani.

Navojniot prenosnik e podvi`na navojna vrska, bidej}i vo tekot na rabotata edniot (zavrtkata ili navrtkata) se dviì vo odnos na drugiot element pod polno rabotno optovaruvawe. Vo rabotata na navojniot prenosnik se ovozmoùva postignuvawe golema vrednost na aksijalnata sila FX so pomo{ na mala vrednost na vrte`niot moment T. Vakvata osobenost na navojnite prenosnici najde primena pri konstrukcijata na ra~ni digalki, ra~ni presi, ra~ni stegi, uredi za zategnuvawe (sl.5.10), mengemiwa, izvlekuva~i i dr. Se odlikuvaat so prosta konstrukcuja, a postignuvaat golema nosivost pri mali gabaritni dimenzii.

Sl.5.10 Navojni prenosnici

ured za zategnuvawe

1

2

Fx

ra~na digalka

A

detal A 1

Fx

Fx

2

1

ra~na presa

Fx

2

Fx

1

2

ra~na stega

K.T.

Fx

1

2

2 - navrtka

1 - navojno vreteno (zavrtka)

1- navojno vreteno (zavrtka)2- navrtka

lev navoj desen navoj

1 - navojno vreteno (zavrtka) 2 - navrtka


80

5.4.1 Analiza na optovaruvawata kaj navojniot prenosnik

Optovaruvawata i napregnuvawata na koi se izloèni navojnite prenosnici najdobro se prikaùvaat na primerot so ra~nata digalka (sl. 5.10) {to sluì za podignuvawe tovari so masa od 0,5 do 15 [t] na viso~ini od 100 do 500 [mm] so ra~na sila ~ija vrednost iznesuva od 150 do 250 [N]. Navrtkata kaj ra~nata digalka e nepodvi`na, a navojnoto vreteno se vrti i kako rezultat na toa vr{i vertikalno translatorno dvièwe, podigaj}i go na toj na~in tovarot {to e smesten na nevrtliva platforma na ~elnata povr{ina od vretenoto.

Masata na tovarot go optovaruva vretenoto so aksijalna sila Fx, od ~ija vrednost od ~eloto do navrtkata navojnoto vreteno e optovareno na pritisok, a poradi trieweto {to se javuva vo aktivnite navoi pri ra~noto vrtewe so pomo{ na ra~kata, vretenoto e optovareno i na torzija.

Spored toa, vkupnata vrednost na vrte`niot moment T se presmetuva kako zbir od negovata vrednost {to sluì za sovladuvawe na otporite od trieweto pome|u platformata i ~eloto na vretenoto (vretenoto se vrti a platformata ne) i od delot {to sluì za sovladuvawe na otporite od triewe pome|u navoite na vretenoto i navrtkata (vretenoto se vrti, a navrtkata miruva). Spored toa za vkupnata potrebna vrednost na vrte`niot moment moè da se napi{e

np TTT += 5.07

pri {to

Tp – vrednost na vrte`niot moment za sovladuvawe na trieweto pome|u pod-logata i tovarot

Tn - vrednost na vrte`niot moment za sovladuvawe na trieweto pome|u na-voite od vretenoto i navrtkata

Nalegnuvaweto na navrtkata po navojnoto vreteno moè da se sporedi so dvièwe na prizmati~no telo po kosa ramnina so agol vo odnos na horizon-talata {to e ednakov so agolot na naklonot na navojnicata ϕ, kako {to e prikaàno na sl.5.11. Pritoa za eden vrte` prizmati~noto telo izminuva pat ~ija {to dolìna vo pravec na tangencijalnata sila Ft e ednakva so obemot na kru`nata linija so pre~nik d2, a istovremeno vo pravec na aksijalnata sila Fx izminuva pat {to e ednakov so ~ekorot na navojnicata P.


81

Vrskata pome|u vrednosta na perifernata sila Ft {to deluva na sredniot pre~nik od navojot i aksijalnata sila Fx, {to rezultira od masata na to-varot, zaedno so otporot od triewe, se opredeluva od uslovot za ednakvost na rabotite {to dvete sili gi obavuvaat za eden vrte` na vretenoto, ili

PFdF xt =π2 5.08

Sl.5.11 Optovaruvawe na navojniot prenosnik

Ako se zanemari trieweto t.e agolot na triewe μρ arctg= (sl.5.12), vrednosta na perifernata sila e Fto, pa izrazot 5.08 go dobiva sledniot oblik

PFdF xto =π2 5.09

od kade za minimalnata vrednost na perifernata sila Fto pri koja prizmata ne se spu{ta nadolu po ramninata, se dobiva

ϕπ

tgFd

PFF xxto ==2

5.10

d2

P

B

Ft

A

A

ϕ

P

d2 π

B

Ft

Fx


82

Sl.5.12 Model na optovaruvawata vo navojniot prenosnik pri zanemareno triewe

Fakti~ki, pri dvièwe na prizmata po strmnata ramnina postoi triewe, {to za dvièwe nagore moè da se zeme predvid so zamisleno zgolemuvawe na agolot na ramninata ϕ za vrednosta na agolot na triewe ρ = arctg μ , taka {to (sl.5.13) prethodniot izraz go dobiva sledniot oblik

)(tgF)cos(

)sin(F)cos(

FF xx

t ρϕρϕ

ρϕρϕ

+=+

+=

+= 5.11

Sl.5.13 Model na optovaruvawata vo navojniot prenosnik so triewe

Za dvièwe na prizmata nadolu po strmnata ramnina, potrebnata vred-nost na perifernata sila }e bide

)(tgFF x't

ρϕ −−= 5.12

FnFx

d2 π

TFto

Fo

ϕ

Pϕ

P

P '

ϕ

ϕ + ρ

ϕ + ρ

Fx

Ftϕ + ρ F

n

TF


83

Delot od vrednosta na vrte`niot moment {to se tro{i za sovladuvawe na otporite od triewe pome|u nepodvi`nata platforma i podvi`noto (vrtlivo) ~elo na vretenoto se presmetuva spored ravenkata

22

33

31

22 ia

iaxxtp dd

ddFd

Fd

FT−−

=== μμ μμ 5.13

kade {to spored sl.5.14

22

33

32

ia

ia

ddddd

−−

≈μ - pribli`na vrednost na pre~nikot vo koj dejstvuva silata od

triewe xtr FF μ=

Sl.5.14 Frikcionata povr{ina pome|u nepodvi`nata platforma i ~eloto na navojnoto vreteno

a delot od vrednosta na vrte`niot moment {to se tro{i na sovladuvawe na otporite od triewe vo navoiite od navrtkata e

)(tgd

FT xn ρϕ +=2

2 5.14

taka {to vkupnata potrebna vrednost na vrte`niot moment pri krevawe na tovarot e

]dddd

d)(tg[

dF

dddd

F)(tgd

FTTTia

iax

ia

iaxxpn 22

33

2

222

332

32

231

2 −−

++=−−

++=+=μρϕμρϕ 5.15

dμ

di

dm

da


84

a pri spu{tawe

]dddd

d)(tg[

dF

dddd

F)(tgd

FTTTia

iax

ia

iaxxpn 22

33

2

222

332

32

231

2 −−

−−−=−−

+−−=+=μρϕμρϕ 5.16

Od izrazot za vrednosta na vrte`niot moment pri krevawe na tovarot se gleda deka vrednosta na vrte`niot moment e pozitivna, taka {to pri spu{tawe na tovarot negovata vrednost e negativna. Od izrazot za vrednosta na vrte`niot moment pri spu{tawe na tovarot e o~evidno deka uslov taa vrednost da bide negativna e vrednosta na izrazot vo srednite zagradi, taka za

032

22

33

2

>−−

−− ]dddd

d)(tg[

ia

iaμρϕ - vkupnata vrednost na vrte`niot moment e

negativna taka {to tovarot spontano se spu{ta po strmnata ramnina,

032

22

33

2

=−−

−− ]dddd

d)(tg[

ia


nula taka {to postoi granica na lizgawe t.e. granica na samosopirawe i

032

22

33

2

<−−

−− ]dddd

d)(tg[

ia


pozitivna, taka {to postoi samosopirawe.

Poslednite uslovi za odnesuvaweto na tovarot kaj navojniot prenosnik koga postoi triewe pome|u platformata i ~eloto na vretenoto moàt da se napi{at i vo sledniot oblik

22

33

232

ia

ia

dddd

d)(tg

−−

>−μ

ρϕ - tovarot spontano se spu{ta po ramninata

22

33

232

ia

ia

dddd

d)(tg

−−

=−μ

ρϕ - granica na samosopirawe i

22

33

232

ia

ia

dddd

d)(tg

−−

<−μ

ρϕ - samosopirawe.

Za da se namali vkupnoto triewe vo navojniot prenosnik ~esto pome|u platformata i ~eloto na vretenoto se vgraduva trkala~ko aksijalno


85

leì{te, pri {to vrednosta na koeficientot na triewe e 0≈μ , taka {to poslednite uslovi go dobivaat sledniot oblik

0>− )(tg ρϕ - tovarot se spu{ta po ramninata,

0=− )(tg ρϕ - granica na samosopirawe i

0<− )(tg ρϕ - samosopirawe.

Od poslednite ravenki sleduva

0>− ρϕ - tovarot se spu{ta po ramninata,

0=− ρϕ - granica na samosopirawe i

0<− ρϕ - samosopirawe i najposle

ρϕ > - tovarot se spu{ta po ramninata,

ρϕ = - granica na samosopirawe i 5.17

ρϕ < - samosopirawe.

Zaradi bezbednost vo rabotata, vo nikoj slu~aj ne smee da se dozvoli navojnoto vreteno samo od sebe da se spu{ta nadolu. Ottuka se pojavuva potrebata kaj navojnite prenosnici (digalki) da bide zapazen uslovot za samosopirawe. Ovoj uslov e dotolku pove}e obezbeden, dokolku agolot na navojot ϕ e pomal, a agolot na triewe ρ pogolem.

Za dokaùvawe na uslovot za samosopirawe e koristen kvadraten navoj na vretenoto i navrtkata, taka {to vo op{t slu~aj treba e da se raboti so taka nare~eniot reduciran koeficient na triewe μ ’, ~ija vrednost proizleguva od geometriskite odnosi {to se prikaàni na sl.5.15. Pritoa uslovot za samosopirawe e

'ρϕ < - samosopirawe

pri


86

22α

μμα

ρρcos

'cos

tg'tg === 5.18

Sl.5.15 Reduciran koeficient na triewe za nekoi standardni navoi

taka {to za vrednosta na normalnata sila na navojot se dobiva

2αcos

FF x

n = zaradi {to vrednosta na koeficientot na triewe se reducira

spored slednite izrazi:

μμρρ === 'cos

tg'tg o0 - za kvadraten navoj 5.19

μμ

μρ

ρ 0353115

230

,cos

'cos

tg'tg oo ==== - za trapezen navoj 5.20

kvadraten trapezen

o

15

15

o

whitwort -metri~ki ov (cevkin)

27,5

o30

o30

27,5

o

o

FnFx

Fx=

Fn

FnFx Fx

Fn


87

μμμρρ 1547130

260

,cos

'cos

tg'tg oo ==== - za metri~ki navoj i 5.21

μμ

μρ

ρ 12741527

255

,,cos

'cos

tg'tg oo ==== - za Whitworth –ov navoj 5.22

5.4.2 Stepen na iskoristuvawe kaj navojniot prenosnik

Kako i kaj sekoja druga ma{ina, taka i kaj navojniot prenosnik samo mal del od vloènata energija se iskoristuva, dodeka drugiot del se pretvora vo toplina poradi sovladuvawe na trieweto pome|u navoite od vretenoto i navrtkata, kako i pome|u platformata (nosa~ na tovarot) i ~eloto na navojnoto vreteno.

Pod poimot stepen na iskoristuvawe, po definicija, sekoga{ se podrazbira koli~nik od dobienata (korisno izvr{ena) i vloènata rabota vo edinica vreme, odnosno silina. Spored toa, za stepenot na iskoristuvaweto na navojniot prenosnik (sl.5.10) moè da se napi{e

ωη

TvF

PP xk == 5.23

kade {to

vFP xk = - korisno izvr{ena rabota vo edinica vreme kaj navojniot pre-

nosnik i ωTP = - vloèna rabota vo edinica vreme kaj navojniot prenosnik

xF - aksijalna sila vo navojnoto vreteno na prenosnikot

v - brzina na podigawe na tovarot T - vrteèn moment potreben za sovladuvawe na trieweto vo prenosnikot

pri podigawe na tovarot ω - agolna za~estenost na navojnoto vreteno.

Spored toa, ako vo posledniot izraz se vovede poznatiot izraz za vrte`niot moment T (5.15), za stepenot na iskoristuvawe kaj navojnite


88

prenosnici koga postoi triewe pome|u navoite od vretenoto i navrtkata, kako i pome|u platformata i ~eloto na navojnoto vreteno, se dobiva

)dd(dd(

d)(tg

tg

n])dd(

dd(d

)(tg[dF

ndtgF

ia

iav

ia

iavx

x

22

33

222

33

2

2

2

322

32

2 −−

++=

⋅−−

++=

μρϕ

ϕ

πμρϕ

πϕη 5.24

a kaj navojnite prenosnici kaj koi trieweto pome|u platformata i ~eloto od navojnoto vreteno e zanemarlivo (aksijalno trkala~ko leì{te), izrazot za stepenot na iskoristuvawe go dobiva sledniot oblik

)(tgtg

n)(tgd

F

ndtgF

vvx

x

ρϕϕ

πρϕ

πϕη

+=

⋅+=

22

2

2 5.25

So analiza na posledniot izraz se konstatira deka za opredelena vred-nost na reduciraniot agol na triewe ρv, pri zgolemuvawe na agolot na navojnicata ϕ od nula do pribli`no 50 o, vrednosta na stepenot na iskoristuvawe na navojniot prenosnik na po~etokot brgu raste, potoa negoviot porast se smaluva i za vrednost na agolot na navojnicata o42≈ϕ ja

dostignuva svojata maksimalna vrednost od 90,≈η , a potoa opa|a.

Kaj navojnite prenosnici kaj koi e potrebno da bide ispolnet uslovot za samosopirawe (digalki), agolot na navojnicata ϕ e dosta mal pa zatoa i stepenot na iskoristuvawe kaj niv ima mala vrednost. Taka za agol na navojnicata od o5≈ϕ negovata vrednost dostignuva okolu 0,45. Spored toa, ra~nata digalka so navojno vreteno sekoga{ raboti so nizok stepen na iskoristuvawe, {to pretstavuva svesna `rtva za da se odbegne vgraduvawe na posebna sopira~ka kako kaj drugite konstrukcii digalki.

Poradi pogolemi vrednosti na agolot na navojnicata, pove}eôdnite navojni prenosnici imaat povisoki vrednosti na stepenot na iskoristuvawe. Pri spu{tawe na tovarot, vrednosta na stepenot na iskoristuvaweto se presmetuva spored izrazot

ηρϕ

ϕϕ

ρϕη =

+<

−=

)(tgtg

tg)(tg

v

v' 5.26


89

5.4.3 Presmetka na navojniot prenosnik Osnovna karakteristika na site navojni prenosnici e faktot {to

vrtlivoto dvièwe na vretenoto go pretvoraat vo pravolinisko (translatorno) dvièwe pri {to pod dejstvo na aksijalnata sila Fx, navojnoto vreteno e izloèno na zategnuvawe kaj uredot za zategnuvawe, ili na pritisok kaj ra~nata presa, digalka ili stega, a poradi dejstvoto na vrte`niot moment T kaj site navojni prenosnici toa e izloèno i na torzija t.e. usukuvawe. Dolgite pritisnati vretena moàt da bidat izloèni istovremeno i na izvitkuvawe.

Spored toa, vo jadroto na navojnoto vreteno postoi sloèna naponska sostojba. Kaj ra~nata digalka, presa ili stega vretenoto istovremeno e izloèno na pritisok (presija) i usukuvawe (torzija), a kaj uredot za zategnuvawe istovremeno e izloèno na zategnuvawe (ekstenzija) i usukuvawe (torzija).

Od druga strana navoite na navojnoto vreteno i navrtkata se izloèni istovremeno na svitkuvawe (fleksija), smolknuvawe (sekcija) kako i na povr{inski pritisok.

Poradi toa, pri dimenzioniraweto na elementite na navojniot prenosnik mora da se zeme predvid istovremenoto dejstvo na pove}eto napregawa po pat na sveduvawe na edno od preovladuva~kite. Po izvr{enoto dimenzionirawe e potrebno da se izvr{i kontrola na sloènite naponi vo karakteristi~nite preseci.

Taka, pri dimenzionirawe na navojnoto vreteno kaj ovie prenosnici vlijanieto na napregnuvaweto od usukuvawe vo presekot na jadroto, se zema predvid so nagolemuvawe na aksijalnata sila Fx za 33%, pa taka za dimenzionirawe na vretenoto se poa|a samo od napregnuvaweto na zategnuvawe odnosno pritisok. Spored toa, vrednosta na napregnuvaweto od pritisok, odnosno zategnuvawe vo jadroto na trapezniot navoj od zgoleme-nata vrednost na aksijalnata sila Fx e

233

3314331d

F,A

F, xxz π

σ⋅⋅

=⋅

= 5.27

Bidej}i vo prethodniot izraz ne e poznata vrednosta na pre~nikot na jadroto od navojnoto vreteno moè da se re~e deka ne e mo`no da se presmeta vrednosta na rabotniot napon, no zatoa, pak, vidot na materijalot od


90

vretenoto ne dozvoluva takviot napon da bide pogolem od dozvoleniot σdz, taka {to moè da se napi{e

dzx

z dF,

σπ

σ ≤⋅⋅

=23

3314 5.28

od kade {to za nepoznatata potrebna vrednost na pre~nikot od jadroto na navojnoto vreteno moè da se izvede izrazot

][3,133,143 mmFFd

dz

x

dz

x

σσπ≈

⋅⋅≥ 5.29

pri {to Fx [N] - e vrednost na aksijalnata sila vo navojnoto vreteno

SRe

dz =σ [N/mm2] e dozvolen napon na zategnuvawe odnosno pritisok za

materijalot na navojnoto vreteno

eR [N/mm2] e granica na razvlekuvawe za materijalot na navojnoto vreteno,

spored tab.3.2 (konstruktiven ~elik), tab.3.3 (~elik za cementacija) ili tab.3.4 (~elik za podobruvawe)

S = 3,0 do 4,0 e stepen na sigurnosta. So vaka presmetanata vrednost, od tab.5.3 se izbira trapezen navoj so

prvata pogolema vrednost na pre~nikot na jadroto d3. Isto taka za izbraniot trapezen navoj od istata tabela se pro~ituvaat i drugite negovi dimenzii, taka {to sega e potrebno da se izvr{i kotrola na site drugi naponi vo navojnoto vreteno i navrtkata na navojniot prenosnik.

5.4.3.1 Kontrola na naponite vo jadroto na vretenoto

Normalniot napon od zategnuvawe odnosno pritisok vo jadroto na navojnoto vreteno e opredelen so ravenkata

dzxx

cz dF

AF

σπ

σσ ≤=== 233

4 5.30

Tangencijalniot napon od usukuvawe vo jadroto na navojnoto vreteno e definiran so slednata ravenka


91

dtt dT

WT τ

πτ ≤== 3

30

16 5.31

kade {to T [Nmm] e vkupniot vrteèn moment vo navojnoto vreteno

16

33

0d

Wπ

= [mm3] e polaren otporen moment za jadroto na navojot

]/[4030 2mmNdt do=τ e dozvolen napon na torzija za ~elici so

]/[700500 2mmNRm do=

]/[0760 2mmNdt do=τ e dozvolen napon na torzija za ~elici so

]/[1000700 2mmNRm do=

Kako {to ve}e e navedeno, jadroto na navojnoto vreteno istovremeno e izloèno na normalen napon od zategnuvawe odnosno pritisok i na tangencijalen napon od usukuvawe, pa zatoa e potrebno da se izvr{i kontrolna presmetka na virtuelniot napon, spored izrazot

dztztzv )( στστασσ ≤+=+= 2222 3 5.32

kade {to

30 ≈=τ

αRRe so toa {to Re i Rτ se soodvetnite granici na te~eweto za

materijalot na navojnoto vreteno pri eR,R 580≈τ

5.4.3.2 Kontrola na naponite vo navoite od vretenoto

Na sl.5.16 e prikaàn spojot na navojot od navojnoto vreteno so navojot od navrtkata, optovaren so aksijalnata sila Fx od koja{to se javuva napon na svitkuvawe σs i smolknuvawe τs vo korenot i na povr{inski pritisok p na bokot od navojot.

H1

zavr

tka

d3

h

d2

n avr

tka

Fx


92

Sl.5.16 Optovaruvawe na navojot od navojnoto vreteno

5.4.3.2.1 Kontrola na naponite vo korenot na navojot

Kako {to se gleda od sl.5.16, naponot na svitkuvawe vo korenot na navojot od vretenoto e daden so izrazot

n

xxss ld

Fzhd

HFWM

32

3

1 188,12

6≈==

πσ 5.33

bidej}i e

21PH = e dopirna viso~ina na navojot na vretenoto i navrtkata,

P,h 6350≈ e debelina vo korenot na navojot

Pl

z n= e aktiven broj navoi (vo navrtkata na prenosnikot)

a naponot od smolknuvawe vo korenot na navojot e opredelen so ravenkata

n

xx

s

xs ld

F,

zhdF

AF

33

50≈==π

τ 5.34

taka {to za odnosot na naponot od svitkuvawe σs i naponot od smolknuvawe τs vo korenot od navojot na vretenoto moè da se napi{e

4250

1881 ,,

,

s

s ≈≈τσ

5.35

Spored toa, virtuelniot (sloèn) napon vo korenot na navojot }e bide

n

a

n

assv ld

F,,,

ldF

3

22

3

22 47150318813 ≈⋅+=+= τσσ 5.36

5.4.3.2.2 Kontrola na naponite vo navrtkata Koristej}i se so navedenite odnosi za goleminite kaj trapezniot navoj,

povr{inskiot pritisok na navoite od vretenoto i navrtkata e daden so

dn

x

n

x

n

xx

p

x plD

F,

lDF

lP,DPF

zHDF

AF

p ≤≈====22212

6370250 πππ

5.37

kade {to dozvoleniot povr{inski pritisok za navrtkata iznesuva ]/[9,07,0 2mmNpd do= - za navrtki od siv liv i


93

]/[0,810,11 2mmNpd do= - za navrtki od bronza

Naponot od smolknuvawe vo korenot na navojot od navrtkata se proveruva spored izrazot

dsn

as lD

F, ττ ≤≈4

50 5.38

pri {to ]/[3525,0 2mmNds do=τ e dozvolen napon na smolknuvawe za navrtkata

Nadvore{niot pre~nik na navrtkata treba da bide d1,8)(1,5D do≈ 5.39

5.5 Navojni vrski

93

5.5 Navojni vrski Navojnite vrski se razdvojlivi vrski na ma{inski delovi koi se

ostvaruvaat so pomo{ na navoj. Navojnoto dvièwe se ostvaruva samo vo tekot na ostvaruvaweto na vrskata. Vo tekot na rabotata, zavrtkata i navrtkata se nao|aat vo relativno miruvawe. Vrskata e lesno ostvarliva, a koga e toa potrebno, nejzinite delovi lesno se razdvojuvaat, bez nikakvo o{tetuvawe. Navojnite vrski moàt da bidat neposredni, posredni i posebni.

Neposrednite se ostvaruvaat so nadvore{en navoj (zavrtka) na edniot i vnatre{en (navrtka), na drugiot ma{inski del. Vakvite navojni vrski se upotrebuvaat pri vrzuvawe na cevki, zatvora~i i dr. (sl.5.17 a i b).

Posrednite navojni vrski na dva ma{inski dela se ostvaruvaat so pomo{ na zavrtki i navrtki, poradi {to se narekuvaat u{te i vrski so zavrtki. Tuka spa|aat vrskata na dve cevki so prirabnici, vrskite na raznite plo~i i stapovi (sl. 5.17 v i g), golemata tupanica na klipnicata kaj motorite so vnatre{no sogoruvawe i dr.

Sl.5.17 Neposredni (a i b) i posredni (v i g) navojni vrski

zavr

tka

navr

tka

a)

del 1 del 2

b)del 1

navrtka

v) g)

del 2zavrtka

zavrtka

navrtka

del

1

zavrtka

navrtka

del

2

del 1

Fdel 2

F

FF


94

Posebnite navojni vrski se preodni re{enija kade {to ulogata na na-vrtkata odnosno zavrtkata ja prezema edniot od elementite kako {to e prikaàno na sl.5.18.

Sl.5.18 Posebni navojni vrski

5.5.1 Zavrtki, navrtki i pridru`ni elementi na navojnata vrska

Zavrtkata i navrtkata pretstavuvaat par ma{inski delovi svrzani so navoen spoj. Na vakviot spoj naj~esto mu pripa|a i normalnata podlo`na plo~ka (podlo{ka).

5.5.1.1 Zavrtki Elementot na navojniot par koj ima nareàn nadvore{en navoj se vika

zavrtka. Na sl.5.19 se prikaàni nekolku oblici na standardni zavrtki. Vo op{t slu~aj, zavrtkata se sostoi od glava i steblo, pri {to stebloto se sostoi od vrat i navoen del na zavrtkata. Preodniot del od vratot kon navojniot del na zavrtkata treba da obezbedi izlez na noòt pri izrabotka na navojot, poradi {to ~esto se izveduva vo standardiziran oblik na `leb

del 2

navrtka Fde

l 1

zavrtkaF

del

2

del 1

navrtka

5.5 Navojni vrski

95

ili nekoja druga standardizirana forma na izlez. Navojniot del na zavrtkata pretstavuva eden od standardnite vidovi navoj, a glavata na zavrtkata moè da ima isto taka najrazli~ni standardizirani oblici pri {to {eststranata glava e naj~esto vo upotreba.

Postojat i taka nare~eni goli zavrtki (nemaat glava), anker zavrtki koi moàt da imaat i slobodna konstrukcija vo pogled na stebloto, no ne i vo navojniot del.

Na sl.5.20 se prikaàni pove}e standardni oblici na glavi za standard-nite zavrtki.

Sl.5.19 Elementi kaj nekoi standardni oblici na zavrtki

steb

lo

`le

b

zavr{etoknavoen del

glav

a

vrat

navo

en d

el

steb

lo

glav

a`le

b zare

z

zavr{etok

`le

b

v)

|) e)

a) b)

`) z)

g) d)


96

Sl.5.20 Standardni oblici glavi za zavrtki

5.5.1.2 Navrtki Elementot na navojniot par koj ima nareàn vnatre{en navoj se vika

navrtka. Naj~esto oblikot na navrtkata e definiran so oblikot na nejzinite bokovi. Na sl.5.21 e prikaàna {eststrana navrtka, a na sl.5.22 nekolku vidovi standardni navrtki.

Za standardnite zavrtki i navrtki normalno e propi{an metri~kiot desen (milimetarski) navoj, a dokolku navojot e lev, toga{ i glavata na zavrtkata i teloto na navrtkata mora da bidat posebno ozna~eni so `leb (sl.5.21).

Sl.5.21 [eststrana navrtka so desen i lev navoj

otvo

r na

kl

u~ot

otvo

r na

kl

u~ot

{eststrana navrtka so normalen desen navoj

{eststrana navrtka so lev navoj

5.5 Navojni vrski

97

Sl.5.22 Nekolku vidovi standardni navrtki

5.5.1.3 Podlo`ni plo~ki (podlo{ki) Podlo`nata plo~ka (podlo{kata) ima uloga da ja namali opasnosta od

kontaktnite deformacii na podlogata ili, pak, koga navojnata vrska e izloèna na udari, potresi ili promenlivi aksijalni sili da ja obezbedi vrskata od odvrtuvawe (elasti~na podlo{ka) (Sl.5.23b i v).

a) b) v)

Sl.5.23 Normalna i elasti~na podlo{ka poedine~no i elasti~na podlo{ka vo sklop

Podlo`nite plo~ki se ozna~uvaat so nazivot, tipot i nominalniot otvor na podlo{kata. Elasti~nite podlo{ki se izrabotuvaat od ~elik za pruìni, voobi~aeno od Č.2130.

5.5.1.4 Pribor za rabota so navojnite parovi


98

Za zavrtuvawe i odvrtuvawe na zavrtkite i navrtkite se upotrebuvaat razni vidovi klu~evi i odvrtki vo zavisnost od oblikot na glavata na zavrtkite i navrtkite, kako i od raspolo`liviot prostor za rabota. Taka, na sl.5.24a) e prikaàn otvoren klu~, pod b) klu~ so kuka, v) imbus klu~, g) ~elen (cev~est) klu~, d) strani~en cev~est klu~ i |) naprava za merewe na momentot na pritegnuvawe.

Sl.5.24 Nekolku oblici klu~evi

5.5.2 Materijal za elementite na navojnata vrska

Osnoven materijal za elementite na navojnite vrski e ~elikot, a poretko predvid moè da dojdat i drugi materijali kako mesing, bakar, aluminium, pa i nemetalite kako staklo, plastmasi, drvo i dr. Vo tab.5.4 se dadeni nekoi od standardnite oznaki na ~eli~nite materijali za zavrtki. Tab.5.4 êlici za standardni zavrtki

Granica na te~e-we [N/mm2] Oznaka

Zategnuva~ka cvrstina Rm [N/mm2] Re Rp

Zabele{ka

bez oznaka

340 zavrtki bez propi{ani me-hani~ki karakteristiki

4.6 240 4.8 400 320 5.6 300 5.8 500 400 6.6 360 6.8 600 480

6.9 600 540

zavr

tki

za

odgo

vorn

i m

a{in

ski

kons

tru

kcii

so

prop

i{an

i m

ehan

i~ki

ka

rakt

eris

tik

i

b) g)

a) v)

d) |)

5.5 Navojni vrski

99

8.8 800 640 10.9 1000 900 12.9 1200 1080 14.9 1400 1260

Izborot na materijalot e prepu{ten na proizvoditelot, bidej}i propi-{anite mehani~ki osobenosti na standardnite zavrtki i navrtki moè da se postignat so primena na razni vidovi ~elici. Kvalitetot na materijalot za zavrtkite se ozna~uva so dve brojki koi me|usebno se razdvoeni so to~ka. Proizvodot od prvata brojka i brojot 100 ja dava vrednosta na zategnuva~-kata cvrstina na materijalot Rm [N/mm2], desetkratniot proizvod od dvete brojki vo oznakata ja ozna~uva vrednosta na granicata na te~ewe Re odnosno Rp [N/mm2], a drugata brojka pomnoèna so deset go odreduva odnosot na granicata na te~ewe Re odnosno Rp [N/mm2]i zategnuva~kata cvrstina vo procenti.

Materijalot za navrtkite se obeleùva so edna brojka koja pomnoèna so 100 ja dava vrednosta na zategnuva~kata cvrstina na ~elikot Rm. Po pravilo, za navrtkite se upotrebuva materijal so eden stepen ponizok kvalitet od materijalot na soodvetnata zavrtka. Nekoi od ovie ~eli~ni materijali nameneti za standardnite navrtki se navedeni vo tab.5.5.

Tab.5.5 êlici za standardni navrtki

Oznaka Zategnuva~ka

cvrstina Rm [N/mm2]

Zabele{ka

bez oznaka

340 navrtki bez propi{ani mehani~ki karakteristiki

4 400

5 500

6 600

8 800

10 1000

12 1200

14 1400

navrtki so propi{ani mehani~ki karakteristiki za odgovorni ma{inski konstrukcii


100

Spored potrebite, navojnite elementi se za{tituvaat od mo`nata korozija i od drugite nepoèlni hemiski vlijanija so pomo{ na razni prevlaki kako {to se pocinkuvawe, nikluvawe, hromirawe i brunirawe.

5.5.3 Osiguruvawe na navojnite vrski Poradi opasnosta vo tekot na rabotata navojnata vrska da se razdvoi, a so

toa da dojde do katastrofalni posledici po ma{inskiot sklop, pa duri i po celata ma{ina, navojnite vrski mora da bidat obezbedeni od odvrtuvawe.

Treba da se kaè deka kaj site navojni vrski optovareni so aksijalna sila postoi izvesen stepen na samosopirawe, t.e. vrskata e obezbedena od odvrtuvawe. No ~estopati, poradi promenlivost na optovaruvaweto, udari ili vibracii, moè da dojde do pa|awe na vrednosta na aksijalnata sila na nula, poradi {to doa|a do samoodvrtuvawe i razdvojuvawe na vrskata. Vo takov slu~aj e potrebno da se spre~i samovolnoto razdvojuvawe, za {to postojat pove}e konstruktivni re{enija od koi najednostavno e dobroto pritegnuvawe na vrskata.

Na sl.5.25 se prikaàni nekolku pokarakteristi~ni i po~esto upotrebuvani na~ini na osiguruvawe na navojnata vrska od odvrtuvawe kako {to se: a) dve me|usebno dobro pritegnati navrtki, b) krunesta navrtka osigurena so rascepka, v) specijalna plo~ka g) dve zavrtki osigureni so specijalna plo~ka i d) specijalna plo~ka osigurena so zavrtka.

Sl.5.25 Nekolku na~ini na osiguruvawe od odvrtuvawe na navojnata vrska

5.5.4 Presmetka na navojnite vrski Na~elno, navojnite vrski moàt da bidat optovareni so nadol`ni ili so

popre~ni sili. Nadol`nite sili go optovaruvaat presekot na jadroto na zavrtkata (pre~nik d1) na zategnuvawe (ekstenzija), a popre~nite sili go optovaruvaat presekot na stebloto na zavrtkata (pre~nik ds) na smolknuvawe (sekcija) za nagodenite ili na zategnuvawe (ekstenzija) na jadroto od

) b) v) g) d)

5.5 Navojni vrski

101

zavrtkata (pre~nik d1), za nenagodenite navojni vrski. Spored toa, vo zavisnost od na~inot na optovaruvaweto, se razlikuvaat nadol`no i popre~no optovareni navojni vrski.

Vo presmetkite na navojnite vrski kako kriti~en napon se zema granicata na te~eweto na materijalot na zavrtkite Re odnosno Rp, bidejki nejzinoto pre~ekoruvawe }e predizvika vo merodavniot presek na zavrtkata plasti~ni deformacii koi ne smeat da bidat dozvoleni.

5.5.4.1 Nadol`no optovareni navojni vrski Vo zavisnost od prirodata na nadol`nata sila {to ja optovaruva

zavrtkata (stati~ka ili dinami~ka), ovie navojni vrski se delat na

• Navojni vrski bez prethodno pritegnuvawe (I grupa) • Obi~ni nadol`no optovareni navojni vrski (II grupa) • Odgovorni nadol`no optovareni navojni vrski (III grupa) Vo prodolènie }e bide izloèna postapkata za presmetka na ovie

podgrupi nadol`no optovareni navojni vrski.

5.5.4.1.1 I grupa – navojni vrski bez prethodno pritegnuvawe

Karakteristi~ni primeri za ovaa grupa navojni vrski se zavrtki (sl.5.26a) i navrtki so u{ka (sl.5.26b), koi sluàt za prenesuvawe na ma-{inskite delovi ili konstrukcii, kako i kukata na digalkata (sl.5.26 v).

Sl.5.26 Zavrtka i navrtka so u{ka, navojna vrska na kuka kaj digalka v)b)a)


102

Vo site nabroeni slu~ai, jadroto na navojot od zavrtkata e optovareno so postojana (stati~ka) aksijalna sila Fx ~ija vrednost e ednakva so rabotnata Fr pa i so merodavnata vrednost na optovaruvaweto Fv.

Spored toa za merodavnata sila {to go optovaruva jadroto na zavrtkata na zategnuvawe moè da se napi{e

xrv FFF ==

pa od izrazot za naponot na zategnuvawe vo jadroto na zavrtkata

dz21

v

1

v

dF4

AF

σπ

σ ≤== 5.40

za potrebniot minimalen pre~nik od jadroto na navojot na zavrtkata sleduva

dz

vFd

σπ4

1 ≥ 5.41

kade {to

]N[Fv e merodavna nadol`na sila vo zavrtkata,

]/[ 2mmNSRe

dz =σ e dozvolen napon na zategnuvawe na zavrtkata,

]/[ 2mmNRe e granica na te~ewe za materijalot na zavrtkata (tab.5.3), 0,35,2 do=S e stepen na sigurnosta vo rabotata na zavrtkata

So vaka presmetaniot minimalen potreben pre~nik na jadroto na zavrtkata, od tab.5.1 se izbira onoj metri~ki (milimetarski) navoj, ~ij pre~nik na jadroto od navojot e najblisku i, voedno, pogolem od presmetaniot. Ovde treba da se napomene deka pre~nikot na vratot na zavrtkata ne smee da bide pomal od presmetaniot pre~nik od jadroto na zavrtkata, bidej}i rabotniot napon na zategnuvawe vo toj presek }e bide pogolem od dozvolenata vrednost σdz.

5.5.4.1.2 II grupa – obi~ni navojni vrski Vo ovaa grupa spa|aat navojnite vrski koi se izloèni na postojani ili

malku promenlivi ednonaso~ni optovaruvawa, {to ne baraat posebno propi{ana vrednost na silata na pritegnuvawe. Tuka spa|aat najgolem broj nadol`no optovareni navojni vrski kako kapaci na leì{ta i ku}i{ta,

5.5 Navojni vrski

103

vrski na razni osnovi i konzoli i sl. Vrednosta na merodavnata sila za presmetka na navojnata vrska Fv se procenuva vo zavisnost od vrednosta na rabotnata sila Fr i toa vo slednite granici

rv F),,(F 0351 do= 5.42

a ponatamo{nata presmetka za dimenzionirawe na navojnata vrska e identi~na so postapkata iznesena vo navojnite vrski od I grupa, so taa razlika {to poradi nedefiniranata vrednost na silata na prethodnoto pritegnuvawe Fp, a i poradi zanemaruvaweto na naponot od usukuvawe, stepenot na sigurnosta e malku pogolem i iznesuva 0403 ,,S do= . Pogolemi-te vrednosti za merodavnata sila za presmetkata i za stepenot na sigurnosta se usvojuvaat za navojnite vrski so pomali nominalni pre~nici, bidej}i tie se pozagrozeni od nekontroliranoto pritegnuvawe na vrskata.

5.5.4.1.3 III grupa – odgovorni navojni vrski Vo ovaa grupa spa|aat vrskite koi sluàt za povrzuvawe na kapacite od

sadovite pod pritisok (sl.5.27), vrskite so prirabnici kaj cevkinite vodovi, vrskite na glavata so blokot od motorite so vnatre{no sogoruvawe ili klipnite kompresori, vrskite so zavrtki kaj klipnicite i dr.

Sl.5.27 Kapak i sad pod pritisok vrzani so zavrtki

Vakvite navojni vrski se izloèni na periodi~no promenlivi optovaruvawa. Zaradi namaluvawe na promenliviot del na silata vo zavrtkata kako i za obezbeduvawe na hermeti~nost na vrskata, od niv se bara

p

Do

D

D'


104

odrùvawe na opredelena minimalna vrednost na silata na pritisok na dopirnite povr{ini na plo~ite vo tekot na rabotata.

Navojnata vrska od III grupa moè da bide optovarena so rabotnoto optovaruvawe Fr duri po zavr{enoto pritegnuvawe koga e obezbedeno miruvawe na navrtkata vo odnos na zavrtkata. Merodavnata sila za presmetka (dimenzionirawe) na zavrtkata e maksimalnata vrednost na silata vo rabota Fv = Fr1.

vzprz FFFF =∆+= 5.43

pri {to za sadovi pod pritisok (sl.5.27), pribli`nata vrednost na rabotnata sila vo edna od zavrtkite se presmetuva spored ravenkata

pz'D

zpA

F zr 4

2

1π

== 5.44

kade {to

D)DD(''D +−= 0ξ e presmetkovna vrednost na pre~nikot na sadot, zgole-

mena poradi prodor na pritisokot vo zatinkata;

3020 ,,' do=ξ e koeficient na zgolemuvawe; p [N/mm2] e raboten pritisok vo sadot,

eDz oπ

= e broj zavrtki za vrska na kapakot so sadot pri

max][120 emme =≤ - la~no rastojanie pome|u zavrtkite, neophodno zaradi

postignuvawe na hermeti~nost na vrskata

Pre~nikot na jadroto od zavrtkata se presmetnuva spored empiriskiot obrazec

][511 mmFd r +≈ ξ 5.45

pri {to

40,=ξ - faktor za precizna izrabotka na navojot i navojnata vrska

450,=ξ - za prose~na izrabotka na navojot i navojnata vrska i

5.5 Navojni vrski

105

50,=ξ - za nedovolno precizna (gruba) izrabotka na navojot i navojnata vrska

Spored tab.5.1 se izbira standardna zavrtka so vrednost na pre~nikot od jadroto na zavrtkata najbliska do prethodno presmetanata, a potoa se vr{i kontrola i se crta deformacioniot dijagram na navojnata vrska.

Problematikata so analiza na optovaruvawata i naponite vo ovie navojni vrski e dosta komplicirana i zatoa ovde }e bidat izneseni samo osnovnite tolkuvawa, dodeka za informacii, vo soodvetnata literatura.

Sostojbata so vakvata navojna vrska pred optovaruvaweto, po optovaru-vaweto so sila od prethodnoto pritegnuvawe Fp i vo tekot na rabotata koga, vo sadot e vospostaven rabotniot pritisok p e prikaàna na slednata sl.5.28a,b i v.

Pod dejstvo na silata od prethodnoto pritegnuvawe Fp (sl.5.28 b) zavrt-kata }e se izdolì za vrednost λ1, a podlogata }e se skusi za vrednost λ2. So po~etokot na dejstvuvaweto na silata vo rabota Fr zavrtkata dopolnitelno }e se izdolì za ∆λ ,a podlogata }e se ra{iri za istata vrednost ∆λ.

Sl.5.28 Deformacija na zavrtkata i podlogata kaj odgovorna nadol`no optovarena navojna vrska

λ1

+

∆λ

∆λλ1

λ2

2 λ- ∆

λ

FpFp

FrFr

Fr+

∆FFr

- ∆F


106

Site promeni na optovaruvaweto i na deformaciite vo zavrtkata i podlogata na vrskata grafi~ki se prikaàni vo dijagramot na sl.5.29.

Sl.5.29 Deformacionen dijagram za odgovorna nadol`no optovarena navojna vrska

Linijata 1OA ja pretstavuva promenata na izdolùvaweto na zavrtkata, a linijata 2OA skusuvaweto na podlogata vo zavisnost od vrednosta na silata na prethodno pritegnuvawe Fp.

Za da se nacrta deformacioniot dijagram na navojnata vrska potrebno e da se presmeta silata na prethodnoto pritegnuvawe Fp, izdolùvaweto na zavrtkata od taa sila λ1, skratuvaweto na plo~ite λ2, kako i dopolnitelno-to izdolùvawe na zavrtkata od prirastot na silata vo nea ∆Fz.

Za odnapred pretpostavena vrednost na stepenot na sigurnosta od razdvojuvawe na plo~ite

11

>=r

p

FF

S 5.46

vrednosta na silata na pritegnuvawe na zavrtkite se presmetuva spored ravenkata

1rp FSF = 5.47

λλ 2 1 ∆λF z

λ-

∆λ

F p

2ϕ

O

A2

'A21

ϕ

F pl

AA1

Fpl

∆

F r

∆1'F

z

λ+

F r

5.5 Navojni vrski

107

a izrazot za izdolùvaweto na zavrtkata i skratuvaweto na plo~ite od taa sila e definiran kako {to sleduva:

bb

bppi

i

i

ipp

AElF

cF

AE

lF

cF

====∑

∑2

2

1

1

11 λλ i 5.48

kade {to

c1 i c2 - pretstavuvaat krutost na zavrtkata odnosno podlogata; E e modul na elasti~nosta za materijalot na zavrtkite; A i e povr{ina na popre~niot presek na oddelnite delnici na zavrtkata; l i e dolìna na oddelnite delnici na zavrtkata; l b e vkupna dolìna pome|u glavata na zavrtkata i navrtkata; E b e modul na elasti~nosta za materijalot na plo~ite (sadot i kapakot).

Merodavnata povr{ina na plo~ite {to e izloèna na pritisok se pret-postavuva deka e osnovata od cilindarot ~ija dolìna e l b , a negoviot pre~nik e ednakov so srednata vrednost na pre~nikot na takanare~enite “vlijatelni konusi” (sl.5.30).

Sl.5.30 Vlijatelni konusi kaj navojnite vrski od III grupa

Od sl.5.30 se gleda deka taa povr{ina se presmetuva spored izrazot

tg δ

do

bl

do

s

s s + b

2l

bl 2

δ


108

]d)tgl

s[(A bb

20

2

24−+= δπ

5.49

kade {to δ - e agol na vlijatelniot konus, za kogo eksperimentalno se utvr-deni slednite odnosi

200,tg =δ - za ~eli~ni plo~i; 250,tg =δ - za plo~i od sivo leano èlezo i 330,tg =δ - za plo~i od lesni metali

i vaàt za 3≥dlb .

Pod dejstvo na silata vo rabota Fr, zavrtkata }e se izdolì dopolnitel-no za vrednost ∆λ, a silata vo zavrtkata }e se zgolemi dopolnitelno za vrednost

1cFz λ∆=∆ 5.50

Vo isto vreme podlogata }e se ra{iri za istata vrednost ∆λ i poradi toa vrednosta na silata }e se namali za

2cFpl λ∆=∆ 5.51

Za dobivawe podobra pretstava, vo deformacioniot dijagram (sl.5.29) niz to~kata A1 e povle~ena paralelna prava so 2OA .

ptpbbpp F)FFF(F ∆−∆+∆+=ξ 5.52

pri {to

11051 ,,p do=ξ - za pritegnuvawe na zavrtkite so dinamometarski klu~ so ne-

posredno ~itawe; 451,p =ξ - za pritegnuvawe na zavrtkite so dinamometarski klu~ so proliz-

guvawe

5.5.4.2 Popre~no optovareni navojni vrski Spored konstruktivnata su{tina, zavrtkata e ma{inski element {to e

predodreden, pred sé, da prima nadol`ni sili. Sepak, ponekoga{ taa moè da

5.5 Navojni vrski

109

bide optovarena so popre~ni sili, koi spored vidot na takvata popre~no optovarena navojna vrska, zavrtkata ja izloùvaat na napregnuvawe od istegnuvawe, svitkuvawe ili smolknuvawe.

Zavisno od na~inot na dejstvoto, se razlikuvaat dve grupi: nagodeni i nenagodeni popre~no optovareni navojni vrski.

5.5.4.2.1 IV grupa – Navojni vrski so nagodeni zavrtki

Kako {to se gleda od sl.5.31, karakteristi~no za ovie navojni vrski e toa {to popre~nata sila Fs zavrtkata ja prima so presekot na stebloto, ~ij pre~nik ds ima pogolema vrednost od vrednosta na nominalniot pre~nik na navojot i taa e ednakva so nominalnata vrednost na pre~nikot na otvorot vo plo~ite. Stebloto na zavrtkata i otvorot vo plo~ite formiraat nekoe od preodnite t.e. neizvesni nalegnuvawa ( H / j do H / m).

Zavrtkite kaj ovie navojni vrski ne se napregnati na istegnuvawe, tuku na smolknuvawe od popre~nata sila Fs1 {to pretstavuva del od vkupnata popre~na sila {to optovaruva edna od zavrtkite, ili

zF

F ss =1 5.53

kade {to z e broj zavrtki {to ja primaat vkupnata vrednost na popre~nata sila Fs


110

Sl.5.31 Popre~no optovarena navojna vrska so nagodena zavrtka

Spored toa, tangencijalniot napon vo presekot na stebloto od zavrtkata {to ne smee da bide pogolem od dozvolenata vrednost na napregnuvaweto od smolknuvawe za materijalot na zavrtkata, e definiran so ravenkata

sds

iAF

ττ ≤⋅

= 1 5.54

kade {to

4

2sd

Aπ

= - povr{ina na popre~niot presek na stebloto od zavrtkata,

i – broj povr{ini od stebloto na zavrtkata, izloèni na smolknuvawe,

ττ

ττS

R,SR e

sd80

≈= - dozvolena vrednost na naponot od smolknuvawe za mate-

rijalot na zavrtkata,

τR - granica na te~ewe pri smolknuvawe za materijalot na zavrtkata,

eR - granica na te~ewe pri zategnuvawe za materijal na zavrtkata (tab.5.4)

δ 1

d s

i=1

1Fs

Md

δ

min

F1

δ

s

2

5.5 Navojni vrski

111

5,20,2 do≥τS - stepen na sigurnosta od plasti~ni deformacii pri smolknuvawe na zavrtkata.

Spored toa, ako vrednosta na tangencijalniot napon od smolknuvawe vo presekot na stebloto od zavrtkata τ se izedna~i so dozvoleniot napon od smolknuvawe za materijalot na zavrtkata sdτ i pritoa se zeme predvid izrazot za povr{inata na popre~niot presek na stebloto od zavrtkata, za pre~nikot od stebloto se dobiva sledniot izraz

ds

s

ds

ss

FFd

τπτπ11 2

4== 5.55

Vaka dobienata vrednost na pre~nikot od stebloto na zavrtkata se standardizira, a zaradi spre~uvawe na o{tetuvaweto na navojot pri montaàta, nominalniot (standarden) pre~nik na navojot (vidi sl. 5. 31) se usvojuva spored

][0,20,1 mmdd s )( do−≈ 5.56

Presecite {to se izloèni na smolknuvawe ne smeat da minuvaat niz navojniot del, bidej}i vo takov slu~aj }e dojde do smolknuvawe na presekot na jadroto od zavrtkata.

Popre~nata sila Fs1 spored ~ija vrednost e izvr{eno dimenzioniraweto, ja optovaruva zavrtkata i na povr{inski pritisok na dopirnata povr{ina na stebloto i na delovite {to se povrzuvaat so nea.

Spored sl.5.31 srednata vrednost na povr{inskiot pritisok na dopir-nata povr{ina pome|u stebloto na zavrtkata i plo~ite se presmetuva so sledniot izraz

mins

s

p

s

dF

AF

pδ

11 == 5.57

kade {to

minδ e najmalata dolìna na dopir pome|u stebloto na zavrtkata i plo~ite.

Stepenot na sigurnosta od povr{insko razurnuvawe e daden so slednata ravenka

pR

,pp

S eep 21≈= 5.58

kade {to

ee R,p 21≈ - granica na gme~eweto za poslabiot materijal i


112

eR - granica na te~eweto za poslabiot materijal

Zavrtkata e dobro dimenzionirana, ako presmetanata vrednost na stepe-not na sigurnosta e vo granicite ili pak pogolema od 2,0 do 2,5.

5.5.4.2.2 V grupa – Navojni vrski so nenagodeni zavrtki

Vrskite od ovaa grupa go dobile imeto zatoa {to pre~nikot na stebloto od zavrtkite d e pomal od pre~nikot na otvorite vo plo~ite d0 taka {to pome|u teloto na zavrtkata i otvorot vo plo~ite postoi zjaj (sl.5.32), {to vo tekot na rabotata na vrskata ne smee da bide anuliran, bidej}i vo takov slu~aj bi do{lo do smolknuvawe (se~ewe) na stebloto od zavrtkata i do popu{tawe na vrskata.

Za da ne dojde do toa, plo~ite treba da bidat dovolno pritegnati so navrtkata pri {to teloto na zavrtkata se optovaruva na istegnuvawe so silata od prethodno pritegnuvawe Fp, a pome|u plo~ite se sozdava sila na triewe Fµ koja treba da bide najmalku ednakva na popre~nata sila Fs.

Sl.5.32 Popre~no optovarena navojna vrska so nenagodena zavrtka Zatoa zavrtkite od ovaa grupa vo rabotata se optovareni samo so silata

na prethodno pritegnuvawe Fp, taka {to nema potreba da se vr{i presmetka na krutosta na zavrtkata i plo~ite. Vo tekot na pritegnuvaweto, zavrtkata e optovarena i so momentot na torzija Tv.

Popre~nata sila {to otpa|a na edna zavrtka e:

d0

d

Fp

Fs

Fµ

Fµ

Fs

Fp

5.5 Navojni vrski

113

zF

F ss =1 5.59

pri {to z e vkupen broj zavrtki vo vrskata.

Spored toa silata od trieweto {to otpa|a na edna zavrtka e definirana so sledniot izraz

11 sp FSiFF µµ µ ≥= 5.60

kade {to e

2010 ,, do=µ e koeficient na trieweto pome|u plo~ite i e broj parovi dopirni povr{ini preku koi se prenesuva popre~noto opto-

varuvawe; Sµ = 1,2 do 1,8 e stepen na sigurnosta od prolizguvawe me|u plo~ite.

Za silata na prethodno pritegnuvawe, od izrazot 5.57 se dobiva slednata ravenka

µµ iF

SF sp

1≥ 5.61

Vo ovoj slu~aj merodavnata sila Fv za presmetka na pre~nikot na navojot e silata od prethodno pritegnuvawe Fp {to jadroto na zavrtkata go optovaruva na zategnuvawe, pa sleduva

prv FFF == 5.62

a od izrazot za naponot na istegnuvawe vo jadroto od zavrtkata

dzpv

dF

AF

σπ

σ ≤== 211

4 5.63

sleduva izrazot za minimalniot pre~nik od jadroto na navojot na zavrtkata

dz

pFd

σπ4

1 ≥ 5.64

kade {to

][NFp e merodavnata vrednost na nadol`nata sila vo zavrtkata;


114

]/[ 2mmNSRe

dz =σ e dozvoleniot napon na zategnuvawe za materijalot na

zavrtkata; ]/[ 2mmNRe e granicata na te~ewe za materijalot na zavrtkata (tab.5.3);

0,35,2 do=S e stepenot na sigurnosta vo rabotata na zavrtkata. So vaka presmetaniot potreben pre~nik na jadroto na zavrtkata, od tab.

5.4 se izbira onoj metri~ki (milimetarski) navoj ~ija vrednost na pre~nikot na jadroto od navojot e najbliska, a voedno i pogolema od presmetanata. Ovde treba da se napomene deka standardniot pre~nik na vratot na zavrtkata ne smee da bide pomal od presmetanata vrednost na pre~nikot od jadroto na zavrtkata, bidej}i rabotniot napon na zategnuvawe vo toj presek }e bide pogolem od dozvolenata vrednost σdz.

Vrednosta na silata na prethodno pritegnuvawe Fp mora da bide vnesena na crteòt i da bide kontrolirana pri montaàta na zavrtkite.

Virtuelniot napon vo presekot od jadroto na navojot e daden so slednata ravenka

20

2 )( tzv τασσ += 5.65

a stepenot na sigurnosta e definiran so izrazot

4,11,1 do≥=v

eRS

σ 5.66

Zavrtkite {to se nameneti za ovie navojni vrski se izrabotuvaat kako elasti~ni od rastegliv materijal, a konstruktivno se izveduvaat so pre~nik na stebloto pomal duri i od nominalniot pre~nik na navojot.

115

6. Drugi posredni razdvojlivi vrski

6.1 îvii îviite se ma{inski elementi koi sluàt za povrzuvawe na razni

trkala (zap~enici, remenici, frikcioni trkala i dr.) so vratiloto. êsto se upotrebuvaat i za precizno fiksirawe na me|usebnata polo`ba na dva dela, osobeno kaj alatnite ma{ini. Moàt da bidat cilindri~ni i koni~ni, izraboteni kako kruti ili elasti~ni. Tie se standardizirani delovi so fina izrabotka i toleranciski poliwa m6, h8 i h11 na pre~nici-te kaj cilindri~nite kruti ~ivii.

îviite naj~esto se koristat za popre~ni, a ponekoga{ i za nadol`ni posredni razdvojlivi vrski (sl.6.1).

Sl.6.1 Vrska na zap~enik i vratilo so popre~na elasti~na i nadol`na cilindri~na ~ivija

Na slednata sl.6.2 se prikaàni nekolku varijanti na cilindri~ni i koni~ni ~ivii vo kruta i elasti~na izvedba [a) cilindri~na kruta, b) koni~na kruta, v) koni~na so nadvore{en navoj za izvlekuvawe, g) koni~na so vnatre{en navoj za izvlekuvawe d)cilindri~na elasti~na, |) koni~na elasti~na].

îviite se standardni elementi i se opfateni so postojnite standardi. Cilindri~nite ~ivii se proizveduvaat vo dijapazon na pre~nici od 1,0 do 50 [mm] i dijapazon na dolìni od 2,0 do 200 [mm], a koni~nite ~ivii se izrabotuvaat so konus od 1:50, pre~nici do 50 [mm] i dolìni do 250 [mm].

koni~na ~ivija

d v

A

A

vratilo

presek A-Azap~enik

cilindri~na ~ivijadv

vratilo

zap~enik

l

A

d

A presek A-A


116

Elasti~nite ~ivii se izrabotuvaat od ~elik za pruìni vo dijapazon na pre~nici do 50 [mm] i dijapazon na dolìni do 400 [mm], a krutite ~ivii se izrabotuvaat od op{t konstruktiven ~elik.

Sl.6.2 Nekolku vidovi kruti i elasti~ni ~ivii

6.1.1 Presmetka na ~iviite Kako {to e ve}e navedeno, ~iviite se standardni elementi ~ij pre~nik

obi~no iznesuva

vd),,(d 25020 do= 6.01

kade {to

dv e pre~nik na vratiloto.

Spored toa, na konstruktorot mu preostanuva, vo zavisnost od funkcijata i namenata, najprvin da go izbere tipot na ~ivijata, potoa da go izbere pre~nikot na ~ivijata spored pre~nikot na vratiloto i najposle da ja izbere vrednosta na dolìnata na ~ivijata spored konstrukcijata odnosno spored dolìnata na delovite {to se povrzuvaat.

So toa konstrukcijata e zavr{ena, a ostanuva samo da se izvr{i proverka na naponite vo zagrozenite mesta na vrskata.

Na sl.6.3 e prikaàna vrska na glavina i vratilo so cilindri~na kruta ~ivija, {to se vrti so za~estenost na vrteìte n vo nasoka na strelkata na ~asovnikot. Kako {to se gleda od nea, vrskata e optovarena na povr{inski pritisok pome|u ~ivijata i vratiloto so silata Fv i pome|u ~ivijata i

Md

l

d 1

l

d

d

a)l

3 b)l

3 `lebovi

l

d 1

v)

1d 1d

l Md

g) d) |)

6.1 îvii

117

glavinata so silata Fg, a vo dvata popre~ni preseka pome|u glavinata i vratiloto ~ivijata e napregnata na smolknuvawe (sekcija) so silata Fs.

Sl.6.3 Optovaruvawe na vrskata so cilindri~na ~ivija pome|u vratiloto i glavinata

Vrednosta na vrte`niot moment za poznata vrednost na silinata P [kW] i za~estenost na vrteìte na vrskata n [s-1 ] se presmetuva spored ravenkata:

][159155 NmmnPT =

Kako {to se gleda od sl.6.3 od vrednosta na vrte`niot moment T proizle-guva vrednosta na silite

vs

vg

vv d

TF

dDT

FdT

aTF

2223

=+

=== i 6.02

kade {to vda32≈ e pribli`na vrednost na rastojanieto a vo [mm].

Spored toa, izrazot za povr{inskiot pritisok pome|u ~ivijata i vratiloto glasi

ddT

dddT

ddF

AFpp

vv

v

v

v

p

vsr 2

max

26

2

23

22

===== 6.03

ili

s

max

g v

v g

v

s

a

n

dd

FFF

D

F F F

glavina

vratilo

p


118

dv

max pdd

Tp ≤= 2

3 6.04

pri {to pd = 50 do 85 [N/mm2] se zema za pomekiot ~elik (vratiloto ili ~ivijata).

Izrazot za povr{inskiot pritisok pome|u ~ivijata i glavinata glasi

dvv

v

g

gg p

d)dD(T

d)dD(dD

T

AF

p ≤−

=−+

== 22

4

2

2

6.05

kade {to e pd = 20 do 25 [N/mm2] za glavina od leano èlezo. Dokolku i glavinata e ~eli~na (poretko), dozvolenata vrednost za povr{inskiot pritisok se zema kako vo prethodniot slu~aj.

Vo dvata preseka na ~ivijata pome|u vratiloto i glavinata se pojavuva napon od smolknuvawe {to e definiran so sledniot izraz

sdv

v

s

ss dd

Td

dT

AF

τππ

τ ≤===22

8

4

2

6.06

kade {to τsd=25 do 42 [N/mm2] e dozvolen napon na smolknuvawe za ~elik (materijalot na ~ivijata).

Nadol`no optovarenite ~ivii se presmetnuvaat kako i nadol`nite kli-novi.

6.2 Oski~ki Oski~kite se ma{inski elementi koi spored svojata funkcija, na~inot

na optovaruvaweto i formata se poblisku do ~iviite i do popre~nite klinovi, otkolku do oskite.

Oski~kite ili osciliraat vo potporite ili miruvaat, a drugi elementi osciliraat okolu niv. Ima i primeri koga vo zglobna vrska istovremeno se dviàt i leì{teto i oski~kata. I ovie ma{inski elementi, glavno se standardizirani. Karakteristi~ni na~ini za osiguruvawe na vrskata za naj~esto primenuvanite konstrukcii se dadeni na sl.6.4 i toa:

6.2 Oski~ki

119

a) so pomo{ na navojna vrska, osigurena so ~ivija, b) so ~ivii vo dvete potpori, v) so zavrtka vo ednata od potporite, g) so podlo{ka i ~ivija, d) so plo~ki fiksirani so zavrtki vo potporite i |) so zegerov prsten vo edna od

potporite.

Sl.6.4 Razni vidovi vrski so oski~ki i nivnoto osiguruvawe

Vo pove}eto slu~ai, oski~kite se cementirani ili nitrirani, moè da bidat polni ili {uplivi, kruti ili elasti~ni.

6.2.1 Presmetka na oski~kite Na sl.6.5 e prikaàn matemati~ki model za presmetuvawe na oski~kite.

Oski~kata e optovarena so silata F vo sredinata od ~ija vrednost biva izloèna na napregnuvawe od povr{inski pritisok pome|u oski~kata i glavinata, kako i pome|u potporite i oski~kata, na smolknuvawe vo dvata

g)

a)

|)d)

v)b)


120

popre~ni preseka pome|u glavinata i potporite, kako i na svitkuvawe vo presekot pod silata F.

Sl.6.5 Sili na koi e izloèna oski~kata

Za da se presmetaat osnovnite dimenzii na oski~kata d, B i b, se koristi izrazot za povr{inskiot pritisok pome|u glavinata i oski~kata

dpbd

Fp ≤= 6.07

Ako vrednosta na rabotniot povr{inski pritisok se izedna~i so vrednosta na dozvoleniot povr{inski pritisok na poslabiot materijal pd, se dobiva ravenka so dve nepoznati d i b i kako takva nema edinstveno re{enie. Zatoa pri presmetuvaweto na oski~kite se poa|a od odnapred usvoeni odnosi

6141 ,bB,

db ≈<= iκ 6.08

od kade {to moè da se zeme db κ= , taka {to povr{inskiot pritisok pome|u glavinata i oski~kata se dobiva spored slednata ravenka

F

B

2F_

2_F

F2_

2_F

d

glavinaglavina

potpori

oski~ka

b

6.2 Oski~ki

121

dpdFp ≤=

2κ 6.09

od kade {to

dpFd

κ= 6.10

pri {to pre~nikot d se standardizira, a spored izrazot 6.08 se zema

b,Bdb 61≈= iκ 6.11

Za b i B se usvojuvaat standardni ili barem racionalni vrednosti, a potoa se vr{i kontrola na site naponi {to gi trpi oski~kata.

6.2.1.1 Kontrolna presmetka na oski~kite Povr{inskiot pritisok pome|u oski~kata i potporite se presmetuva

spored slednata ravenka

dp

p pd)bB(

F

dbB

F

AF

p ≤−

=−

==

2

2 6.12

pri {to za dozvolenata vrednost na povr{inskiot pritisok vaàt nasokite dadeni vo vrska so ~iviite.

Naponot od smolknuvawe se presmetuva spored ravenkata

sds

ss d

Fd

F

AF

τππ

τ ≤=== 22

2

4

2 6.13

pri {to vrednosta na τds = 25 do 42 [N/mm2] kako i za ~iviite. I pokraj toa {to oski~kite se relativno kratki ma{inski elementi (so

mal raspon), sepak e potrebno da se izvr{i proverka na naponot od svitkuvawe pri {to

sdmax

s WM

σσ ≤= 6.14

kade {to


122

8888842

242242BFbFbFBFbF

)bbB(FbF)bbB(FMmax =−+=−+−=−+−= 6.15

i

32

3dW π= - otporen moment na presekot na oski~kata pod silata F .

Spored izrazot 6.15 i izrazot za otporniot moment na presekot sleduva

sds dBF

d

BF

σππ

σ ≤==33

4

32

8 6.16

pri {to vrednosta na dozvoleniot napon na svitkuvawe e S

][sd

σσ =

Ponekoga{ se slu~uva da ne bide zadovolen posledniot uslov, pa vo takov slu~aj se vr{i korekcija na ve}e presmetanata vrednost na pre~nikot na oski~kata spored izrazot

34

sd

BFd

σπ= 6.17

pri {to vrednosta na dolìnata na oski~kata B e diktirana od konstruk-tivnite uslovi, pa potoa se presmetuva i dimenzijata na potporite db κ= .

Pri presmetuvaweto i kontrolata na {uplivite oski~ki na svitkuvawe i smolknuvawe se merodavni povr{inata i otporniot moment na prstenes-tiot popre~en presek.

6.3 Klinovi Klinovite se ma{inski elementi so koi vo ma{instvoto se ostvaruva

cvrsta i razdvojliva vrska, naj~esto, na vratilata so elementite za prenos na vrteèn moment kako: remenici, frikcioni trkala, zap~enici i dr. Spored formata, klinovite naj~esto se vo forma na prizma, a spored funkcijata i na~inot na dejstvo na silata tie se popre~ni i nadol`ni. Se izrabotuvaat od ~eli~ni pra~ki so pravoagolen popre~en presek, prvenstveno od Č.0545 ili Č.0645, pa duri i od Č.1530.

6.2 Oski~ki

123

6.3.1 Popre~ni klinovi Spored funkcijata, popre~nite klinovi se mnogu sli~ni so ~iviite, od

koi vo posledno vreme se istisnati. Se izrabotuvaat so naklon od 1 : 5 pa duri i do 1 : 100 za postignuvawe na samosopirawe samo od ednata (sl.6.6a) ili od dvete strani (sl.6.6b).

6.3 Klinovi

123

Sl.6.6 Popre~en klin a) so eden i b) so dva naklona

Poradi svojata forma na prizma, popre~niot klin e lesen za izrabotka, no po montaàta predizvikuva silni koncentracii na naponite, poradi {to se izrabotuvaat so poluzaobleni strani. I pokraj toa, popogodni se ~iviite koi sé pove}e gi istisnuvaat vakvite klinovi od upotreba. Inaku, popre~niot klin se montira i demontira so udari od ~ekan vrz prednata, odnosno zadnata strana. Vo princip, za pogolemi optovaruvawa se predviduva vrskata so popre~nite klinovi, a ne tolku vrskata so ~ivii.

Isto kako ~iviite, i popre~nite klinovi se izloèni na napregnuvawa od povr{inski pritisok i smolknuvawe. Tie ne se standardizirani, pa zatoa se presmetuvaat na sli~en na~in kako i ~iviite, so taa razlika {to kaj niv popre~niot presek ne e kruèn, tuku ~etiriagolen.

6.3.2 Nadol`ni klinovi Nadol`nite klinovi, isto kako i popre~nite, se nameneti za povrzuvawe

na vratilata so elementite na prenosot kako {to se zap~enici, remenici, frikcioni trkala, spojnici i dr. Tie se vo masovna upotreba, kako za mali taka i za golemi optovaruvawa. Standardizirani se i zatoa nivnata cena e relativno niska.

Postojat pove}e varijanti na nadol`nite klinovi, no glavno tie se delat na: klinovi so i klinovi bez naklon. Denes po~esto se upotrebuvaat klinovite bez naklon.

6.3.2.1 Nadol`ni klinovi so naklon

h

a)

l

naklon 1 : 201 h

b2

b)

α2


124

Spored postoe~kite standardi, na sl.6.7 se prikaàni klinovi so naklon: a) so polukru`no ~elo (zaoblen) b) prost klin v) kukast klin i g) tangenten klin.

Sl 6.7 Klinovi so naklon

Prostiot klin so naklon se upotrebuva koga do klinot moè da se pristapi kako od prednata (za izbivawe), taka i od zadnata strana (za nabivawe). Vo slu~aj koga pristapot do klinot e moèn samo od ednata strana, toga{ se primenuva klin so kuka, pri {to izbivaweto se vr{i so poseben alat. Zaobleniot klin so naklon se koristi vo slu~aite koga nema pristap za postavuvawe na klinot nitu od edna strana. Vo ovoj slu~aj `lebot vo vratiloto ima ist zaoblen oblik kako i klinot, a nabivaweto ili izbivaweto se vr{i so aksijalno pomestuvawe na glavinata (sl.6.8). Standardnite meri za vakviot klin se isti kako i za prostiot klin so naklon. Na sl.6.8 dadeni se dimenziite na prost i zaoblen nadolèn klin so naklon.

Sl.6.8 Dimenzii na prost i zaoblen klin so naklon

Tangentnite klinovi se upotrebuvaat za golemi tangencijalni sili i promenliva nasoka na vrtewe. Sekoga{ se postavuvaat po dva para tangentni klinovi me|usebno zavrteni za agol od 120o, 135o ili, pak, retko, od 180o. So specijalniot `leb za klinot vratiloto e pomalku oslabeno. Naklonot kaj klinovite so naklon e 1:100.

Glavnite dimenzii na klinovite b i h se standardizirani i se prethodno opredeleni spored pre~nikot na vratiloto, taka {to se presmetuva samo dolìnata na klinot l.

Funkcijata na vrskata so klinovite so naklon se zasnovuva na trieweto pome|u nadvore{nata i vnatre{nata strana na klinot so glavinata odnosno vratiloto (sl.6.10), kade {to vladee golem povr{inski pritisok, dodeka

a) b) v) g)

zaoblen klin so naklon

5

naklon 1:100

b)

h

2 l

4

b3

1

b - {iro~inah - viso~inal - dolìna1 - predna strana2 - zadna strana3 - vnatre{na strana4 - nadvore{na strana5 - bo~na strana

5

prost klin so naklon

naklon 1:100

2

a)

h

3 l

4 1

b

6.3 Klinovi

125

bo~nite strani se slobodni. Vrednosta na koeficientot na triewe se dviì od 0,13 do 0,18, a za dozvolenata vrednost na povr{inskiot pritisok se prepora~uva pd = 40 do 50 [N/mm2].

Sklopot na vratiloto i glavinata treba da bide cvrst (H/k ili H/m), vo sprotivno, moè da dojde do ekscentri~no pomestuvawe na glavinata vo odnos na vratiloto.

Na sl.6.9a) e prikaàna vrskata na vratilo so glavina so pomo{ na prost klin so naklon, na sl.6.9b) so kukast klin so naklon, a na sl.6.9v) so zaoblen klin so naklon.

Sl.6.9 Vrska na vratilo i glavina so nadolèn klin so naklon

Na sl.6.10 e pretstavena naponskata sostojba na vrska so nadolèn klin so naklon.

F2

F11

lk

b)

lx

3

lk

F

100 F1

2

F1

F2

a)

l

F1

3

2

- sila za izvlekuvawe

- sila za nabivawe1 - vratilo2 - glavina3 - klin so naklon F2

F1

legenda:

1

3

lk

F2

v)

F1

2


126

Sl.6.10 Naponska sostojba na vrskata so nadolèn klin so naklon Spored uslovot za ramnoteà na silite {to dejstvuvaat vo klinovata

vrska, prikaàni na sl.6.10, vrednosta na vrte`niot moment {to moè da bide prenesen od vratiloto na glavinata ili obratno, se presmetuva spored sledniot izraz

dd p]d,b[lbp]d)(b[lbT µµπ

2732012

4112

−=−+= 6.18

Vo slu~aj na poznata vrednost na vrte`niot moment T, spored posledniot izraz mo`no e da se presmeta minimalnata vrednost na dolìnata na klinot l, koja obi~no treba da bide

d,l 51= - za glavina od siv liv i dl )3,10,1( do= - za glavini od ~elik.

6.3.2.2 Nadol`ni klinovi bez naklon Nadol`nite klinovi bez naklon naj~esto se primenuvaat i se upotrebu-

vaat koga se saka da se postignat slednite celi:

1. Da se postavi trkaloto na to~no opredeleno mesto na vratiloto 2. Da se odbegnat deformaciite na glavinata {to nastanuvaat

poradi nabivaweto na klinot so naklon 3. Da moè da se pomestuva trkaloto po dolìna na vratiloto i dr.

Vakvite klinovi se proizveduvaat kako visoki i niski pri {to i ednite i drugite imaat ista {iro~ina b, a viso~inata h na niskite klinovi e pomala.

b)

|)

v)

) `)

g)a)

Fn

Fnb6

b

FtFµ = µ Fn

Fµ = µ Fn

6.3 Klinovi

127

Na sl.6.11 se prikaàni nekolku vidovi visoki klinovi bez naklon: a) so polukru`no ~elo, b) so ramno ~elo, v) so polukru`no ~elo i navoj za zavrtka za pritegnuvawe, g) so ramno ~elo, dva navoja za zavrtki za pritegnuvawe i navoj za vadewe, d) so iskosuvawe i eden navoj za zavrtka za pritegnuvawe, |) so rakavec vo sredinata, e) so rakavec na krajot i `) segmenten klin.

Sl.6.11 Nadol`ni klinovi bez naklon Kako {to se gleda od sl.6.11 klinovite bez naklon se izrabotuvaat so

ramno ili, {to e po~est oblik na upotreba, so polukru`no ~elo. Tie se izrabotuvaat od gotovi svetlo vle~eni ~eli~ni pra~ki vo forma na prizma so standardni dimenzii na popre~niot presek b x h tolerirani vo h9 i h11, taka {to pri nivnata izrabotka samo se se~at na standardni dolìni l so tolerancija – 0,2; - 0,3 ili – 0,5 mm.

Vrskata na vratiloto so glavinata so pomo{ na nadolèn klin bez naklon e optovarena na povr{inski pritisok pome|u ednata bo~na strana i vratiloto od silata Fv (sl.6.12a), kako i pome|u drugata bo~na strana i glavinata od silata Fg (sl.6.12b), a samiot klin e optovaren na smolknu-vawe vo presekot pome|u glavinata i vratiloto od silata Fs (sl.6.12v).

Sl.6.12 Optovaruvawe na vrskata so klin bez naklon

Spored toa, izrazot za povr{inskiot pritisok glasi

ltF

p vv = - pome|u klinot i vratiloto i 6.19

l)th(F

p gg −

= - pome|u klinot i glavinata 6.20

a naponot od smolknuvawe na klinot e definiran so slednata ravenka

klin

bez

nak

lon

dd

klin

bez

nak

lon

a) b)

t n

vratilob

h

t n

vratiloglavinab

klin

bez

nak

lon

d

v)

n

vratiloglavina

h

t

h

glavinab

Fv Fg Fs


128

lbFs

s =τ 6.21

Za vrednosta na vrte`niot moment {to preku klinovata vrska se prenesuva od vratiloto na glavinata ili obratno, vaàt slednite izrazi

22222dFTthdF)thd(FTtdFT sggv =−+=−+=−= ili 6.22

od kade za vrednosta na silite se dobivaat slednite izrazi

dTF

thdTF

tdTF sgv

222=

−+=

−= i 6.23

taka {to za navedenite naponi na klinovata vrska se dobivaat slednite izrazi

sdsdgdv lbdzTp

l)th()thd(zTp;p

lt)td(zTp ττ ≤=≤

−−+=≤

−=

222i 6.24

kade {to

][159155 NmmnPT = e vrteèn moment {to se prenesuva preku klinot bez

naklon od vratiloto na glavinata ili obratno, l [mm] e dolìnata na klinot, z e broj klinovi vo vrskata.

Spored poznat pre~nik na vratiloto, presmetuvaweto na klinovata vrska se sveduva na

• izbor na standardniot presek na klinot (b i h) i dlabo~inata na `lebot vo vratiloto t spored tab.6.1,

• usvojuvawe na vrednosta na dolìnata na klinot spored preporakite vo 6.3.2.1 i

• proverka na povr{inskiot pritisok vo vrskata pv i pg, i proverka na naponot od smolknuvawe na klinot τs spored 6.24 pri pd i τsd spored tab.6.2.

Tab.6.1 Dimenzii na visokite klinovi bez naklon (sl.6.12) d [mm]

6.3 Klinovi

129

d [mm]

nad

17 d

o 22

nad

22 d

o 30

nad

30 d

o 38

nad

38 d

o 44

nad

44 d

o 50

nad

50 d

o 58

nad

58 d

o 65

nad

65 d

o 75

nad

75 d

o 85

nad

85 d

o 95

nad

95 d

o 11

0

nad

110

do 1

30

nad

130

do 1

50

nad

150

do 1

70

b [mm] 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 h [mm] 6 7 8 8 9 10 11 12 14 14 16 18 20 22 t [mm] 3,5 4,1 4,7 4,9 5,5 6,2 6,8 7,4 8,5 8,7 9,9 11,1 12,3 13,5

od 14 18 22 28 36 45 50 56 63 70 80 90 100 110 l

do 70 90 110 140 160 180 200 230 250 280 315 355 400 400

Tab.6.2 Dozvoleni naponi kaj klinovata vrska

pd [N/mm2] za optovaruvawe

Vid

na

vrsk

ata

Mat

erij

al

na

glav

inat

a

mir

no

so s

labi

ud

ari

udar

no

τ sd

[ N

/mm

2 ]

~elik 150 100 50 120 leano elezo 80 53 27 87

podvi`na ~elik 50 40 30 54

6.4 @lebni spoevi Za vrska na relativno kusi glavini, odnosno tesni plo~esti visoko-

optovareni, eventualno i aksijalno pomestlivi zap~enici po vratiloto, se upotrebuvaat `lebnite spoevi (sl.6.13), {to vsu{nost pretstavuvaat vrska so pove}e poniski klinovi koi se izraboteni zaedno so vratiloto. Koncentracijata na naponite vo odnos na vrskata so klin e pomala, no sepak postoi, a vrednosta na povr{inskiot pritisok na bokovite e pomala. Kako negativna strana na vakvite spoevi moè da se smeta zna~itelno poskapata izrabotka, osobeno {to povr{inite po koi se vr{i centrirawe mora da se brusat.

l

na`lebana glavinana`lebano vratilo


130

Sl.6.13 Pravoagolen `leben spoj na vratilo i glavina


130

Vakvite spoevi se vo ~esta upotreba, pred sé vo menuva~kite kutii na alatnite ma{ini, kako i kaj site vidovi vozila: avtomobili, traktori, lokomotivi, razni grade`ni i rudarski ma{ini, avioni i dr.

Materijalot na vratilata e termi~ki obraboten visoko kvaliteten ~elik.

Profilot na `lebovite moè da bide:

• triagolen • pravoagolen i • evolventen, koj {to e namenet za avtomobilskata industrija.

Centriraweto na glavinata so vratiloto kaj pravoagolnite `lebni spoevi se ostvaruva ili po vnatre{niot cilindar (pre~nik) di so tolerantno pole H7/g6, ili po bo~nite strani na zapcite {to e redovno kaj evolventnite profili, a mo{ne retko po pre~nikot na nadvore{niot cilindar de.

Pravoagolnite `lebni spoevi moàt da se podelat na profili od lesna i sredna izrabotka, ~ii glavni dimenzii se dadeni vo tab.6.3.

Tab.6.3 Dimenzii na pravoagolnite `lebni profili

Lesna izrabotka Sredna izrabotka

vnat

re{

en

pre~

nik

d i [

mm

] broj `lebovi

z

nadvore{en pre~nik

de [mm] {iro~ina

b [mm]

broj `lebovi

z

nadvore{en pre~nik

de [mm] {iro~ina

b [mm]

21 6 25 5 23 6 26 6 6 28 6 26 6 30 6 6 32 6 28 6 32 7 6 34 7 32 8 36 7 8 38 7 36 8 40 7 8 42 7 42 8 46 8 8 48 8 46 8 50 9 8 54 9 52 8 58 10 8 60 10 56 8 62 10 8 65 10

6.4 @lebni spoevi

131

Pokraj navedenata lesna i sredna izrabotka postojat u{te i pravoagolni profili {to se nameneti za alatnite ma{ini so ~etiri do {est `lebovi.

Presmetuvaweto na `lebnite profili se izveduva sli~no kako i kaj nadol`nite klinovi bez naklon t.e. po izvr{eniot izbor na profilot, a spored dozvolenata vrednost na naponot od povr{inski pritisok na bokovite od zapcite, se vr{i presmetuvaweto na potrebnata dolìna l na spojot, pri {to vrednosta na dozvoleniot povr{inski pritisok pd moè da bide zna~itelno povisoka, bidej}i bokovite na `lebnite spoevi se termi~ki obraboteni i bruseni.

Na sl.6.14 se prikaàni triagolniot, pravoagolniot i evolventniot `leben profil.

Sl.6.14 Popre~en presek na `leben spoj

Odlika na evolventniot profil e {to vrednosta na napadniot agol α = 30o, a viso~inata na zapcite h e ednakva so modulot m, za razlika od zap~estite parovi kaj koi nivnata vrednost iznesuva h = 2,25 m, a vrednosta na napadniot agol e α = 20o. Poradi ovaa razlika, evolventniot `leben profil e relativno kus i debel.

pravoagolen

dd H7/

g6

triagolen

vratilo vratilo

d i

6060

ii γγ

glavina

ed ed

oo glavina

i

vratilo

b D

9/h8

evolventen

d

glavinaH11/a11d e

de

133

7. Oski i vratila

Vo princip, oskite i vratilata se nosa~i na elementi, potpreni najmalku na dve leì{ta (potpori). Elementite (zap~enici, frikcioni trkala, remenici, spojnici i dr.) koi se pricvrsteni za oskite odnosno vratilata se vrtat ili ne se vrtat zaedno so niv. Delovite na oskite i vratilata so koi tie se potpiraat vrz leì{tata se narekuvaat rakavci. Sklopot na rakavecot i leì{teto ovozmoùva kru`no dvièwe na oskata ili vratiloto so kolku {to e mo`no pomali zagubi na silinata od triewe.

Spored konstruktivniot oblik oskite i vratilata se mo{ne sli~ni ma{inski elementi, me|utoa, funkcionalno bitno se razlikuvaat. Oskite moè i da ne se vrtat, a vratilata sekoga{ se vrtat. Duri i koga se vrtat prvite pretstavuvaat stati~ki nosa~i kako prosta greda ili greda so prepusti optovareni so sili. Za razlika od niv, pokraj toa {to se optovareni so sili, vratilata se optovareni i so vrte`ni momenti. Tipi~ni primeri za oski se: vagonskata oska (sl.7.1), oskite na velosipe-dot, oskata na barabanot od digalkata.

Sl.7.1 Vagonska oska

Spored toa, oskite se optovareni, glavno, na napregnuvawe od svitkuvawe, a poradi toa {to prenesuvaat vrteèn moment, vratilata se optovareni u{te i na napregnuvawe od torzija, ponekoga{ i na pritisok koga na niv

rakavec

trkalo

Lb

R

d

7. Oski i vratila

134

dejstvuvaat i aksijalni sili so eventualno izvitkuvawe, dokolku e vo pra{awe dolgo i vito vratilo.

Vratilata redovno se vrtat, a retko osciliraat. Primeri za vratila ima mnogu. Tie se zastapeni kaj motorite, turbinite, pumpite, alatnite ma{i-ni, vretenata kaj digalkite, vratiloto na pedalite kaj velosipedot i dr. Od konstruktivna gledna to~ka, oskite i vratilata naj~esto se pravi, no gi ima i so poinakva forma kako na primer kolenestoto vratilo kaj motorite so vnatre{no sogoruvawe ili, pak, svitkanata oska kaj slobodnite trkala na vozilata. Obi~no vratilata (sl.7.2) imaat posloèn oblik od oskite. Toa se ma{inski elementi {to ne se standardiziraat kako ma{inski delovi, no sepak site pre~nici mora da bidat standardizirani.

Oskite i vratilata se obrabotuvaat so simnuvawe stru{ka po pat na struèwe na site pre~nici, glodawe na `lebovite za klinovi, kako i so brusewe na rakavcite i povr{inite na `lebovite za centrirawe.

Taka na sl.7.2 e prikaàn kompleten rabotilni~ki crte` na tipi~no pravo vratilo so eden nadvore{en i eden vnatre{en rakavec, koe vrte`ni-ot moment T [Nmm] go prima preku presekot B – B, a go predava preku prese-kot V – V.

265

B

B

presek B-B10

8

5

14 H12

presek A-A

H9

22

N7

detal D

10

120

φ

j6 70

M40

φ 50

100

25A60

198

6

φ

16

N7

o

N7

3/45

AD

70

presek V-V

80 52

H1210

4/45

H9

N7

16

o

j658

40

70100

φ60

200

6

400

N11

φφ φ

N9N7

80V126

14

R6R6N7

o5/45

VG

M20

18

25

detal G

R4

φ

N9N9

48

7. Oski i vratila

135

Sl.7.2 Pravo vratilo

7.1 Rakavci

135

7.1 Rakavci Delovite so koi oskite i vratilata se potpiraat vrz leì{tata se

narekuvaat rakavci. Spored oblikot tie naj~esto se cilindri~ni, a moàt da bidat i koni~ni, top~esti, grebenasti i dr. Spored na~inot na koj se optovareni rakavcite se delat na radijalni (popre~ni) (sl.7.3a, b, v i d), radiaksijalni (sl.7.3g i |) i aksijalni (nadol`ni) (sl.7.3e, ` i z). Koga ra-kavecot se nao|a na krajot od oskata odnosno vratiloto stanuva zbor za nadvore{en, a koga toa ne e slu~aj za vnatre{en rakavec. Ako rakavecot treba da se potpira na trkala~ko leì{te stanuva zbor za rakavec namenet za trkala~ko (sl.7.3d), a koga e namenet za lizga~ko, stanuva zbor za rakavec namenet za lizga~ko leì{te (site drugi vo sl.7.3). Kone~no rakavcite moàt da bidat {uplivi (sl.7.3b) i polni (site drugi vo sl.7.3).

Cilindri~nite rakavci se najprosti za izrabotka i ne moè da primaat aksijalni optovaruvawa. Za da se osposobat za priem na mali aksijalni sili, cilindri~nite rakavci nameneti za trkala~ki leì{ta se izveduvaat so eden (sl.7.3d), a onie nameneti za lizga~kite leì{ta, so dva naslona (sl.7.3v). Pritoa, postelkata i ku}i{teto na lizga~koto leì{te se dvodelni. Za priem i na pogolemi aksijalni sili Fx, rakavcite se izveduvaat kako radiaksijalni - koni~ni ( sl.7.3g) i top~esti (sl.7.3 |), a za ~isto aksijalno optovaruvawe se koristi rakavecot od sl.7.3e i sl.7.3` i

grebenastiot (sl.7.3z).

dd d

|)

a

dFx

b)F

b)b

F F

i dddd

e) `)

d

F

b)v

d

F

bg)

z)

d

F d)

xx

F

1x

F

2 d

7. Oski i vratila

136

Sl.7.3 Karakteristi~ni oblici na rakavci

7.1.1 Presmetka na rakavcite Nadvore{nite rakavci moàt da bidat optovareni so popre~na (trans-

verzalna) sila F, so nadol`na (aksijalna) sila Fx, ili pak so dvete isto-vremeno, a vnatre{nite rakavci i so vrteèn moment T i moment na svitkuvawe M.

Ovaa presmetka se odnesuva na rakavcite nameneti za lizga~ki leì{ta.

7.1.1.1 Presmetka na nadvore{ni popre~ni rakavci

Spored sl.7.4 srednata vrednost na povr{inskiot pritisok pome|u ra-kavecot i leì{teto se presmetuva po slednata ravenka

dpdb

Fp ≤= 7.01

Sl.7.4 Povr{inski pritisok kaj nadvore{en cilindri~en rakavec

Maksimalnata vrednost na povr{inskiot pritisok pome|u rakavecot i leì{teto pmax e zna~itelno pogolema od negovata sredna vrednost p poradi neramnomernoto optovaruvawe po dolìnata i popre~no na rakavecot. Ovaa neramnomernost ne moè da bide analiti~ki opfatena, pa zatoa kako osnova za presmetuvawe na rakavcite sluì srednata vrednost na povr{inskiot pritisok p pome|u rakavecot i leì{teto.

d

b

max

p

p

F

x x

bd

F

7.1 Rakavci

137

Ako vrednosta na povr{inskiot pritisok se izedna~i so negovata dozvo-lena vrednost se dobiva ravenka so dve nepoznati b i d, pa zatoa se voveduva odnosot

dbk = - konstruktivna karakteristika na rakavecot, ~ija vrednost voobi-

~aeno iznesuva 2,15,0 do=k , a vo specifi~ni slu~ai gi ima sledni-te vrednosti:

75,05,0 do=k - za visoko optovareni rakavci i

1,17,0 do=k - za sredno optovareni popre~ni rakavci.

Ako dolìnata na rakavecot b se izrazi preku konstruktivnata karakteristika dkb = i se zameni vo izrazot za povr{inskiot pritisok, se dobiva

dpdkFp ≤= 2 7.02

pri {to

dovd pKp = e dozvolena vrednost na povr{inskiot pritisok pome|u raka-

vecot i postelkata na leì{teto,

Kv e koeficient {to ja zema predvid vrednosta na perifernata brzina na rakavecot v, koja najnapred se pretpostavuva, a po izvr{enata presmetka na pre~nikot od rakavecot se proveruva i

pdo e dozvolena vrednost na povr{inskiot pritisok za periferna brzina na rakavecot do 5,0 [m/s].

Vo tab.7.1 se dadeni vrednostite na koeficientot za zgolemena periferna brzina Kv, a vo tab.7.2 dozvolenite vrednosti na povr{inskiot pritisok pdo za periferna brzina do 5,0 [m/s].

Tab.7.1 Koeficient za zgolemena periferna brzina Kv

Brzina v [m/s] Kv Brzina v [m/s] Kv

do 5,0 1,0 25 0,40

10 0,75 30 0,35

7. Oski i vratila

138

15 0,65 35 0,30

20 0,50 40 0,25

Tab.7.2 Dozvoleni vrednosti na povr{inskiot pritisok pdo

pdo [N/mm2] Materijal rakavec / postelka

3,0 ~elik / leano èlezo

5,0 ~elik/ma{. bronza ili mesing

6,0 nekalen ~elik/kalena bronza ili bel metal

8,0 kalen ~elik /kalena bronza

9,0 kalen ~elik /bel metal

12 kalen ~elik /olovna bronza

15 kalen ~elik /kalen ~elik

So usvoena vrednost za konstruktivnata karakteristika na rakavecot κ i so presmetka na dozvolenata vrednost na povr{inskiot pritisok pd, za minimalno potrebnata vrednost na pre~nikot na rakavecot se dobiva sledniov izraz

dpkFd ≥ 7.03

Poradi neizbe`noto abewe, vaka dobienata vrednost na pre~nikot od rakavecot treba da se nagolemi za okolu 10% i kako takva da se prilagodi na standardnite vrednosti spored tab.1.1. Vrednosta na aktivnata dolìna na rakavecot }e bide

dkb = 7.04 kade {to

d – standardna vrednost na pre~nikot na rakavecot.

Vaka dobienata vrednost na aktivnata dolìna na rakavecot, ako ne standardna, treba da bide barem cel broj.

7.1.1.2 Kontrola na naponite vo rakavecot

7.1 Rakavci

139

Kako {to e prikaàno na sl.7.5 rakavecot moè da se pretstavi kako konzola vkle{tena vo drugiot del na vratiloto i optovarena so popre~na sila F na sredinata od dolìnata b.

Sl.7.5 Konzola kako stati~ki model na rakavecot

7.1.1.2.1 Proverka na rakavecot na svitkuvawe Od sl.7.5 se gleda deka rakavecot e optovaren so moment na svitkuvawe

2b

FM s = 7.05

poradi {to spojniot del so drugiot del od oskata odnosno vratiloto e napregnat od svitkuvawe

sds

s dbF

d

bF

WM σ

ππσ ≤=== 33

16

32

2 7.06

kade {to σsd e dozvolen napon na svitkuvawe za materijalot na oskata odnosno vra-

tiloto.

7.1.1.2.2 Proverka na rakavecot na zatopluvawe Kaj brzoodnite rakavci (rakavci so visoka za~estenost na vrteìte),

del od silinata {to se tro{i za sovladuvawe na otporot od triewe i pritoa se pretvora vo toplina pretstavuva proizvod od momentot na triewe i agolnata brzina na rakavecot, t.e.

b

Fb/2d

7. Oski i vratila

140

vFndFdFTP µπµωµωµµ ====2

22

7.07

Ako vaka dobienata silina na triewe se podeli so povr{inata na obvivkata od rakavecot se dobiva takanare~enata specifi~na silina na triewe {to e definirana so izrazot

vpbdvF

AP

Pπµ

πµµ

µ ===1 7.08

bidejki e

pbd

F = - srednata vrednost na povr{inskiot pritisok na rakavecot, a

]/[ smndv π= - perifernata brzina na rakavecot.

Proizvodot pv se narekuva karakteristika na zatopluvawe na rakave-cot i nejzinite maksimalni dozvoleni vrednosti za razli~ni vidovi ma{ini i uslovi na rabota se dobivaat so ispituvawa, taka {to za po~esti slu~ai na primena tie se navedeni vo tab.7.3

Tab.7.3 Dozvoleni vrednosti na karakteristikata na zatopluvawe

Uslovi na rabota (p v)d [Nm/mm2s] obi~ni rakavci, triewe vo uslovi na hidrodinami~ko plivawe, okolniot vozduh miruva

0,8 do 2,0

rakavci na vagonski oski 3,5 do 5,0 rakavci na kolenasti vratila kaj lokomotivite 7,0 do 10 ve{ta~ki ladeni rakavci 10 do 15 rakavci podma~kuvani pod pritisok 15

Ako proverkata na zatopluvawe ne zadovoluva, t.e. ako

d)vp(vp >

potrebno e da se zgolemi povr{inata na obvivkata na rakavecot, t.e. pre~nikot na rakavecot, a pritoa da se zadrì vrednosta na konstruktivnata karakteristika κ ili, pak, da se primeni podma~kuvawe pod pritisok koga dozvolenata vrednost na karakteristikata na zatopluvawe moè da bide i do 100 pa i pove}e.

Ako bide potrebno da se zgolemi povr{inata na obvivkata na rakavecot, pre~nikot na rakavecot se presmetuva spored uslovot vrednosta na

7.1 Rakavci

141

karakteristikata na zatopluvawe da ne bide pogolema od nejzinata dozvolena vrednost t.e.

d)vp(vp ≤ 7.09 ili

dvpndk

Fndbd

F )(≤= ππ

od kade {to se dobiva

dvpknFd)(

π≥ 7.10

pri {to perifernata brzina na rakavecot treba da se zameni vo [mm/s]. Bidej}i e normalno taa da se presmetuva vo m/s, toga{ za potrebnata minimalna vrednost na pre~nikot od rakavecot moè da se napi{e

dvpknFd)(1000

π≥ 7.11

[uplivite rakavci vo odnos na povr{inski pritisok i zatopluvawe se presmetuvaat na ist na~in kako i polnite rakavci, a poradi namalenata vrednost na otporniot moment na popre~niot presek na rakavecot

ξπ

ψπψππ

321

323232

34

344444aa

a

aa

a

ia d)(

dd

)dd(d

)dd(W =−=

−=

−= 7.12

proverkata na naponot od svitkuvawe na {upliviot rakavec se vr{i spored izrazot

sda

s dbF

σξπ

σ ≤= 3

16 7.13

kade {to

a

i

dd

=ψ e odnos pome|u vnatre{niot i nadvore{niot pre~nik na rakavecot,

41 ψξ −= e koeficient na namaluvawe na vrednosta na otporniot moment kaj {upliviot vo odnos na polniot rakavec.

Vrednosta na odnosot pome|u vnatre{niot i nadvore{niot pre~nik na rakavecot se dviì od ψ = 0,3 do ψ = 0,8.

7. Oski i vratila

142

7.1.1.3 Presmetka na vnatre{ni popre~ni rakavci

Vnatre{nite popre~ni rakavci kaj oskite se optovareni so moment na svitkuvawe ~ija vrednost proizleguva od stati~kata presmetka na oskata, pa zatoa minimalno potrebnata vrednost na nivniot pre~nik se presmetuva spored naponot na svitkuvawe t.e.

sdss

s dM

WM

σπ

σ ≤== 3

32 7.14


331032

sd

s

sd

s MMd

σσπ≈≥ 7.15

Vaka dobienata vrednost na pre~nikot na vnatre{niot rakavec na oskata se standardizira na prvata pogolema vrednost spored tab.1.1, a dolìnata na rakavecot se presmetuva spored usvoenata vrednost na konstruktivnata karakteristika na rakavecot κ.

Proverkata na naponite od povr{inski pritisok p i zatopluvawe pv kaj vnatre{nite rakavci se vr{i kako i kaj nadvore{nite.

Vnatre{nite popre~ni rakavci kaj vratilata, osven na svitkuvawe izloèni se i na napregnuvawe od torzija (usukuvawe), pa poradi toa nivniot pre~nik se presmetuva spored vrednosta na takanare~eniot fiktiven (virtuelen) moment na svitkuvawe, ~ija vrednost se presmetuva spored ravenkata

22

2)T

][][

(MMD

Dsv τ

σ+= 7.16

a potrebnata minimalna vrednost na pre~ikot se presmetuva spored izrazot

331032

sd

v

sd

v MMd

σσπ≈≥ 7.17

Dolìnata b, kako i kontrolata na povr{inski pritisok p i kontrolata na zatopluvawe pv kaj vnatre{nite rakavci se presmetuvaat isto kako i kaj nadvore{nite.

7.1 Rakavci

143

Koni~niot rakavec (sl.7.3g) se presmetuva kako i cilindri~niot so toa {to za presmetka se zema vrednosta na sredniot pre~nik

2ia

mddd += 7.18

7.1.1.4 Presmetka na nadol`ni - aksijalni rakavci

Za pomali ~isto aksijalni sili se izveduvaat polni cilindri~ni nadol`ni (aksijalni) rakavci (sl.7.3e), a za pogolemi sili prstenesti aksijalni (sl.7.3`) ili grebenesti (sl.7.3z) rakavci.

Vrednosta na povr{inskiot pritisok pome|u ~eloto na rakavecot i nevrtlivata podloga ne e ramnomerno raspredelena. Taa raste od periferijata kon centarot kade {to teoretski e beskone~na. Za da se odbegne vakvata beskone~na vrednost na povr{inskiot pritisok se izveduvaat prstenesti rakavci kaj koi vo presmetuvaweto se zema srednata vrednost na povr{inskiot pritisok

dia

p)dd(

FAFp ≤

−== 22

4π

7.19

od kade {to

dp)(F

d 214ψπ −

≥ 7.20

pri {to

6,02,0 do==a

i

ddψ e odnos na pre~nikot na otvorot i pre~nikot na

rakavecot. Kaj grebenestite rakavci (sl.7.3z), vrednosta na nadvore{niot pre~nik

se zema da = (1,2 do 1,3) d kade {to d e pre~nik na vratiloto na mestoto na rakavecot presmetan spored optovaruvaweto na vratiloto. Brojot grebeni se opredeluva od uslovot vrednosta na povr{inskiot pritisok p da ne bide pogolema od negovata dozvolena vrednost pd t.e.

dm

a pbdz

Fp ≤=π

7.21

od kade {to sleduva

7. Oski i vratila

144

dm

a

pbdFz

π≥ 7.22

kade {to

imiiaiiiaia dddddddddddb −=−+=−−+=−=

22

222

ili

maiaaiaaaia dddddddddddb −=+−=−−+=−=

222

22

pretstavuva {iro~ina na grebenite, a dm – sredna vrednost na pre~nicite na grebenot.

Kontrolata na zatopluvawe se vr{i spored proizvodot pvm, kade {to

ndvbdz

Fp mmm

a ππ

== i 7.23

a dozvolenata vrednost na karakteristikata na zatopluvawe (pvm)d treba da bide najmnogu polovina od vrednosta vo tab.7.3, a dokolku rabotata na rakavecot e so po~esti i podolgi prekini moè da se zemat i pogolemi dozvoleni vrednosti za karakteristikata na zatopluvawe, bidej}i za vreme na prekinot na rabotata rakavecot se ladi.

7.2 Oski Konstruktivniot oblik, osobeno dolìnskite dimenzii na oskata vo

golema mera zavisat od funkcijata i namenata. Sprotivno na toa, popre~nite dimenzii (pre~nicite vo pooddelnite preseci) na oskata zavisat od vidot i na~inot na optovaruvaweto. Popre~niot presek na oskata naj~esto e kruèn (poln, a ponekoga{ i {upliv), a mo{ne retko ponekoga{ moè da bide i kvadraten (nepodvi`ni oski ili oski koi bavno se vrtat). Nadol`niot oblik zavisi od elementite (trkala) koi se vo sklop so oskata. Kako detali moè da se spomenat preminite od presek vo presek, rakavcite i dr. Tipi~en primer za toa e vagonskata oska {to se vrti zaedno so trkalata, a e prikaàna na sl.7.6.

"M"

Fr" "

d

Lb Fr

FAx F

A

AA

=Fx RM

Fr

1Fx

Fx R

Fr b

B

2

Fr

F B

"M"

" Fr"

Frb

F

1

A Fr

AA

bFr

Fr

M =Fx R

Fx

FBx

B

2

F B

d

R Fx

"Fx""Fx"

L

a) b)

A B A B1 2 1 2

7.1 Rakavci

145

Sl.7.6 Vagonska oska – sili i momenti na svitkuvawe pri vozewe a) vo desna i b) vo leva krivina

7.2 Oski

145

Na sl.7.6 e prikaàna vagonska oska so nejzinoto optovaruvawe i so dijagramite na stati~kite golemini za dvièwe a) vo desna i b) vo leva krivina.

Vrednosta na silata F e ednakva na polovinata od tovarot {to otpa|a na edna vagonska oska, a ekscentri~nata aksijalna sila Fx se pojavuva pri vozewe vo krivina poradi dejstvuvaweto na centrifugalnata sila.

Pri poznata vrednost na oskinoto optovaruvawe kako i na vrednosta na aksijalnata sila Fx, vrednosta na reakciite se presmetuva so pomo{ na uslovite za ramnoteà i toa:

- od uslovot 0=∑B

M odnosno 0=∑A

M za vozewe vo desna krivina

reakciite vo potporite se dadeni so izrazite:

LMbF)bL(FF

LMbF)bL(FF BA

++−=−+−= i 7.24

a maksimalnata vrednost na momentot od svitkuvawe vo presekot 1 e defi-niran so ravenkata

MbFM Ad +=1 7.25

Spored toa, za presmetuvawe na pre~nikot na rakavcite, pri vozewe vo desna krivina e merodavna vrednosta na reakcijata FB, a za presmetuvawe na pre~nikot na oskata, maksimalnata vrednost na momentot na svitkuvawe

dM 1 .

Kako drug primer na oska moè da se spomene oskata na barabanot od digalkata, kade {to oskata moè da se vrti zaedno so barabanot dokolku ovoj e zaklinet so oskata ili, pak, da ne se vrti, dokolku barabanot ne e vr-zan za oskata. Trkalata kaj velosipedot se vrtat, a nivnite oski se fiksni.

7.2.1 Presmetka na oskite Oskata e izloèna na dejstvoto na edna ili pove}e radijalni i aksijalni

sili od razli~no poteklo. Spored toa, za da se izvr{i dimenzionirawe na edna oska potrebno e prethodno da se definira nejzinata postavenost (brojot i polo`bata na leì{tata, rasponite) i silite (nivnoto mesto na deluvawe, intenzitet i nasoka). So drugi zborovi, potrebno e oskata da bide celosno stati~ki definirana, a potoa spored pravilata na statikata

7. Oski i vratila

146

da se izvr{i presmetuvawe na reakciite vo potporite i presmetuvawe na transverzalnite sili Fr i momentite na svitkuvawe M.

Vo zavisnost od namenata i funkcijata, se izbira materijal za oskata so negovite glavni mehani~ki karakteristiki. Dimenzioniraweto se vr{i vo takanare~enite karakteristi~ni preseci na oskata (rakavci i to~ki vo koi deluvaat sili). Rakavcite se dimenzioniraat spored preporakite vo prethodnoto poglavje 7.1, a site drugi preseci od oskata vo koi vrednosta na momentot na svitkuvawe e razli~en od nula (Ms ≠ 0) se izloèni na napregnuvawe od svitkuvawe

sdi

si

i

sisi d

MWM σ

πσ ≤== 3

32 7.26

od kade {to minimalno potrebnata vrednost na pre~nikot na oskata vo toj presek se dobiva od izrazot

sd

si

sd

sii

MMdσσπ

10323 ≈≥ 7.27

kade {to

sdσ - dozvolenata vrednost na naponot od svitkuvawe za izbraniot materijal na oskata,

siM - vrednosta na momentot na svitkuvawe vo soodvetniot presek na oskata,

iW - vrednosta na otporniot moment na soodvetniot presek na oskata.

Vaka presmetanata vrednost na pre~nikot na oskata se prilagoduva kon prvata pogolema standardna vrednost spored tab.1.1.

So vaka presmetanite pre~nici vo karakteristi~nite to~ki, se dobiva realen oblik na oskata, pri {to iskoristuvaweto na materijalot ne e podednakvo po nejzinata dolìna, t.e. rabotnite naponi vo karakteristi~-nite preseci se pomali od dozvolenite za materijalot na oskata. Dokolku se saka tie da bidat isti i ednakvi po celata oska so dozvoleniot napon, pri- {to iskoristuvaweto na materijalot bi bilo stoprocentno, toga{ od izrazot za naponot od svitkuvawe vo site preseci pome|u potporata A i prvata sila desno od nea

sdAss

s dxF

dM

WM

σππ

σ ==== 33

3232 7.28

za minimalnata vrednost na pre~nikot na oskata se dobiva izrazot

7.2 Oski

147

xCxF

dsd

A1

3 32==

σπ 7.29

{to pretstavuva ravenka na kubna parabola. Na sli~en na~in i za drugite preseci se dobiva kubno paraboli~na promena na vrednosta na pre~nikot od oskata. Vaka dimenzioniranata oska (pa i vratilo) pretstavuva idealno re{enie {to od pove}e pri~ini e neupotreblivo i neprakti~no. Kako prvo, kaj idealniot oblik oskata ne moè da ima rakavci t.e. potpori kade {to taa }e se potpira, na idealniot oblik na oskata ne moè da se montira nikakov funkcionalen element (trkalo, zap~enik, spojnica i dr.), a isto taka izrabotkata na takva idealna oska bi bila preskapa bidej}i bi uslovuvala specijalni ma{ini za izrabotka.

Spored toa, fakti~kiot oblik na oskata (pa i vratiloto) ne se izveduva so paraboli~en, tuku so stepenest oblik, pri {to nieden od pre~nicite ne smee da bide pomal od idealnata vrednost, pa duri ni `lebot za klin ne smee da navleze vo idealniot pre~nik na popre~niot presek. Na sl.7.7a e prikaàna prosta greda kako stati~ki nosa~

+

l

A

ba

c

F12 F1

2F32

B

a)

b)

7. Oski i vratila

148

Sl.7.7a) Stati~ki model i b) fakti~ki i idealen oblik na oska

7. Oski i vratila

148

7.3 Vratila Vo konstruktivna smisla, obi~nite vratila ne se razlikuvaat mnogu od

oskite. Osnovnoto {to vratiloto go razlikuva od oskata e negovoto optovaruvawe. Za razlika od oskite {to vo karakteristi~nite to~ki se optovareni samo na svitkuvawe (fleksija) σs i na povr{inski pritisok p vo potporite (leì{tata) vratilata se optovareni i na usukuvawe (torzija) τt {to proizleguva od dejstvuvaweto na popre~nata, ekscentri~no postavena sila kako rezultat na vrte`niot moment T {to vratiloto go prima i go predava ponatamu na drugi vratila.

Pokraj obi~nite, postojat i specifi~ni vratila koi imaat primena kaj nekoi specijalni ma{ini kako {to se na primer: kolenestoto vratilo {to se primenuva kaj motorite so vnatre{no sogoruvawe, kardanskoto vratilo optovareno isklu~ivo na torzija, a imaat po{iroka primena kaj drumskite i {inskite vozila, kaj avionite i kaj nekoi alatni ma{ini i elasti~noto vratilo {to se previtkuva i prenesuva vrteèn moment vo razni pravci, a se sostoi od edna ili pove}e ìci svitkani vo vid na cilindri~na navojna pruìna ~ii navoi se dopiraat. Ova vratilo nao|a primena kaj podvi`nite mali alatki, na primer alatka za brusewe so podvi`na brusna plo~a, za dup~ewe ili za ~istewe kotelski vodogrejni cevki. Isto taka elasti~noto vratilo se primenuva kaj brzinomerite vo vozilata, vo zabotehnikata. Zaradi za{tita od vlaga i ne~istotija vakvite vratila moàt da bidat obvitkani so koà, polivinil ili, pak, da bidat smesteni vo elasti~na ~eli~na cevka.

7.3.1 Optovaruvawe na vratiloto Silite i momentite {to go optovaruvaat vratiloto moàt da bidat

redovni i povremeni. Vo redovnite sili spa|aat: 1. masite (teìnite) na elementite {to se pricvrsteni na vratiloto

kako zap~enici, remenici, frikcioni trkala, spojnici, razni vrtlivi trkala od pumpi i turbini i dr. Vo fazata na proektirawe nivnata masa e nepoznata, taka {to dokolku se raboti za evidentno te{ki vratila nivnata masa se pretpostavuva, dodeka za lesni i kusi vratila taa se zanemaruva,

7.3 Vratila

149

2. sopstvenata masa (teìna) na vratiloto koja isto taka ne e poznata, pa ili pribli`no se procenuva (pretpostavuva) za te{kite ili, pak, se zanemaruva za lesnite vratila,

3. perifernite sili na elementite koi prenesuvaat vrte`ni momenti koi {to vratiloto go optovaruvaat na torzija (usukuvawe) i na svitkuvawe (fleksija). Vakvite sili vo op{t slu~aj se proizvolno nakloneti kon vratiloto vo zavisnost od polo`bata, mestoto na zafatot na spregnatiot element kako i od nasokata na vrteweto na vratiloto. So nivnoto razloùvawe tie se sveduvaat na radijalni (vertikalni i horizontalni), a ponekoga{ se pojavuvaat i aksijalni komponenti na silite {to go optovaruvaat vratiloto. Radijalnite komponenti go optovaruvaat vratiloto na svitkuvawe (fleksija) vo soodvetnata ramnina, a aksijalnite na pritisok (presija) ili na istegnuvawe (ekstenzija), zavisno od nasokata na dejstvuvawe vo odnos na fiksnoto leì{te. Aksijalnite sili {to go optovaruvaat vratiloto poteknuvaat od cilindri~ni zap~esti parovi so kosi zapci ili pak od koni~ni zap~esti parovi.

7.3.1.1 Optovaruvawe na vratiloto pri podigawe tovar so pomo{ na trkalo

Pri podigawe tovar so konstantna brzina v [m/s] (sl.7.8)

Sl.7.8 Podignuvawe tovar so trkalo i jaè

perifernata sila iznesuva

d/2

A

G

B

Ft

S

Ft

7. Oski i vratila

150

][1081,9 NmmmgFt ≈== 7.30

pri {to m e masa na tovarot vo [kg] g e zemjina gravitacija vo [m/s2]

pa bidejki vrte`niot moment e

2159155 dF

nPT t== 7.31

za nepoznatata sila {to deluva na periferijata od trkaloto (periferna sila) moè da se napi{e

][3183101591552 Nnd

Pnd

PFt =⋅= 7.32

pri {to e P [kW] e silina {to preku spojnicata S ja prima vratiloto ABS, D [mm] e pre~nik na trkaloto, n[s-1] e za~estenoet na vrteì na vratiloto vo.

So redukcija na silata Ft vo centarot na trkaloto, vratiloto e optovareno na svitkuvawe σs od momentot na svitkuvawe Ms i na torzija τt od vrte`niot moment T pome|u trkaloto i spojnicata S (sl.7.9).

Sl.7.9 Optovaruvawe na vratiloto od podigawe tovar so trkalo i jaè

7.3.1.2 Optovaruvawe na vratiloto od frikcionen prenosnik

+sM

T

A FtB S

7.3 Vratila

151

7.3.1.2.1 Optovaruvawe na vratiloto od remen prenosnik

Na sl.7.10 {ematski e prikaàn primer na remen prenosnik kade {to silinata od vratiloto I se predava na vratiloto II, pri {to poradi potre-bata od prethodno pritegnuvawe na remenot zaradi ostvaruvawe na silata na triewe, na remenicite se pojavuva sila F od prethodno pritegawe na remenot vo nasoka kon centarot na drugata remenica i koja iznesuva

tFF 2= - za klinest remen i

tFF 3= - za ploskat remen prenosnik.

Pritoa vrednosta na perifernata sila {to vratilata gi optovaruva na svitkuvawe i na torzija, se presmetuva spored ravenkite

11

11 318310

ndP

Ft = - za pogonskoto i

22

22 318310

ndP

Ft = - za gonetoto vratilo

Sl.7.10 Optovaruvawe na vratiloto od remen prenosnik

Na sl.7.11 se prikaàni dijagramite na optovaruvaweto za vratilo II vo ramnina na silata od prethodnoto pritegnuvawe F.

Ms

TII

FA B S

legenda:I - pogonsko vratiloII - goneto vratilo1 - pogonski remenik2 - gonet remenik3 - remen

1

pogled "A"

IEM

1n

F

I

F

2

A

BA II S n2 II

3

7. Oski i vratila

152

Sl.7.11 Dijagrami na optovaruvawe za vratilo II od remeniot prenosnik prikaàn na sl.7.9

7.3.1.2.2 Optovaruvawe na vratilo od cilindri~ni frikcioni parovi

Prenesuvaweto na vrte`niot moment od pogonskoto na gonetoto trkalo se ostvaruva samo pod uslov da se obezbedi me|usebno trkalawe bez lizgawe na ednoto po drugoto trkalo. Za taa cel rabotnite povr{ini se pritegnuvaat edna kon druga so opredelena normalna sila Fn koja treba da obezbedi sila na triewe Fµ {to }e bide pogolema ili, vo kraen slu~aj, ednakva na potrebnata periferna sila Ft , t.e

nttt FFFFdn

Pdn

PF µµ =≤==== 22211

1 318310318310 7.33

Cilindri~nite frikcioni parovi moàt da bidat na`lebeni so eden ili pove}e `lebovi po periferijata na trkalata. Taka na sl.7.12 e prikaàn frikcionen par so dva `leba, pri {to se gleda deka potrebnata vrednost na silata na prethodnoto pritegnuvawe na ednoto vo odnos na drugoto trkalo pri z `lebovi e dadena so sledniot izraz

µαµα

αµα

αµ

µαµ

αµααα µ

cossin)cossin(

cossincossincos2sin2 11

+=+=

=+=+=+=

tt

ttnnnr

FF

FFFFFzFzF

2αA

2α

detal A

Fµ1 F

µ1

Fn1Fn1

Fr1

Fn1

Fµ1 F

µ1

Fn1

Fr1

Fr

7.3 Vratila

153

Sl.7.12 Optovaruvawe od cilindri~en na`leben par taka {to za agol na `lebot 2α = 180o t.e. α = 90o se dobiva mazen cilindri~en frikcionen par (sl.7.13), pri {to za minimalnata sila na prethodnoto pritegnuvawe na ednoto kon drugoto trkalo se dobiva sledniot izraz

µt

nrF

FF == 7.35

Kaj cilindri~nite frikcioni trkala vratiloto e optovareno so perifernata (tangencijalna) sila Ft vo ednata i so radijalnata sila Fr vo drugata ramnina, ili so nivnata rezultanta

222 )cossin(1µ

αµα ++=+= trtR FFFF 7.36

vo ramnina vo koja leì taa, taka {to za cilindri~nite (mazni) frikcio-ni parovi (α = 90 o) iznesuva

11111 2222 +=+=+=+= µµµ

µµ rnt

tR FFF

FF 7.37

gonetotrkalo

d 2d 1

n2

pogonskotrkalo

> tF

1n=rF nF

= µ F nFµrF = Fn

7. Oski i vratila

154

Sl.7.13 Optovaruvawe od cilindri~en frikcionen par

7.3.1.2.3 Optovaruvawe na vratilata od koni~en frikcionen par

Koga dvete vratila se se~at pod nekoj agol frikcionite trkala pretstavuvaat prese~eni konusi ~ii vrvovi se se~at vo prese~nata to~ka na nivnite oski O kako {to e prikaàno na sl.7.14.

Sl.7.14 Optovaruvawe od koni~en frikcionen par

Za poznata vrednost na silinata P [kW], za~estenosta na vrteìte n1 odnosno n2 kako i pre~nicite na trkalata d1 i d2, silite {to gi optovaruvaat dvete vratila se odredeni so slednite ravenki:

1112222

2221111

22211

1

90

90

318310318310

rttt

nx

rttt

nx

ttt

FcosF

)sin(F

sinF

sinFF

FcosF

)sin(F

sinF

sinFF

FFnd

Pnd

PF

−=−=−===

−=−=−===

====

δµ

δµ

δµ

δ

δµ

δµ

δµ

δ 7.38

Pokraj toa, vratilata se optovareni u{te i so moment na svitkuvawe

222

21

1d

FMd

FM xIIxI == i 7.39

7.3.1.3 Optovaruvawe na vratilata od zap~est par

I

2d

Ft1 Fx2

Fr2Fx1

goneto trkalo

II

Ft2

Fn2

d /22

Fx2 IIII

pogonsko trkalo

Fn1Fr1 Fr1I d 1

Oδ1

2δ

Σ

7.3 Vratila

155

Na sl.7.15 {ematski e prikaàn prost cilindri~en zap~est prenosnik z1/z2 koj ja prenesuva silinata PI [kW] od vratiloto I (pogonsko) na vratiloto II (goneto).

Sl.7.15 Optovaruvawe od cilindri~en zap~est par Vo op{t slu~aj koga cilindri~nite zap~esti parovi se izveduvaat so kosi

zapci {to na slikata e definirano so agolot na zapcite β (pogled A), a vrednosta na agolot na dopirnicata (agol pome|u tangencijalnata Ft i normalnata sila Fn), vo ramninata {to e normalna na bokovite na zapcite (pogled B) e standardna i iznesuva α n = 20o.

Za pogonskiot zap~enik z1, nasokata na tangencijalnata sila Ft1 {to go optovaruva vratiloto I e sprotivna od nasokata na vrtewe na zap~enikot, a za gonetiot z2 taa e vo nasoka na vrtewe na zap~enikot. Radijalnite i aksijanite sili Fr i Fx te`neat da gi oddale~at dvata zap~enika, t.e. Fr1 deluva kon centarot na z1, a Fr2 kon centarot na z2.

Vo soglasnost so ovie stavovi za vratiloto II, na sl.7.16 se prikaàni optovaruvawata vo horizontalnata i vo vertikalnata ramnina.

Sl.7.16 Optovaruvawata na vratiloto II spored sl.7.14

A B S

vertikalna ramnina

A B S

horizontalna ramnina

Ft2

Fr2 d2 /2

Fx2

r2btAF F F

1d z Fr1 1

r

CFxI 2 x1F

2

FFd1

1nr

1bt1

F2t

C2

F1t

2d

2z

β II2

d n2

FF

1Fbn

1nFC

pogled BrF1

1t

α n

n1

βz

B

I CxF1

1

pogled A

α t

7. Oski i vratila

156

Za poznata vrednost na silinata P [kW] i za~estenost na vrteìte nI i nII [s-1] tangencijalnata (periferna) sila na dvata spregnati zap~enika e dadena so slednata ravenka:

ttt FFdn

Pdn

PF ==== 22211

1 318310318310 7.40

Spored prostorniot prikaz na silite {to dejstvuvaat na zap~estiot par (sl.7.14 - pogled B), vo ~elnata ramnina dejstvuvaat tangencijalnata Ft i radijalnata sila Fr, taka {to za odnosot pome|u niv moè da se napi{e

βα

αcostg

FtgFFFF ntnbnrrr ==== 21 7.41

a bidej}i od slikata se gleda deka

ttr tgFF α= 7.42

so sporedba na 7.41 i 7.42 sleduva deka

βα

αcostg

tg nt = 7.43

kade {to αt e agol na dopirnicata vo ~elnata ramnina α n = 20o e agol na dopirnicata vo normalnata ramnina i β e agol na zabecot

Za odnosot na tangencijalnata Ft i aksijalnata sila Fx, spored sl.7.15 pogled A moè da se napi{e

xxtx FFtgFF =−== 21 β 7.44

a izrazot za normalnata sila na bokot od zabecot (sl.7.15 pogled A i B) za cilindri~en zap~est par so kosi zapci glasi

n

t

n

nbn coscos

Fcos

FF

αβα== 7.45

Spored toa, za cilindri~en zap~est par so pravi zapci pri {to agolot na zapcite e β = 0 o, sleduva

ontno

nt tg

costg

tg 200

==== αααα

α i 7.46

0020 ==== otx

otntr tgFFtgFtgFF iα 7.47

7.3 Vratila

157

nn

t

no

tbn F

cosF

coscosF

F ===αα0

7.48

{to pokaùva deka normalnata ramnina na bokovite od zapcite kaj vakvite cilindri~ni parovi se poklopuva so ~elnata ramnina i vo takov slu~aj aksijalnata sila e Fx = 0.

Zap~estite parovi {to povrzuvaat dve vratila ~ii oski se se~at pod nekoj agol Σ pretstavuvaat nazabeni prese~eni konusi so zaedni~ki vrv vo to~kata O. Naj~esto se izveduvaat koni~ni zap~esti parovi ~ii vratila se se~at pod prav agol. Na sl.7.17 {ematski se prikaàni silite {to gi optovaruvaat zapcite na eden koni~en zap~est par so kosi (pa i krivi) zapci za vratila {to se se~at pod prav agol, so {to gi optovaruvaat i vratilata.

Sl.7.17 Optovaruvawa od koni~en zap~est par so kosi odn. krivi zapci

Od sl.7.17 se gleda deka normalnata sila na bokot od zabecot e defini-rana so slednata ravenka:

t

tbnbnbn cos

FFFF

α=== 21 7.49

vrednosta na aksijalnite sili

22221111 sinsinsinsin δαδδαδ ttnxttnx tgFFFtgFFF ==== i 7.50

a vrednosta na radijalnite komponenti

22221111 coscoscoscos δαδδαδ ttnrttnr tgFFFtgFFF ==== i 7.51 pri {to

F

gonet zabec

F F

αt

Fbn1

n2t1F F

n1 t2

pogonski zabec

pogonski zap~enik

F

gonet zap~enik

bn2

x2F n2

II

r1

Fr2F

x1

F Fn1

δ1

AI

δ2

O

pogled A

Σ

7. Oski i vratila

158

m

nt cos

tgtg

βα

α = za krivi i β

αα

costg

tg nt = za kosi zapci, a

βm e sredna vrednost na agolot na navojnicata kaj zap~enicite so krivi zapci.

Spored gornite izrazi, za koni~nite zap~esti parovi so pravi zapci e

ontm 200 ==== ααββ e{topri

pa silite {to gi optovaruvaat zapcite pa i vratilata se definirani so

22221111 sinsinsinsin δαδδαδ ntnxntnx tgFFFtgFFF ==== i 7.52 i

22221111 coscoscoscos δαδδαδ ntnrntnr tgFFFtgFFF ==== i 7.53

7.3.2 Presmetka na vratilata Otkako se definirani site optovaruvawa na vratiloto od koi vratiloto

e izloèno na napregnuvawa od svitkuvawe (fleksija) i usukuvawe (torzija), najnapred e potrebno da se izvr{i stati~ka presmetka na vratiloto, t.e. da se izvr{i presmetuvawe na reakciite vo potporite (rakavcite), kako i da se presmetaat momentite na svitkuvawe MS j kako i vrte`niot moment Tj vo site karakteristi~ni to~ki. Otkako istite grafi~ki }e se pretstavat, se preminuva na dimenzionirawe na pre~nicite na vratiloto vo zavisnost od vidot na napregnuvaweto na koe e izloèn soodvetniot presek.

Taka, za preseci {to se izloèni na ~isto svitkuvawe, vrednosta na naponot od svitkuvawe se presmetuva po slednata ravenka

3

32

j

sj

j

sjsj d

MWM

πσ == 7.54

kade {to j e indeks na presekot, Wj e otporen moment na presekot, dj e minimalno potrebna vrednost na pre~nikot na popre~niot presek j.

O~igledno e deka vo izrazot za naponot od svitkuvawe postojat dve nepoznati golemini i toa naponot od svitkuvawe σsj i vrednosta na pre~nikot dj, no zatoa, pak, se znae deka vrednosta na naponot od svitkuvawe

7.3 Vratila

159

ne smee da ja pre~ekori dozvolenata vrednost σsd za izbraniot materijal (tab.3.2 do tab.3.5), {to se presmetuva spored nasokite dadeni vo poglavjata 4.2 i 4.3.

Spored toa moè da se napi{e deka

sdj

sjsj d

Mσ

πσ ≤= 3

32 7.55

od kade {to izrazot za pre~nikot vo presekot j glasi

331032

sd

sj

sd

sjj

MMd

σσπ≈≥ 7.56

Za presecite vo koi postoi samo vrteèn moment Tj, presekot e optovaren na usukuvawe, taka {to vrednosta na naponot od usukuvawe vo presekot se presmetuva spored ravenkata

udj

j

j

juj d

TWT

τπ

τ ≤== 30

16 7.57

kade {to

Tj e vrednost na vrte`niot moment vo presekot j, τud e dozvolen napon na usukuvawe spored nasokite vo poglavjata 4.2 i 4.3, W0 j e polaren otporen moment na presekot j.

Od posledniot izraz, za potrebniot pre~nik vo presekot se dobiva sled-niov izraz

33516

du

j

du

jj

TTd

ττπ≈≥ 7.58.58.58.58

Vo presecite vo koi postoi i moment na svitkuvawe Ms j i moment na torzija Tj vladee sloèn napon, t.e. vratiloto e izloèno na svitkuvawe i na usukuvawe. Vo takvite preseci vratiloto se dimenzionira spored virtuelniot moment na svitkuvawe

22

2)T(MM j

td

sdsjvj τ

σ+= 7.59

pri {to potrebnata vrednost na pre~nikot e

7. Oski i vratila

160

331032

sd

vj

sd

vjj

MMd

σσπ≈= 7.60

Vo site karakteristi~ni preseci vo koi se montirani elementi koi sluàt za prenos na vrte`niot moment (frikcioni i nazabeni trkala, spojnici), poradi namaluvaweto na presekot so `leb za klin, presmetanata vrednost na pre~nikot se zgolemuva spored

j'j d),,(d 3111 do=

Pritoa, pogolemite vrednosti vo zagradata se koristat za pomalite, a pomalite za pogolemite pre~nici dj. Vaka zgolemenite pre~nici se standardiziraat spored tab.1.1 na prvata pogolema vrednost, pri {to se dobivaat definitivnite pre~nici dsj. Ako vo rakavcite se predviduvaat trkala~ki leì{ta, nivnite pre~nici se usoglasuvaat so standardnite pre~nici na tie leì{ta (tab.10.7 do tab. 10.20).

Za t.n. kruti vratila (glavni vretena za alatni ma{ini, vratila na toplinski turbini, elektromotori i elektrogeneratori i dr.) potrebno e da se izvr{i kontrola vo odnos na dozvolenite deformacii (ukloni, nakloni i agol na usukuvawe), a nekoi od niv duri i se dimenzioniraat po taa osnova, taka {to rabotnite naponi se mnogu pomali od dozvolenite.

Najposle, odgovornite vratila treba da se proverat i vo odnos na oscilaciite, t.e. kaj niv ne smee da se dozvoli rabota vo rezonantnata oblast na za~estenosta na vrteìte, tuku istite da rabotat so okolu 30% pomala ili pogolema za~estenost na vrteìte.

7.3.3 Konstruktivno oblikuvawe na oskite i vratilata

Kako {to e izneseno vo poglavjeto 7.2 idealniot oblik na oskata pa i vratiloto e paraboli~en (sl.7.7b) no od pove}e pri~ini koi se navedeni vo istoto poglavje fakti~kiot oblik na vratiloto se razlikuva od idealniot, taka {to toa se izrabotuva stepenesto so toa {to nieden fakti~en pre~nik ne smee da bide pomal od idealniot na toa mesto.

Logi~no e (poradi goleminata na optovaruvaweto, a i poradi mo`nosta za montaà) najgolemiot pre~nik da se nao|a nekade pome|u leì{tata, taka {to odej}i kon kraevite istiot se namaluva stepenesto sledej}i ja od nadvore{nata strana linijata na idealniot oblik na vratiloto.

7.3 Vratila

161

Preminite se pravat so prvenstvena cel da sluàt kako nasloni na elementite za prenos na vrte`niot moment (spojnici, frikcioni i nazabeni trkala) i na leì{tata ili, pak, zaradi sledewe na idealniot oblik na vratiloto. Pritoa treba da se odbegnuvaat golemi skokovi pome|u sosednite premini {to, poradi optovaruvawata, moàt da se javat na primer kaj dolgite vratila optovareni so sila nekade vo sredina pome|u leì{tata. Vo takov slu~aj, na delovite pome|u silata i leì{tata konstruktivno se izveduvaat eden ili pove}e premini, vodej}i smetka za izbor na standardni vrednosti na pre~nicite.

Preodot od eden vo drug premin se izveduva so radius na zaobluvawe d,10≥ρ (sl.7.18a) ili so elipti~en premin (sl.7.18v). Kaj kovanite vratila

povisokite premini se izveduvaat so dva (sl.7.18b) ili pove}e premini ili so koni~en premin (sl.7.18g). Inaku re{enijata so koni~en i so dva i pove}e premini, dokolku vratiloto se izrabotuva od kruèn profil baraat skapa obrabotka so simnuvawe stru{ka, {to vo kraen slu~aj go poskapuva i finalniot proizvod. Pri oblikuvaweto na preminot {to sluì kako potpora na glavina potrebno e da bide zapazen odnosot

ρ221 +≥+= dhdd 7.61

od kade {to sleduva deka d,h 10≥≥ ρ 7.62

Sl.7.18 Premin od pomal kon pogolem pre~nik na vratiloto

Pri oblikuvaweto na premin {to treba da sluì kako naslon na trka-la~ko leì{te, poradi premaliot radius na zaobluvaweto na rabot od prstenot na leì{teto i potrebata da se obezbedi dobro i pravilno nalegnuvawe, radiusot na preminot ρ mora da bide pomal od radiusot na rabot od leì{teto r t.e.

r<ρ kade {to

a)

h

d1

ρ

d 11 d

b)

h

ρ

d d

ρ

db

a

v)

h

1 d

g)

d

h ρ

7. Oski i vratila

162

r e radius na zaobluvawe na rabot od trkala~koto leì{te i ρ e radius na zaobluvawe na preminot od vratiloto.

Propi{anite vrednosti na radiusot na zaobluvaweto na preminot ρ, kako i vrednosta na viso~inata na preminot vo zavisnost od vrednosta na radiusot na zaobluvawe na rabot od leì{teto r za montirawe na trkala~-koto leì{te spored detal A na sl.7.19, se dadeni vo tab.7.4.

Tab.7.4 Radius na zaobluvawe na premin kaj vratilo

r 0,5 0,8 1,0 1,2 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0 za leì{te od

ρρρρ 0,3 0,5 0,6 0,8 1,0 1,3 1,6 2,0 2,2 2,5 3,0 - 0,9 1,3 1,6 1,9 2,3 3,0 3,7 4,5 5,1 5,8 7,3 red na pre~nici 9 i 0 1,3 1,8 2,1 2,4 2,8 3,5 4,5 5,5 6,0 7,0 8,5 red na pre~nici 1, 2 i 3

h

- - - - - 4,5 5,5 6,5 7,0 8,0 10,0 red na pre~nici 4

Na sl.7.19 vo sklop se prikaàni nekolku na~ini na oformuvawe na preminot vo slu~aj na smestuvawe trkala~ko leì{te na rakavecot.

Sl.7.19 Montirawe na trkala~ko leì{te na rakavecot od vratiloto

Za da se odbegne skapoto brusewe na rakavecot, na sl.7.19b, vratiloto e izraboteno so `leb, a poradi nedovolnata viso~ina h na sl.7.19 v i g pome|u prstenot od leì{teto i preminot na vratiloto e ufrlen prsten.

Vo slu~aj koga na rakavecot se montira trkala~ko leì{te toj ne smee da ima nased od dvete strain, bidej}i trkala~kite leì{ta se ednodelni i vo takov slu~aj nivnata montaà na rakavecot e nevozmo`na.

r

detal A

d 1

dρ

h

d 1 r

detal B

d

h

1d

Ar

ρ d

h

ρ

B

d 1 d

h

ρ

h

d

detal V

h

1d

r

d 1

detal G

d

r

d

V

1d ρ

h

1d

G

h

d

7.3 Vratila

163

Za osiguruvawe od nepoèlnoto pomestuvawe na elementite po oskata na vratiloto naj~esto se upotrebuvaat standardizirani nadvore{ni prstenes-ti osiguruva~i (Seeger – ovi prsteni) ~ij oblik i montaà se prikaàni na sl.7.20.

Sl.7.20 Seeger – ov nadvore{en prstenest osiguruva~

Zaradi pravilnoto centrirawe pri obrabotkata so struèwe, brusewe i drugo, relativno dolgite vratila na kraevite se obezbeduvaat so standardi-zirani takanare~eni sredi{ni gnezda, {to se prikaàni na sl.7.21.

s h11

b

d 2

d2

d1

d D 60°

ta

Dd D'

120°

60°

at

c

7. Oski i vratila

164

Sl.7.21 Dve varijanti na sredi{no gnezdo kaj relativno dolgo vratilo

165

8. Pruìni 8.1 Op{ti karakteristiki na

pruìnite Pruìnite se ma{inski elementi ~ija glavna odlika e elasti~nosta,

odnosno golemata deformabilnost, spored {to se razlikuvaat od site drugi vidovi ma{inski elementi. Za razlika od drugite vidovi ma{inski elementi, deformaciite kaj pruìnite se vidlivi i merlivi so najobi~ni merila, no sepak vo dozvolenite granici na elasti~nosta na materijalot od koj se izraboteni. Kako rezultat na takvite golemi deformacii, ~ija golemina i vid zavisat od nivnata namena i funkcija {to ja obavuvaat vo edna ma{inska konstrukcija, vo nivniot merodaven presek se javuvaat sood-vetno golemi naponi. Zatoa pruìnite se koristat za elasti~no povrzuvawe na ma{inskite delovi pri {to e potrebno delot {to vo tekot na rabotata se pomestil, po prestanokot na dejstvoto na silata vo pruìnata da se vrati vo svojata prvobitna polo`ba. Spored vidot na rabotata {to ja vr{at vo ma{inskite konstrukcii, pruìnite naj~esto se koristat za: • akumulirawe na potencijalna energija (~asovnici, udarna igla kaj

pu{kata, ventil za brzo zatvorawe, igra~ki i dr.); • amortizacija na udari (pruìni za vozila, potpori na ma{ini {to

vibriraat, vagonski odbojnici, elasti~ni spojnici i dr.); • regulacija (regulacioni i sigurnosni ventili); • merewe na sila (dinamometri i vagi so pruìna) • prinudno dvièwe na nekoi ma{inski elementi (ventili vo motorite so

vnatre{no sogoruvawe); • elasti~no pritiskawe na delovi ( bravi za zaklu~uvawe i dr.).

Prakti~no, pruìnite se ma{inski delovi sposobni mehani~kata rabo-ta da ja pretvorat vo potencijalna energija i obratno. Spored dejstvoto na nadvore{nite sili, pruìnite moàt da bidat optovareni na pritisok, istegawe, usukuvawe, svitkuvawe ili, pak, kombinirano.

Zavisno od naponot {to se javuva vo nivniot presek, tie se delat na • fleksioni (so presek napregnat na svitkuvawe) i • torzioni (so presek napregnat na usukuvawe).

Spored konstruktivniot oblik, pruìnite moàt da bidat: lisni (svitkuvawe), navojni (usukuvawe), prstenesti, spiralni i ~iniesti.

8. Pruìni

166

8.2 Materijal za pruìnite Materijalot za pruìni treba da ima golema stati~ka i dinami~ka

cvrstina, da bide otporen na udarni optovaruvawa, da ima stabilni elasti~ni svojstva vo dolg vremenski period i da e termi~ki dobro obraboten. Za pruìnite {to treba da rabotat pri povisoki temperaturi, kako i za pruìni {to treba da rabotat vo korozivni sredini, materijalot treba da bide otporen i na takvi vlijanija.

Za izrabotka na torzionite pruìni naj~esto se upotrebuvaat ìci od jaglerodni ili legirani ~elici so silicium (Si), mangan Mn, ili hrom Cr-vanadium V ~elici (tab.3.6), koi {to za sporedni celi se izvlekuvaat vo ladna sostojba, a za odgovorni nameni termi~ki se obrabotuvaat pred ili, podobro, po izrabotkata na pruìnata. Limovite za lisnite pruìni se valaat vo ladna sostojba. Vakvite ~elici se odlikuvaat so visoka granica na elasti~nost i ne se zavaruvaat.

Modulot na elasti~nost za ovie ~elici iznesuva E = 215000 [N/mm2], a dozvolenite naponi na svitkuvawe σds i usukuvawe τdt se opredeluvaat spored preporakite dadeni vo poglavjeto 4.2 od ovoj materijal (kriti~en napon za stati~ko optovaruvawe na pruìnata) i tab.3.6 (legirani ~elici za pruìni).

Kako materijal za pruìnite ponekoga{ moàt da se upotrebat i nekoi vidovi bronzi i mesing ~ii karakteristiki se navedeni vo tab.8.1. Tab.8.1 Karakteristiki na bronzata i mesingot

bronza mesing

zategnuva~ka cvrstina Rm [N/mm2] 900 700 modul naelasti~nost E [N/mm2] 110000 97000 modul na lizgawe G [N/mm2] 45000 36000

8.3 Glavni obele`ja na pruìnite Pod dejstvo na optovaruvaweto, pruìnite gi karakterizira relativno

golemata elasti~na deformacija, koja kaj fleksionite pruìni e izrazena preku otklonot f, kaj torzionite pritisni preku skratuvaweto -f, a kaj torzionite zategnuva~ki izdolùvaweto na pruìnata +f. Na sl.8.1 {ematski se prikaàni fleksiona, torziona pritisna i torziona zategnuva~ka pruìna so nivnite elasti~ni deformacii f pod dejstvo na optovaruvaweto F.

8.3 Glavni obele`ja na pruìnite

167

Sl.8.1 [ematski prikaz na a) prosta fleksiona, b) torziona pritisna - optovarena, v) torziona pritisna - neoptovarena i g) torziona

zategnuva~ka - optovarena pruìna

Odnosot pome|u deformacijata f [mm] i optovaruvaweto F [N] se narekuva karakteristika na pruìnata C [mm/N] (elasti~nost) i ja pokaùva vrednosta na deformacijata f [mm] {to vo pruìnata }e ja predizvika sila F = 1 [N]. Recipro~nata vrednost na karakteristikata se narekuva krutost na pruìnata c [N/mm] i taa ja pokaùva vrednosta na optovaruvaweto F [N] {to e potrebna vo pruìnata da bide predizvikana deformacija f = 1 [mm]. Normalno kaj site pruìni, so isklu~ok na ~iniestite, vo slu~aj na elasti~ni deformacii vo materijalot, karak-teristikata na pruìnata e prava linija, kako {to e prikaàno na sl.8.2a.

Sl.8.2 a) pravoliniska i b) krivoliniska karakteristika na pruìnite

L

f

-f +f

FF

FF

F

a) b) v) g)

δf2f

1f

1 δFF

a)

F2

1

α

mm

δf1

f2

δF1=δF2 δf1=δf2

δ f

F2δF

f

NF

f 2

1

211 δFδF

F2

F N

δF1=δF2 δf1 = δf2

2δ f

1

f mm

b)

α1

α2

8. Pruìni

168

Spored sl.8.2a pravoliniskata karakteristika e definirana so izrazot

consttgFf

FFff

Ff

Ff

C ===−−

=== αδδ

1

1

12

12

2

2

1

1 8.01

a spored sl.8.2b krivoliniskata karakteristika na pruìnata e opredele-na so ravenkata

consttgC ≠= α

constFf

FFff

CFf

tgtgFf

C ≠=−−

≠==≠==1

1

12

122

2

221

1

11 δ

δαα 8.02

kade {to −α agol na karakteristikata na pruìnata Krutosta na pruìnata so pravoliniska karakteristika e

constfF

ffFF

fF

fF

Cc ==

−−

====1

1

12

12

2

2

1

11δδ

8.03

a krutosta na pruìnata so krivoliniska karakteristika e

constc ≠

8.4 Fleksioni pruìni Ovie pruìni, {to po svojata konstrukcija moàt da bidat prosti i

sloèni, go dobile imeto spored dominantnoto optovaruvawe na svitkuvawe (fleksija) vo nivniot opasen presek. Karakteristi~en pretstavnik na ovie pruìni e lisnata pruìna {to se primenuva kaj vozilata.

Sl.8.3 Stati~ki model na prosta fleksiona pruìna

L

x

F f max

8. Pruìni

164

Spored sl. 8.3 naponot na svitkuvawe vo proizvolen presek (pravoagolen so dimenzii b i h) {to se nao|a na rastojanie x od vkle{tuvaweto na fleksionata pruìna, e definiran so ravenkata

2

6hb

)xl(FWM x

s−

==σ 8.04

od kade {to za x = 0 (vo vkle{tuvaweto) se dobiva maksimalnata vrednost

2

6hb

lFW

M maxxmaxs ==σ 8.05

a za x = l (vo slobodniot kraj) minimalnata vrednost na naponot od svitku-vawe vo fleksionata pruìna

0==W

M minxminsσ 8.06

Spored jakosta (otpornosta) na materijalite, maksimalnata vrednost na otklonot f na slobodniot del od konzolata so pravoagolen presek e

FChbElF

IElFf max === 3

33 43

8.07

pri {to

12

3hbI = - moment na inercija za pravoagolen popre~en presek na konzolata

3

33 43 hbE

lIE

lC == - karakteristika (elasti~nost) na pruìnata so defi-

nirani dolìna l, materijal i dimenzii na pravoagolniot popre~en presek so dimenzii b i h.

Spored izrazot za maksimalnata vrednost na otklonot fmax, se gleda deka karakteristikata (elasti~nosta) na pruìnata C e prava linija.

Spored izrazot za naponot od svitkuvawe vo proizvilen presek od fleksionata pruìna se gleda deka negovata vrednost varira od nula vo presekot na slobodniot kraj do M max vo vkle{tuvaweto na konzolata, taka {to sleduva i zaklu~okot deka za konstantna vrednost na presekot po celata dolìna na konzolata, iskoristuvaweto na materijalot e maksimal-no vo

8.4. Fleksioni pruìni

165

vkle{tuvaweto, a najmalo na slobodniot kraj od fleksionata pru-ìna. Za da se postigne racionalno iskoristuvawe na materijalot (σsx = const = σsd ), potrebno e vrednosta na otporniot moment na presekot Wx da se namaluva proporcionalno so opa|aweto na momentot na svitkuvawe Mx, {to e mo`no da se postigne preku namaluvawe na povr{inata na popre~niot presek i toa pri

• konstantna viso~ina )consth( = i promena na {iro~inata )constb( ≠ i

• konstantna {iro~ina )constb( = so promena na viso~inata )consth( ≠ .

Vo prodolènie posebno }e bidat razgledani dvata slu~aja, }e se prou~at prednostite i nedostatocite na dvete re{enija, so cel da se iznajde opti-malnoto re{enie na problemot.

Na sl. 8.4 kako konzola so dolìna l, koja na slobodniot kraj e optova-rena so sila F, e prikaàna prosta fleksiona pruìna so konstantna viso~ina h i promenliva {iro~ina bx na pravoagolniot popre~en presek.

Sl. 8. 4 Prosta fleksiona pruìna so promenliva {iro~ina b na pravoagolniot popre~en presek

Vo ovoj slu~aj {iro~inata na pravoagolniot popre~en presek po dolìnata na konzolata }e se menuva spored izrazot

)xl(ch

)xl(Fbsd

x −=−

= 12

6σ

8.08

od kade {to se gleda deka takvata promena e linearna taka {to za x = 0 (vo vkle{tuvaweto) e

blchlFb

sdmax === 12

6σ

8.09

L

b

x

A

b xh

presek x

presek Ahbx

b h

8. Pruìni

166

a za x = l (na slobodniot kraj od konzolata) e 0=minb .

Na sl. 8.5 kako konzola so dolìna l, e prikaàna prosta fleksiona pru-ìna so konstantna {iro~ina b i promenliva viso~ina h na presekot.

Sl. 8. 5 Prosta fleksiona pruìna so promenliva viso~ina h na pravoagolniot popre~en presek

Vo ovoj slu~aj viso~inata na pravoagolniot popre~en presek po dolì-nata na konzolata se menuva spored zakonot na parabola,

)xl(cb

)xl(Fhsd

x −=−

= 22 6

σ 8.10

taka {to za x = 0 (vo vkle{tuvaweto) e

lcblFhh

sdmax 222 6 ===

σ 8.11

a za x = l (na slobodniot kraj od konzolata) e 022 == minhh .

Od proizvotstveno – ekonomska, pa i od funkcionalna gledna to~ka i dvete varijanti so promenliv popre~en presek se nepogodni. Od edna stra-na, beskorisno bi bilo lentata so {iro~ina b da se podloùva na dopol-nitelna, mo{ne te{ka i skapa dorabotka za viso~inata h da se izvede para-boli~no samo za da se odrì konstanten napon po celata dolìna na konzo-lata, a od druga strana i obete varijanti ne odgovaraat zatoa {to na krajot na pruìnata nema konstruktiven element koj bi ja prifatil silata F.

Za da se odbegne slaboto iskoristuvawe na materijalot kaj prostata pravoagolna pruìna i neprakti~nosta na triagolnata pruìna se upotre-buva taka nare~enata trapezna fleksiona pruìna (so zase~en {ilec) {to e prikaàna na sl. 8.6, kaj koja i dvata nedostatoka se ublaèni.

L

x

h

xh

b

presek x

presek A

b

b

xhhA


167

Sl. 8. 6 Trapezna fleksiona pruìna

Otklonot kaj trapeznata pruìna se presmetuva spored izrazot

ξEhblF

bbb

EhblFf

min3

3

3

3 42

34 =+

= 8.12

pri {to za

bbmin = se dobiva EhblFf 3

34= , a za 0=minb se dobiva EhblFf 3

36=

Vo tab. 8.2 se prikaàni glavnite karakteristiki na trite osnovni varijanti fleksioni pruìni.

Vo odnos na iskoristuvaweto na materijalot najnepogoden e oblikot na fleksionata pruìna so consthconstb == i po celata dolìna so stepen na

iskoristuvaweto na materijalot η =1/18. Za razlika od drugite dve varijanti so promenliv presek kaj koi negovata vrednost η = 1/6 e tri pati pogolema. Sepak osnovniot pravoagolen oblik so consthconstb == i ~esto se upotrebuva bidej}i e ednostaven i lesen za izrabotka.

Prakti~ki gledano, najpogodna e varijantata so constb ≠ i h = const t.e varijantata so promenliva {iro~ina i konstantna viso~ina na presekot, so

presek A

presek x

b

b min

h

bx

b x

b h

h

L

x

8. Pruìni

168

toa {to taa se izrabotuva kako sloèna fleksiona pruìna na na~in kako {to e toa objasneto vo prodolènie na ovoj materijal.

Tab. 8. 2 Glavni karakteristiki na lisnatite fleksioni pruìni

consthconstb == i consthconstb =≠ i consthconstb ≠= i

napon od svitkuvawe

)lx(

hblF

sx −= 16

2σ sdsx hblF σσ == 2

6 sdsx hb

lF σσ == 2

6

najgolem napon sdsx hb

lF σσ == 2

6 sdsx hb

lF σσ == 2

6 sdsx hb

lF σσ == 2

6

otklon Eh

lEhb

lFf sd

324 2

2

2 σ==

Ehl

EhblFf sdσ2

2

26 == Eh

lEhb

lFf348 2

2

2

==

najgolemo optovaruva-we l

hbF sd

max 6

2 σ=

lhb

F sdmax 6

2 σ=

lhbF sd

max 6

2 σ=

2fF

W max= E

lhbW sd

18

2σ=

Elhb

W sd

12

2σ=

Elhb

W sd

9

2σ=

volumen lhbV = 2

lhbV = 3

2 lhbV =

stepen na iskoristuva-we 18

1=η 61=η

61=η

fF

c max= 2

2

4 lEhbc = 2

2

6 lEhbc = 2

2

8 lEhbc =

Site dosega opi{ani varijanti na lisnati fleksioni pruìni spa|aat vo grupata na ednokratnite prosti pruìni. Tie se upotrebuvaat naj~esto za elasti~no prilepuvawe ili razdale~uvawe na ma{inskite delovi osobeno vo bravarstvoto i preciznata mehanika. Za razlika od ednokratnite, dvokratnite fleksioni pruìni se vkle{teni na obata kraja, kako {to e prikaàno na sl. 8.9.


169

Kako {to se gleda od sl. 8. 7, moè da se prifati faktot deka dvokrat-nata prosta fleksiona e sostavena od dve ednokratni pruìni ~ija dolìna e dvapati pomala, taka {to maksimalniot napon od svitkuvawe vo dvete vkle{tuvawa e odreden so ravenkata

2

3hb

lFmaxs =σ 8.13

Sl. 8. 7 Dvokratna prosta fleksiona pruìna a maksimalniot otklon vo sredinata na pruìnata }e bide

EhblFf max 3

3

= 8.14

Naj~esto kaj vozilata, zaradi golemoto optovaruvawe, potrebnata {iro~ina na fleksionata pruìna b e relativno golema i nejzinata montaà od konstruktivni pri~ini e nevozmo`na. Zatoa, prostata trapezna fleksiona pruìna se se~e na nekolku nadol`ni lenti so poedine~na {i-ro~ina a kako {to e prikaàno na sl. 8. 8a i tie se postavuvaat edna nad druga, so {to se dobiva tesna pruìna so konstantna {iro~ina 2a i promen-liva vkupna viso~ina h i toa pribli`no spored zakonot na parabolata ka-ko {to se gleda na sl. 8. 8b. Na toj na~in se postignuva poracionalno isko-ristuvawe na materijalot bez nekoi pogolemi te{kotii vo proizvotstvoto.

l

f

F

max

1

4

b

3'4'

a)

l l

2'

32

F

2F

F

2a

b)

2F

F

4'3'

2'

1F

8. Pruìni

170

Sl. 8. 8 Nastanuvawe na sloèna fleksiona pruìna Za da se odbegnat o{tetuvawata pri eksploatacijata, triaglestite ostri

zavr{etoci na lentite od pruìnata se zasekuvaat vo vid na trapez so isklu~ok na gornata lenta ~ij zavr{etok, zaradi vrzuvawe so karoserijata ima nepromeneta {iro~ina 2a i se vitka vo oblik na u{ka. Za pruìni kaj koi se o~ekuvaat posilni udari i previtkuvawa, so ista dolìna se izrabotuva kako prvata taka i vtorata pa i tretata lenta, a nivnite zavr{etoci se vitkaat vo oblik na u{ka. Naj~esto sloènata pruìna vo neoptovarena sostojba e sviena, a pri optovaruvaweto se isprava.

Na sl. 8. 9 e prikaàn definitivniot oblik na edna sloèna fleksiona lisnata pruìna.

Sl. 8. 9 Sloèna fleksiona lisnata pruìna Presmetkata na sloènata se vr{i na ist na~in kako i na prostata

fleksiona lisnata pruìna, zemaj}i go predvid faktot deka se raboti za dvokratna trapezna pruìna. Taka, spored sl. 8. 9 vrednosta na naponot od svitkuvawe vo sredinata na dvokratnata sloèna pruìna se presmetuva po ravenkata

222

3266

hazlF

hazlF

hblF

WM

s ====σ 8.15

Najgolemata vrednost na otklonot spored izrazot za trapeznata fleksi-ona pruìna, se presmetuva spored

F

2F

fmax

2l

2a

F


171

ξξξEhaz

lFEhaz

lFEhblFf 3

3

3

3

3

3 2244 === 8.16

rabotata

ξσ

ξσ

ξσ

ξσ

ξσσ

Elhaz

Elhaz

Elhb

Ehbl

l

hb

Ehbl

lhb

lhb

fFW

dsds

dsdsds ds

22

2

3

3

2

242

3

322

92

92

94

364

66

==

===== 8.17

a stepenot na iskoristuvawe na volumenot od pruìnata e

ξηz

'zz +=91

8.18

a krutosta na sloènata fleksiona pruìna se presmetuva po ravenkata

ξξξξ 3

3

3

3

3

3

3

3

242

44 lEhaz

lEhaz

lEhb

lFEhbF

fFc ===== 8.19

kade {to b – {iro~ina vo vkle{tuvaweto na prostata fleksiona pruìna a – polu{iro~ina na sloènata fleksiona pruìna z – vkupen broj lenti z’- broj lenti so ednakva dolìna kako i glavnata (najgornata) lenta

Koga se saka da se postigne pogolema elasti~nost na fleksionata pruì-na, t.e. da se ostvari pogolema vrednost na otklonot f se pribegnuva kon konstrukcija na dvokratni pruìni (sl. 8.10), kaj koi za isto optovaru-vawe,

8. Pruìni

172

otklonot e dvapati pogolem od toj na ednokratnata pruìna (sl. 8. 9). Sl. 8. 10 Sloèna dvokratna fleksiona pruìna so tri redovi

8.5 Torzioni pruìni

177

8.5 Torzioni pruìni I ovie pruìni go dobile imeto spored dominantnoto optovaruvawe na

usukuvawe (torzija) vo presekot. Najednostavna torziona pruìna pretsta-vuva vkle{ten stap optovaren so ekscentri~na sila F vo ramnina na popre~niot presek na slobodniot kraj na rastojanie a od oskata (sl.8.11).

Sl.8.11 Prosta torziona pruìna

Elasti~nata deformacija kaj ovaa pruìna e pretstavena so agolot na usukuvawe φ, {to e linearna funkcija od momentot na usukuvawe (sl.8.12).

Sl.8.12 Karakteristika na prostata torziona pruìna

α

φrad

T Nmm

δT1=δT2 δφ1=δφ2

φ φφφ2

δφ2

δφ1

φ φφφ1

T1 δT1 δT2

T2

l

φ

a F

8. Pruìni

178

Maksimalnata deformacija kaj torzionata pruìna so pre~nik d i dolìna na ìcata l e opredelena so ravenkata

maxo

max TCGIlT

==φ 8.20

kade {to

32

4dI oπ

= e polaren moment na inercija na presekot od ìcata;

G = 83000 [N/mm2] e modul na lizgaweto za materijalot na pruìnata

GIlC

o

= [rad/Nmm] e karakteristika na pruìnata (elasti~nost)

Od izrazot za maksimalnata deformacija na pruìnata (8.20) se gleda linearnata zavisnost na deformacijata φ od vrednosta na momentot na torzija T.

Za maksimalnata vrednost na naponot na torzija vo presekot na ìcata od pruìnata moè da se napi{e

tdo

maxmax W

Tττ ==

od kade {to sleduva

tdtdomaxdWT τπτ

16

3

== 8.21

So zamena na 8.21 i 32

4dI oπ

= vo izrazot 8.20 za maksimalnata defor-

macija na torzionata pruìna se dobiva

][2

1632

4

3

max radGd

lGd

ld dtdt τπ

τπφ == 8.22

Analogno kako i kaj fleksionata, akumuliranata energija vo torzionata pruìna e

][44416

21622

222223

NmmG

VG

ldG

ldGd

ldTW dtdtdtdtdt ττπτπττπφ =⋅

==⋅

== 8.23

Vakvata prosta torziona pruìna se upotrebuva, glavno, vo torzionite dinamometri i vo gradbata na avtomobili.


179

8.5.1 Navojna torziona pruìna Navojnata torziona pruìna ima pogolema primena od prostata torziona

pruìna.Taa se izrabotuva od ìca so kruèn ili pravoagolen presek koja {to se navitkuva po navojna linija. Na sl.8.13 e prikaàna cilindri~na navojna pruìna so kruèn presek na ìcata.

Sl.8.13 Cilindri~na navojna torziona pritisna pruìna

Spored na~inot na optovaruvaweto ovie pruìni moè da bidat pritisni (sl.8.13) ili zategnuva~ki (sl.8.14).

Sl.8.14 Cilindri~na navojna torziona zategnuva~ka pruìna

F

nepo

dvi`

en d

elpo

dvi`

en d

el

l

D

ds

D

ld

8. Pruìni

180

Navojnite torzioni pruìni moàt da bidat izraboteni kako cilindri~ni (sl.8.13 i sl.8.14) i koni~ni (sl.8.15), dokolku ìcata se namota po konusna povr{ina.

Sl.8.15 Koni~na navojna pruìna a) so kruèn i b) so pravoagolen popre~en presek

Spored karakterot na optovaruvaweto, navojnite pruìni moàt da bidat stati~ki i dinami~ki optovareni. Vo ovoj materijal }e bidat tretirani stati~ki optovarenite navojni pruìni.

8.5.1.1 Presmetka na pre~nikot na ìcata kaj torzionite pruìni

Analizata na optovaruvaweto i naponite }e bide izvedena za pritisnata cilindri~na pruìna so kruèn popre~en presek na ìcata (sl.8.13). Pod dejstvoto na silata F pruìnata }e se skusi za vrednosta na uklonot f, pri {to proizvolniot presek na ìcata e istovremeno izloèn na svitkuvawe i na usukuvawe od vrednosta na momentot na torzija T. Naponot na svitkuvawe vo popre~niot presek na ìcata e nezna~itelen, taka {to istiot ne se zema predvid, a naponot od torzija e opredelen so ravenkata

dto

t dDF

d

DF

WT τ

ππτ ≤=== 33

8

16

2 8.24

dl

D

l

s

F

D

F

a) b)


181

od kade za potrebniot minimalen pre~nik na ìcata sleduva

3335168

dtdtdt

RFRFDFdττπτπ

≈=≥ 8.25

kade {to e

D – sreden pre~nik na torzionata pruìna {to moè da se izbere spored konstruktivnite barawa;

R – sreden polupre~nik na torzionata pruìna i τdt – dozvolen napon na usukuvawe za materijalot na pruìnata.

Pri toa e zadolìtelna standardizacija na dobienata vrednost.

êstopati pri dimenzioniraweto na torzionite pruìni e potrebno da se zapazi vrednosta na odnosot na sredniot pre~nik na pruìnata D i pre~nikot na ìcata d. Vo takov slu~aj izrazot za naponot od usukuvawe vo presekot od ìcata moè da se napi{e vo sledniot oblik

dto

t wdF

dD

dF

dDF

WT τ

πππτ ≤==== 223

888 8.26

od kade {to za potrebniot pre~nik na ìcata se dobiva izrazot

wFdDFd

dtdt τπτπ88

=≥ 8.27

kade {to

w e sakanata vrednost na odnosot pome|u sredniot pre~nik na pruìnata D i pre~nikot na ìcata d.

Se razbira deka i vaka dobienata vrednost na pre~nikot na ìcata se standardizira, vodej}i smetka za vrednosta na odnosot w.

8.5.1.2 Presmetka na drugite dimenzii kaj torzionata pruìna

Brojot aktivni navojki na torzionata pritisna pruìna se presmetuva od uslovot za opredelena vrednost na silata F da se postigne sakaniot uklon f definiran so slednava ravenka

8. Pruìni

182

ta

o

aaaa

o GdRz

WT

GdRz

dRF

GdRz

GdRFz

GdzRRFRGI

lTRRf τππππ

ππφ

22

3

2

4

3

4

4416464

32

2 ======= 8.28

od kade {to za brojot na aktivnite navojki na torzionata pruìna se dobi-va

fR

GdfRFGdz

ta τπ23

4

464== 8.29

kade {to

f e sakanata vrednost na uklonot; l = 2 π R za e vkupnata dolìna na ìcata kaj torzionata pruìna; G = 83000 [N/mm2] e modulot na lizgawe za ~elik.

Krajnite navojki na pruìnata ne se celosni i pravilni tuku se prisposobeni kon ednata i drugata podloga na pruìnata i nemaat ist naklon kako drugite za navojki. Za da se ovozmoì vakvoto prisposobuvawe na pruìnata kon dvete podlogi, obi~no se pridodavaat dve navojki, taka {to vkupniot broj navojki kaj torzionata pruìna iznesuva

2+= azz 8.30

êkorot na pruìnata se izbira taka {to pri najgolemo optovaruvawe da ne dojde do me|usebno dopirawe na navojkite, odnosno

dszfdsfdse mina

min ++=++=+= 1 8.31

kade {to

e e ~ekorot na pruìnata s e minimalnoto rastojanie pome|u navojkite od pruìnata f1 e uklonot na edna navojka od pruìnata smin = 0,1d e minimalnata vrednost na rastojanieto pome|u navojkite

Dolìnata na pruìnata vo neoptovarena sostojba e

szd)z(szdzl aaa ++=+= 2 8.32

a vkupnata dolìna na ìcata od koja treba da se izraboti pruìnata e

)z(RzRL a 222 +== ππ 8.33

183

9. Spojnici Pod poimot “spojnica” vo ma{instvoto se podrazbira ma{inski sklop

ili potsklop koj sluì za povrzuvawe na dve vratila od koi ednoto e pogonsko a drugoto goneto ili, pak, za povrzuvawe na vratiloto so nekoj prenosen element kako zap~enik, frikciono trkalo, veri`nik i sl. Pritoa, taa vr{i prenos na vrte`niot moment T od pogonskiot na gonetiot element ili, pak, gi razdvojuva istite dokolku dojde do preoptovaruvawe (pogolema vrednost na vrte`niot moment) ili do pre~ekoruvawe na za~estenosta na vrteìte n (sigurnosni spojnici).

Spored principot na prenos na vrte`niot moment spojnicite se delat na: mehani~ki, hidrauli~ni, pnevmatski i elektromagnetni. Vo ovoj materijal }e se prou~at glavno mehani~kite spojnici, koi spored mo`nosta za vklu~uvawe i isklu~uvawe vo tekot na rabotata se delat na postojano vklu~eni, isklu~ni i isklu~no – vklu~ni spojnici. Taka, vo materijalov }e bidat prou~eni krutite i elasti~nite postojano vklu~eni spojnici, podvi`nata kanxesta od grupata na isklu~nite spojnici i frikcionite od grupata na isklu~no – vklu~nite spojnici. Posebno na krajot od ova poglavje nakuso }e stane zbor i za spojnicata so sloboden ôd, ednonaso~nata spojnica so oblikuvani tela, sinhronata spojnica i sigurnosnata spojnica so ~ivija.

9.1 Postojano vklu~eni spojnici Spojnici koi vo vreme na rabotata se postojano vklu~eni i se

razdvojuvaat samo za vreme na zastoj ili potreba za remont se narekuvaat postojano vklu~eni spojnici. Zavisno od toa dali nivnata konstrukcija pri prenesuvaweto na vrte`niot moment T od pogonskoto na gonetoto vratilo ovozmoùva delumna ili nikakva amortizacija i prenos na udarite od pogonskoto na gonetoto vratilo, istite se delat na elasti~ni i kruti postojano vklu~eni spojnici.

9.1.1 Kruta spojnica Dvete vratila koi se spoeni so kruta spojnica pretstavuvaat kruta

celina. Site udari i neramnomernosti na vrte`niot moment koi se slu~uvaat na pogonskoto, direktno se prenesuvaat i na gonetoto vratilo, poradi {to krutata spojnica treba da bide kolku {to e mo`no poblisku do leì{teto poradi eventualnata ekscentri~nost na nejzinoto teì{te.

9. Spojnici

184

Geometriskite oski na dvete spoeni vratila treba, kolku {to e toa mo`no, to~no da se sovpa|aat, {to e te{ko izvodlivo. Razdvojuvaweto na delovite na takvata spojnica ~esto e te{ko izvodlivo i bara mnogu vreme. Poradi site ovie nepogodnosti, vo posledno vreme krutata spojnica sé pomalku se primenuva.

Od krutite spojnici koi sé u{te nao|aat primena se: kruta spojnica so posebni prirabnici, so nased za centrirawe i nenagodeni zavrtki (sl.9.1), kruta spojnica so posebni prirabnici i nagodeni zavrtki (sl.9.2) kruta spojnica so dvodelen prsten za centrirawe (sl.9.3) i kruta spojnica so iskovani prirabnici (sl.9.4).

Sl.9.1 Kruta spojnica so posebni prirabnici,nased za centrirawe i nenagodeni zavrtki

klin na pogonskoto vratilo I

prirabnica na pogonskoto vratilo I

pogo

nsko

vra

til

o I

navrtka

klin na gonetoto vratilo II

prirabnica na gonetoto vratilo II

zavrtka

gone

to

v rat

ilo

II

9.1. Postojano vklu~eni spojnici

185

Sl.9.2 Kruta spojnica so posebni prirabnici i nagodeni zavrtki

Sl.9.3 Kruta spojnica so posebni prirabnici, nenagodeni zavrtki i dvodelen prsten za centrirawe

l1

Ll1

prirabnica na pogonskoto vratilo I prirabnica na gonetoto vratilo II

navrtka nagodena zavrtka

pogo

n sko

vra

til

o I

gone

to

vrat

ilo

II

D1

D2

D4

d D3



ds

l1

L

Dvodelen prsten za centrirawe

l1

pogo

nsko

vra

til

o I

navrtka zavrtka

gone

to

vrat

ilo

II

D1

D2

d

D4 D

3



prirabnica na pogonskoto vratilo I prirabnica na gonetoto vratilo II

9. Spojnici

186

Sl.9.4 Kruta spojnica so iskovani prirabnici

iskovana prirabnica na pogonskoto vratilo I

iskovana prirabnica na gonetoto vratilo II

navrtka zavrtka

gone

to

v rat

ilo

II

pogo

nsko

vra

til

o I

183

9.1.1.1 Presmetka na kruta spojnica so nagodeni zavrtki

Kako {to se gleda od sl.9.1 do sl.9.4 vrte`niot moment od pogonskata na gonetata prirabnica na spojnicata se prenesuva so pomo{ na nagodeni (izloèni na napregnuvawe na smolknuvawe) ili so pomo{ na nenagodeni zavrtki koi se izloèni na zategnuvawe. Poradi eventualnite potresi vo tekot na rabotata, kaj nenagodenite zavrtki postoi golema mo`nost da dojde do odvrtuvawe na navrtkite so {to otporot protiv lizgawe moè da oslabi, a so toa da dojde do razurnuvawe na vrskata, pa zatoa, sekoga{ e posigurno da se primenuvaat nagodeni zavrtki za povrzuvawe na pogonskiot so gonetiot del od spojnicata.

Spored standardnata vrednost na pre~nikot na vratiloto d, vo tab.9.1 se dadeni prepora~livi, no ne i zadolìtelni glavni dimenzii na kruta spojnica so prirabnici i nagodeni zavrtki. Spored toa, za poznata vrednost na standardnata vrednost na pre~nikot na vratiloto, na konstruktorot mu preostanuva da go izbere tipot na spojnicata, a potoa da izvr{i kontrola na Od poznatiot izraz za vrte`niot moment

2159155 2D

FnPT t== 9.01

sleduva ravenkata za perifernata sila Ft {to site zavrtki gi optovaruva na napregnuvawe od smolknuvawe

nDPFt2

318310= 9.02

i silata {to otpa|a na edna zavrtka Ft1

zF

F tt

21 = 9.03

Poradi toa {to vo montaàta e te{ko izvodlivo site zavrtki da bidat pravilno nagodeni, vo izrazot za Ft1 e vnesen polovi~niot broj zavrtki.

9. Spojnici

184

Popre~nata sila Ft1 go optovaruva popre~niot presek na stebloto na zavrtkata na napregnuvawe od smolknuvawe, ~ija vrednost se presmetuva po slednata ravenka

dss

t

s

ts d

FAF

τπ

τ ≤== 211 4

9.04

kade {to As e povr{ina na popre~niot presek na stebloto od zavrtkata ds e pre~nik na stebloto na zavrtkata spored tab. 9.1 i τds e dozvolen napon na smolknuvawe za materijalot na zavrtkite

Vrednosta na povr{inskiot pritisok na koj e izloèna dopirnata povr{ina na stebloto na zavrtkata i otvorot vo pogonskiot i gonetiot del na spojnicata iznesuva

ds

t

p

t pd)xl(

FAF

p ≤−

==1

11 9.05

pri {to

x e dolìna na delot od navojot koj navleguva vo prirabnicata pd e dozvolena vrednost na povr{inskiot pritisok za materijalot na

prirabnicite od spojnicata.

9.1.1.2 Presmetka na kruta spojnica so nenagodeni zavrtki

Vo slu~aj vrednosta na vrte`niot moment da se prenesuva od pogonskiot na gonetiot del od spojnicata so pomo{ na nenagodeni zavrtki, vrednosta na perifernata sila svedena na edna zavrtka se presmetuva spored ravenkata

znDPFt

µ

3183101 =

pri {to

24

21

34

31

32

DDDD

D−−

=µ e pribli`na vrednost na pre~nikot na koj dejstvuva

perifernata sila Ft, kako sila na trieweto pome|u po-gonskiot i gonetiot del na spojnicata


185

z – vkupen broj zavrtki za vrska na pogonskiot so gonetiot del na spojnicata Silata F1 {to e normalna na prstenestata dopirna povr{ina na

pogonskiot i gonetiot del na spojnicata (maksimalen D1 i minimalen pre~nik D4) e definirana so ravenkata

µµ µ nDPF

F t 31831011 == 9.06

kade {to

25020 ,, do=µ e koeficient na triewe za grubo obraboteni dopirni povr-{ini na pogonskiot i gonetiot del na spojnicata

Za da silata F1 bide pomala, potrebno e da se zgolemi pre~nikot Dµ, {to se postignuva so tesna dopirna povr{ina smestena kon periferijata na pogonskiot i gonetiot del na spojnicata.

Silata F1 go optovaruva jadroto na zavrtkata na napon od zategnuvawe, ~ija vrednost se presmetuva spored ravenkata

dzz AF

σσ ≤=1

1 9.07

pri {to

4

21

1d

Aπ

= e povr{ina na popre~niot presek na jadroto na zavrtkata i

d1 e pre~nik na jadroto na zavrtkata, σdz e dozvolen napon na zategnuvawe za materijalot na zavrtkata.

So primena na nenagodenite zavrtki za povrzuvawe na pogonskiot i gonetiot del kaj krutite spojnici za mnogu golemi pre~nici na zavrtkite se dobivaat mnogu mali vrednosti na prenesuvaniot vrteèn moment, pa zatoa za golemi vrednosti na vrte`niot moment se upotrebuvaat nagodeni zavrtki, koi voedno sluàt i za centrirawe na dvata dela od spojnicata.

9.1.2 Kruti kompenzacioni spojnici Poradi neto~nosta na izrabotkata i montaàta kaj krutite spojnici se

pojavuva izvesno otstapuvawe vo zaemnata polo`ba na geometriskite oski na

9. Spojnici

186

pogonskoto i gonetoto vratilo. Vo procesot na rabota, to~nata polo`ba na oskite na vratilata moè da bide naru{ena i poradi nivnata deformacija, izliùvawe na leì{tata i sl. Pritoa moè da se pojavi nadol`no ∆l, radijalno ∆r, ili pak agolno pomestuvawe ∆β. Vo praktikata naj~esto se pojavuva kombinacija od site tri vidovi pomestuvawa.

Vakvite otklonuvawa na vratilata moàt delumno da se kompenziraat so izvesna podvi`nost na prakti~no kruti elementi kaj takanare~enite kompenzacioni spojnici od koi }e bidat spomenati kanxestata kompenzaciona spojnica (sl.9.5), zap~estata spojnica “TACKE”, kako i zglobnite (kardanski) spojnici.

9.1.2.1 Kanxesta spojnica Kanxestata spojnica ima dve glavini (pogonski i gonet del) od SL so po

tri ednakvi kanxi na sekoja od glavinite koi navleguvaat vo trite soodvetni vdlabnatini od drugata glavina. Kako i kaj drugite vidovi spojnici glavinite se navle~eni na soodvetnite vratila i zaklineti so klinovi (sl.9.5). Centriraweto e obezbedeno so prsten za centrirawe. Vrte`niot moment se prenesuva od pogonskite na gonetite kanxi preku nivnite bo~ni povr{ini {to odvreme navreme se podma~kuvaat poradi namaluvawe na trieweto. Ovaa spojnica ovozmoùva izvesni nadol`ni izdolùvawa na vratilata {to se predizvikani od temperaturnite promeni, kako i nezna~itelni radijalni ili agolni otklonuvawa na istite.

LA

b

A goneta glavina presek A-A

prsten za centrirawe

`leb za klin

pogonska glavina

D d D1

h1 h2


187

Sl.9.5 Kanxesta kompenzaciona spojnica

Osnovnite meri na ovaa spojnica se izbiraat spored slednite preporaki

21 )8,15,1(][103,0[253,0)5,54()0,275,1()43(

]

1

hhmmdhdbdLdDdD

mm do

dododo

=+≈+≈≈≈≈

2

9.2. Elasti~ni spojnici

191

Ovie spojnici se primenuvaat za pre~nici na vratilata od 40 do 200 [mm], a moàt da bidat izvedeni i kako redukcioni spojnici, pri {to vrednosta na pre~nicite na dvete vratila e razli~na.

Od vrednosta na perifernata sila svedena na edna kanxa Ft1, ovie spojnici se napregnati na svitkuvawe σs i povr{inski pritisok p. Bidej}i vo dene{no vreme ne se koristat dolgi i tenki vratila, pri {to temperaturnite promeni vo tekot na rabotata predizvikuvaat pogolemi temperaturni aksijalni deformacii od 12 [mm], ovie spojnici nemaat gole-ma primena.

9.2 Elasti~ni spojnici Vo grupata kompenzacioni spa|aat i elasti~nite spojnici koi, pokraj

toa {to vr{at delumna kompenzacija na pomestuvawata, vo izvesna mera gi amortiziraat i udarite {to bi se prenesuvale od pogonskoto na gonetoto vratilo, so {to bi moèlo da dojde do o{tetuvawe na nekoi elementi na gonetoto vratilo. Taa osobenost na ovie spojnici e ovozmoèna so vmetnuvawe na elasti~ni prsteni od guma ili koà pome|u zavrtkite i gonetiot del na spojnicata, koi dozvoluvaat izvesno agolno zavrtuvawe na gonetiot vo odnos na pogonskiot del od spojnicata.

Kako pretstavnici na ovoj vid spojnici se elasti~nata spojnica (sl.9.6), PERIFLEX spojnicata so svitkan obra~ od guma kako elasti~en element, val~estata elasti~na spojnica so gumeni valja~iwa vmetnati vo soodvetni vdlabnatini na dvata dela od spojnicata i dr.

9.2.1 Postojano vklu~ena elasti~na spojnica

Elasti~nata spojnica (sl.9.6) e me|u prvite primenlivi konstrukcii vo ma{inogradbata koja sé u{te ima {iroka upotreba. Vsu{nost, taa poteknuva od krutata spojnica, od koja se razlikuva po toa {to zavrtkite vo ednata prirabnica se nagodeni po koni~no steblo, a vo drugata leàt elasti~ni elementi koi vr{at izvesna amortizacija na udarite, sovladuvaat izvesna ekscentri~nost i nekoaksijalnost na vratilata , a se izveduvaat vo nekolku vidovi, odnosno oblici, kako {to se: obi~en cilindri~en prsten (sl.9.7a), grebenast cilindri~en prsten (sl.9.7b) ili pak, niza od tesni elasti~ni prsteni so trapezoviden oblik (sl.9.7v), {to, po nièweto na cilindri~noto steblo na zavrtkata, dobivaat oblik na gre-benast elasti~en

9. Spojnici

192

prsten. Mo`nite otkazi na ovoj vid spojnica se dolàt na gme~ewe i izliùvawe na elasti~nite elementi pri {to istite treba da se zamenuvaat. Vo sprotivno spojnicata po~nuva da raboti so silni udari {to doveduva

duri i do kr{ewe na zavrtkite.

Sl.9.6 Postojano vklu~ena elasti~na spojnica

a) b) v)

Sl.9.7 Nekolku oblici na elasti~niot element za postojano vklu~enata elasti~na spojnica

9.2.2 Presmetka na elasti~nata spojnica

Kako i drugite vidovi spojnici taka i ovaa spojnica najprvin se izbira spored pre~nikot na vratiloto ili spored vrednosta na vrte`niot moment {to treba da bide prenesen od pogonskata na gonetata prirabnica, a so toa i na gonetoto vratilo. Najosetlivi se elasti~nite elementi koi se optovareni na povr{inski pritisok t.e. gme~ewe pri {to negovata vrednost se presmetuva spored slednata ravenka

elasti~en element

prirabnica na pogonskoto vratilo I

D4


pogo

nsko

vra

til

o I

D1

D2

navrtka

d D3


L

prirabnica na gonetoto vratilo II

specijalna zavrtka

Kon. 1:10

gone

to

vrat

ilo

II

ds

x

l4 l4 detal A

A

9.2. Elasti~ni spojnici

193

dsp

t pd)xl(nDz

PAF

p ≤−

==421

1 318310 9.08

pri {to pd = 2,0 [N/mm2] e dozvolena vrednost na povr{inskiot pritisok pome|u

stebloto na zavrtkata i ko`niot ili gumen prsten l4 – x [mm] e vistinska dolìna na dopir pome|u stebloto na zavrtkata i

elasti~niot element

Naponot od svitkuvawe vo popre~niot presek na zavrtkata e definiran so ravenkata

dss

t

s

t

s

ts

s dlF

dlF

d

lF

WM

σππ

σ ≤≈=== 341

341

3

41 516

32

2 9.09

σds = 140 [N/mm2] e dozvolen napon na svitkuvawe za materijalot na zavrtkata

9.3 Isklu~ni spojnici Isklu~nite spojnici go dobile svoeto ime spored toa {to retko no brzo

vo tekot na rabotata moè da go isklu~at gonetoto vratilo. Toa se postignuva so toa {to glavinata na gonetoto vratilo moè da se pomestuva po vratiloto so koe e povrzana so dva klina bez naklon. Vakvoto dvièwe se ostvaruva so pomo{ na vreàn `leb za klin vo gonetata glavina i radijalen `leb vo koj vleguva vilu{ka {to sluì za aksijalno pomestuvawe na gonetata glavina po vratiloto.

Od ovaa grupa spojnici, vo koja spa|a i HILDEBRANT – ovata isklu~na spojnica }e bide razgledana isklu~nata podvi`na spojnica.

9. Spojnici

194

9.3.1 Isklu~na kanxesta spojnica Ovaa spojnica (sl.9.8) e sli~na so dilatacionata kanxesta spojnica i od

nea se razlikuva po toa {to gonetata glavina moè da se pomestuva po dolìna na vratiloto so koe {to e vrzana so dva klina bez naklon. Za da se ovozmoì vakvoto dvièwe, na gonetata glavina postoi prstenest vreàn `leb vo koj vleguva vilu{ka za vklu~uvawe koga spojnicata ne raboti i isklu~uvawe, koga taa raboti.

Sl.9.8 Isklu~na kanxesta spojnica so tri kanxi

Poradi sovladuvawe na me|usebnoto triewe na kanxite, a osobeno poradi sovladuvawe na trieweto pome|u podvi`nata glavina i vratiloto od edna i vratiloto i klinovite od druga strana, a za da se postigne isklu~uvaweto na spojnicata, potrebna e golema vrednost na silata za isklu~uvawe, a ponekoga{ i konstrukcija so prenosnik za taa namena. Dvièweto na podvi`nata glavina pri isklu~uvaweto na spojnicata e ograni~eno so prstenest naslon na vratiloto.

Poradi polesno vklu~uvawe na spojnicata vo miruvawe, kanxite imaat navoen vid, {to vo razvien oblik e prikaàn na sl.9.8.

normalen klin bez naklon

`leb za vilu{kaD

1

goneta glavina

presek B - B

LA

pogonska glavina

dD

b

A

h

presek A - A

pogonska glavina45,7237

B

2π /3 4π/

B0 2π

goneta glavina

pogonska glavina

h

0 2π/3 4π/3 2π

razvien oblik na kanxite

9.3. Isklu~ni spojnici

195

9.3.1.1 Presmetka na isklu~nata kanxesta spojnica

I kaj isklu~nata kanxesta spojnica, kako i kaj drugite, se vr{i izbor na osnovnite meri vo zavisnost od pre~nikot na vratiloto d, za {to moàt da posluàt slednite empiriski odnosi

530550205041103010302591125120814032

4321

321

+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=

d,ld,ldld,ld,hd,bd,Dd,Dd,Dd,D

Po izvr{eniot izbor na osnovnite meri potrebno e da se izvr{i proverka na naponot od svitkuvawe na kanxite σs, kako i proverka na vrednosta na povr{inskiot pritisok pome|u kanxite p, pri {to dozvolenata vrednost na naponot od povr{inski pritisok ne treba da ja premine vrednosta od pd = 4 do 5 [N/mm2], se razbira, vo polo`bata koga dopirnata povr{ina e najmala t.e. pri krajot na isklu~uvaweto.

Silata {to kanxite gi optovaruva na napregawe od svitkuvawe i povr{inski pritisok e odredena so ravenkata

nDP

DT'F

mm

3183102

== 9.10

a silata {to predizvikuva povr{inski pritisok pome|u bokovite na klino-vite i bokovite od `lebovite vo podvi`nata glavina e definirana so

ndP

dT''F 318310

2== 9.11

kade {to Dm e vrednost na sredniot pre~nik na kanxite d e vrednost na pre~nikot na vratiloto

Spored toa, potrebnata sila za isklu~uvawe na spojnicata treba da bide barem ednakva ili pogolema od vkupnata sila na triewe, t.e.

µ)''F'F(Fx += 9.12

kade {to 150,≈µ e minimalna vrednost na koeficientot na triewe za èlezni materijali.

Kanxestata isklu~na spojnica se upotrebuva za pre~nici na vratilata do 120 [mm], a za lesni mali vratila moè da se upotrebi i kako vklu~na spojnica vo tekot na rabotata.

9. Spojnici

196

9.4 Frikcioni spojnici Za razlika od site drugi dosega spomenati spojnici, frikcionite

spojnici vo tekot na rabotata moàt meko i postepeno da se vklu~uvaat i isklu~uvaat. Pri naglo preoptovaruvawe vo tekot na rabotata nastapuva prolizguvawe na frikcionite povr{ini, {to na nekoj na~in pridonesuva za za{tita na elementite na gonetoto vratilo od o{tetuvawe. Vo po~etokot na vklu~uvaweto frikcionite elementi delumno se lizgaat po dopirnite povr{ini, sé dodeka gonetiot del ne ja dostigne za~estenosta na vrteìte na pogonskiot del od spojnicata. Posledica od ova e abewe i zatopluvawe na frikcionite povr{ini, a so toa i na celata spojnica i okolnite elementi (vratila, leì{ta i dr.). Toplinata proizvedena so liz-gaweto se prenesuva na teloto na spojnicata i od nego preminuva na okolni-ot vozduh. Ottuka, za da se postigne podobro ladewe, spojnicata treba da ima kolku {to e mo`no pogolema povr{ina, a po potreba, duri i rebra za ladewe. Dokolku i toa e nedovolno, se primenuva i ve{ta~ko ladewe so pomo{ na voda ili vozduh. So blokirawe na gonetiot disk, frikcionite spojnici se koristat i kako sopira~ki kaj avtomobilite, digalkite, rudarskite i grade`nite ma{ini i dr.

Spored formata na rabotnite povr{ini, frikcionite spojnici se delat na lamelni (diskovni), i konusni ili barabanski (so konusna odnosno cilindri~na frikciona povr{ina). Spored na~inot na vklu~uvawe i isklu~uvawe tie moàt da bidat upravuvani i avtomatski, pri {to na~inot na upravuvaweto moè da bide mehani~ki, pnevmatski ili elektromagnetski.

Pove}eto konstrukcii na frikcioni spojnici kako {to se a) spojnica so papu~i (barabanska), b) spojnica so koni~na frikciona povr{ina, v) spojnica so ramna frikciona povr{ina - (diskovna), g) pove}elamelna frikciona spojnica, d) spojnica so elasti~na lenta - (barabanska) i |) spojnica so polnewe - (barabanska), {ematski se prikaàni na sl.9.9.

Za site ovie frikcioni spojnici e karakteristi~no toa {to za prilepuvawe na frikcionite povr{ini e potrebna aksijalna sila, za razlika od barabanskata spojnica so polnewe kade {to prenesuvaweto na vrte`niot moment od ednoto na drugoto vratilo se ostvaruva so pomo{ na centrifugalnata sila, koja {to top~iwata gi naso~uva kon periferijata i

9.4. Frikcioni spojnici

197

pri {to silata od trieweto go zadviùva gonetiot cilindar vrzan za gonetoto vratilo.

Sl.9.9 [ematski prikaz na nekolku frikcioni spojnici

Kako materijal od koj se izraboteni ili so koj se obloèni pogonskiot i gonetiot del na frikcionata spojnica se koristi: ~elik, ~eli~en liv, leano èlezo, bronza, mesing, presuvana hartija, koà, drvo, azbestni masi, metalokeramika i dr. Vo tab.9.2 se dadeni koeficientot na triewe µ i dozvolenata vrednost na povr{inskiot pritisok pd za nekoi kombinacii od spomenatite materijali.

Tab.9.2 Koeficient na triewe µ i dozvolen povr{inski pritisok pd za nekoi materijali kaj frikcionite spojnici

Koeficient na triewe µµµµ

suvo podma~kano

pd [N/mm2]

~elik / ~elik (metalokeramika) 0,12 do 0,15 0,06 do 0,10 0,5 do 3,0

~elik / leano èlezo 0,15 do 0,20 0,03 do 0,06 0,8 do 1,4

leano èlezo / leano èlezo 0,15 do 0,25 0,05 do 0,10 1,0 do 1,8

presuvana hartija /leano èlezo 0,22 0,18 0,05 do 0,3

F

g) d)

FF

F

dDf Df

a)

F

b)

F

FDf

Df d Df d

F

|)

v)

F

F

9. Spojnici

198

koà / ~elik (leano èlezo) 0,30 do 0,60 0,12 do 0,15 0,05 do 0,3

presuvan azbest /leano èlezo 0,30 do 0,50 0,10 do 0,20 0,05 do 2,0

9.4.1 Frikciona spojnica so koni~na dopirna povr{ina

Frikcionata spojnica so koni~na dopirna povr{ina e prikaàna na sl.9.10. Prikaàniot desen del na spojnicata e aksijalno podvièn po gonetoto vratilo i so deluvawe na aksijalnata sila Fx e ovozmoèno vklu~uvaweto na spojnicata pri relativno miruvawe ili vrtewe na nejziniot pogonski del.

Neophodnata vrednost na silata za vklu~uvawe Fx e ednakva so zbirot od aksijalnite komponenti na normalnata sila Fnx i silata od triewe pri vklu~uvawe na spojnicata Fµx i se presmetuva spored slednava ravenka

)cos(sinFcosFsinFFFF nnnxnxx αµααµαµ +=+=+= 9.13

kade {to, spored sl. 9.10

Fn e normalna sila na dopirnata povr{ina; α = 8 do 12 o e agol na izvodnicata na koni~nata frikciona povr{ina; µ e koeficient na trieweto za materijalot na frikcionite povr{ini

(tab.9.2).

α

Fx

Df =

Dµ

Da

Di

l

Fx

Fx = Fnx+Fµx = Fn (sinα + µ cosα)

d

Fx α

Fnx

Fn

α

Fµ

Fµx


199

Sl.9.10 Frikciona spojnica so koni~na dopirna povr{ina

9.4.1.1 Presmetka na frikcionata spojnica so koni~na dopirna povr{ina

Naj~esto, koga e potrebno da se izvr{i presmetka na dimenziite na edna frikciona spojnica so koni~na dopirna povr{ina, se poznati silinata P {to treba da se prenese preku spojnicata od pogonskoto na gonetoto vratilo i za~estenosta na vrteì na spojnicata n.

Poradi odbegnuvawe na lo{ite posledici od pregrevaweto, kako {to e promenata na vrednosta na koeficientot na triewe µ i intenzivnoto abewe na frikcionite povr{ini, proizvodot od dozvolenata vrednost na povr{inskiot pritisok pd vrz frikcionata povr{ina Aµ (obvivkata na prese~eniot konus) i srednata vrednost na perifernata brzina vm na sredniot pre~nik Dm od frikcionata povr{ina, ne smee da ja premine doz-volenata vrednost na toj proizvod t.e.

])0,30,2()( 2[ sNm/mmdmmmdmm vpnDpvp do=≤= π 9.14

od kade {to potrebnata vrednost na sredniot pre~nik na frikcioniot ko-nus se presmetuva spored ravenkata

][][][)(310,318)(1000)(

mmmmm npvp

npvp

npvpD

d

dmm

d

dmm

d

dmmm ≈=≥ ππ 9.15

[iro~inata na frikcionite konusi se izbira spored preporakata

mD),,(l 250150 do=

a krajnite pre~nici na frikcioniot prese~en konus se opredeluvaat po αα sinlDDsinlDD mami +=−= i 9.16

9.4.1.2 Proverka na koni~nata frikciona spojnica na povr{inski pritisok i zatopluvawe

Glavna zada~a na frikcionata spojnica e vrednosta na vrte`niot moment T od pogonskiot da go prenese na gonetiot del na spojnicata so pomo{ na silata na triewe Fµ, ~ija vrednost e definirana so ravenkata

9. Spojnici

200

nDP

nDP

DTF

µµµµ 3183101591552

2=⋅≈= 9.17

kade {to

22

33

32

ia

ia

DDDD

D−−

=µ e frikcionen pre~nik na koj deluva silata na trieweto Fµ

So vaka presmetanata vrednost na silata na trieweto Fµ, vrednosta na normalnata sila na frikcionata povr{ina iznesuva

µµF

Fn =

taka {to vistinskata sredna vrednost na povr{inskiot pritisok na frik-cioniot konus e

dm

n

ia

nnm p

lDF

lDD

FAFp ≤=

+== ππµ )(

2

9.18

pri {to

mia DDD =+

2 e sredna vrednost na pre~nikot na frikcionata povr{ina

l – dolìna na izvodnicata na frikcioniot konus (sl.9.10) Da i Di – krajni pre~nici na frikcioniot prese~en konus pd – dozvolena vrednost na povr{inskiot pritisok za materijalot na frik-

cionite konusi (tab.9.2)

Proverkata na zatopluvawe na spojnicata se vr{i so proverka na nejzinata karakteristika na zatopluvawe

dmmmm vpvp sNm/mm )(])0,30,2( 2[ =≤ do 9.19

kade {to

pm [N/mm2] e sredna vrednost na povr{inskiot pritisok vrz frikcionata povr{ina Aµ,, spored 9.18,


201

]/[ smnDv mm π= e sredna vrednost na perifernata brzina na pogonskiot i gonetiot del od spojnicata pri Dm [m] i n [s - 1].

9.4.2 Ednolamelna diskova spojnica Ako agolot na frikcionata koni~na spojnica e α = 90 o, taa preminuva vo

ednolamelna diskova spojnica, a frikcioniot prese~en konus vo kruèn prsten so {iro~ina b. Nejzinata konstrukcija e prikaàna na sl.9.11.

Sl.9.11 Ednolamelna diskova spojnica

Vrednosta na sredniot pre~nik Dm se presmetuva na ist na~in kako i kaj koni~nata frikciona spojnica, a {iro~inata na kru`niot frikcionen prsten e

mD),,(b 250150 do=

Silata Fx {to e potrebna za vklu~uvawe i isklu~uvawe na spojnicata voedno e i normalna sila Fn {to dejstvuva na frikcionata povr{ina i istata ja optovaruva na povr{inski pritisok, pri {to se prifa}a deka toj e ramnomeren, a negovata vrednost se presmetuva po ravenkata

dia

nnm p

)DD(F

AF

p ≤−

== 22

4πµ

9.20

pri {to

nDPF

Fm

tn µµ

318310== e periferna sila;

d

Fx = FnFx = Fn

Fx = FnFx = Fn

b

Dm

9. Spojnici

202

bDD ma += e nadvore{en i

bDD mi −= e vnatre{en pre~nik na kru`niot frikcionen prsten.

9. Spojnici

202

9.5 Avtomatski spojnici Osnovna namena i zada~a na ovie spojnici e avtomatski da se vklu~uvaat

ili isklu~uvaat vo tekot na rabotata, dokolku od bilo kakvi pri~ini dojde do promena na:

• vrednosta na vrte`niot moment T, pri {to so nivnoto isklu~uvawe gi obezbeduvaat elementite na gonetoto vratilo od o{tetuvawe (sigurnosni spojnici);

• za~estenosta na vrteìte n, {to se vklu~uvaat vo momentot koga pogonskoto vratilo }e ja postigne potrebnata za~estenost na vrteìte (centrifugalni spojnici);

• nasokata na vrteweto (ednonaso~ni spojnici).

9.5.1 Sigurnosni spojnici Koga vrte`niot moment na pogonskoto vratilo }e pre~ekori opredelena

vrednost sigurnosnata spojnica delumno ili celosno gi razdvojuva dvete vratila i so toa obezbeduva za{tita na mehanizmite i nivnite elementi na gonetoto vratilo od preoptovaruvawe. Tipi~en pretstavnik na ovie spoj-nici e spojnicata so ~ivii (sl.9.12), pri {to vrte`niot moment se predava na gonetoto vratilo so pomo{ na tri do ~etiri ~ivii izloèni na smolknuvawe od perifernata sila na pre~nikot na koj se rasporedeni.

Sl.9.12 Sigurnosna spojnica so ~ivii

sigurnosna ~ivija

9.5. Avtomatski spojnici

203

So prekumeren porast na vrte`niot moment doa|a do prekumeren porast na silata na smolknuvawe (perifernata sila), pri {to site ~ivii se presekuvaat i prenosot na vrte`niot moment od pogonskoto na gonetoto vratilo se prekinuva. Zna~i, ~iviite so svojot pre~nik i materijal imaat uloga na osiguruva~i vo konstrukcijata.

I frikcionata spojnica ima uloga na sigurnosna spojnica. Vo momentot na preoptovaruvawe (pre~ekorena vrednost na vrte`niot moment na pogonskoto vratilo) doa|a do prolizguvawe na pogonskata po gonetata frikciona povr{ina i na toj na~in do delumno razdvojuvawe na dvete vratila i za{tita od o{tetuvawe na elementite od gonetoto vratilo.

Konstrukcijata na spojnica so kombinacija na pruìni i kanxi ili zapci pretstavuva pruìnsko – kanxesta sigurnosna spojnica. Pod dejstvo na pritisnata sila vo pruìnite pogonskiot i gonetiot del od spojnicata se vo postojano vklu~ena sostojba, no pod dejstvo na zgolemena vrednost na vrte`niot moment (preoptovaruvawe), pruìnite se pritiskaat dopol-nitelno, taka {to nazabeniot pogonski i gonet del na spojnicata se razdvo-juvaat i doa|a do prekin na kinemati~kata vrska pome|u niv. [tom vred-nosta na vrte`niot moment padne pod grani~nata, kinemati~kata vrska povtorno se vospostavuva i vrte`niot moment povtorno se prenesuva od pogonskiot na gonetiot del od spojnicata.

9.5.2 Centifugalni spojnici I ovie spojnici sluàt za avtomatsko vklu~uvawe ili isklu~uvawe na

vrskata pri postignuvawe na opredelena agolna brzina na pogonskoto vratilo. Tie spa|aat vo grupata frikcioni spojnici, a vrte`niot moment go prenesuvaat posredno so pomo{ na eden ili poveke parovi ~elusti koi se obloèni ili, pak, celite se od frikcionen materijal, a vo faza na miruvawe na pogonskoto vratilo so pomo{ na pruìni se vo vklu~ena ili isklu~ena sostojba. Spored toa dali preku niv pogonskiot i gonetiot del od spojnicata vo miruvawe se povrzani ili ne, moàt da bidat normalno vklu~eni ili normalno isklu~eni centrifugalni spojnici.

Kaj normalno vklu~enata centrifugalna spojnica {to e prikaàna na sl.9.13, vo fazata na miruvawe pogonskoto i gonetoto vtatilo se povrzani i so postepeno zgolemuvawe na agolnata brzina na pogonskoto vratilo vrte`niot moment se prenesuva na gonetoto vratilo sé do momentot koga vrednosta na agolnata brzina na pogonskoto vratilo ne dostigne grani~na vrednost, koga centrifugalnata sila ja sovladuva silata vo pruìnite i gi

9. Spojnici

204

odlepuva frikcionite ~elusti od frikcionata povr{ina na pogonskiot del na spojnicata {to zna~i deka ovaa spojnica pretstavuva sigurnosna spojnica

so upravuva~ko dejstvo na agolnata brzina na gonetoto vratilo. Sl.9.13 Normalno vklu~ena centrifugalna spojnica

Kaj normalno isklu~enata centrifugalna spojnica (sl.9.14) vo fazata na miruvawe pogonskoto i gonetoto vratilo ne se povrzani i so postepeno zgolemuvawe na agolnata brzina na pogonskoto vratilo vrte`niot moment ne se prenesuva na gonetoto vratilo sé do momentot koga vrednosta na agolnata brzina na pogonskoto vratilo ne dostigne grani~na vrednost, koga centrifugalnata sila ja sovladuva silata vo pruìnite i frikcionite ~elusti gi dobliùva do frikcionata povr{ina na gonetiot del na spojnicata, koga vrte`niot moment zapo~nuva da se prenesuva od pogonskoto kon gonetoto vratilo.

Sl.9.14 Normalno isklu~ena centrifugalna spojnica

zategnuva~ki pruìni

a) isklu~ena n2 = n1 < ngr

Fc < Fp

Fc < Fp

b) vklu~ena n2 = n1 > ngr

Fc > Fp

Fc > Fp

F p

vratilo 1 vratilo 2 vratilo 2vratilo 1 Fp

fri

kcio

n i ~

elus

ti

- is

klu~

eni

fri

kcio

ni ~

elus

ti

- vk

lu~e

ni

n1 = n2 > ngrn2 = n1 < ngr

vratilo 1 vratilo 1

vratilo 2vratilo 2

a) vklu~ena b) isklu~ena

fri

kci o

ni ~

elus

ti

- vk

lu~e

ni

fri

k cio

ni ~

elus

ti

- is

k lu~

eni

Fc < Fp

Fp

Fc < Fp

Fp

pritisni pruìniFc > Fp

Fc > Fp

Fp

Fp

9.5. Avtomatski spojnici

205

9.5.3 Ednonaso~ni spojnici Kako {to moè da se naseti i od nazivot, ovie spojnici (sl.9.15) moàt

da prenesuvaat vrteèn moment samo vo edna nasoka na vrtewe na pogonskoto vratilo. Vo slu~aj na vrtewe na pogonskoto vratilo vo obratna nasoka, vrskata se prekinuva. Ovie spojnici imaat ~esta primena vo ma{instvoto, no najmasovno se upotrebuvaat kaj velosipedite. Vrte`niot moment od pogonskiot kon gonetiot del na spojnicata se prenesuva so posredstvo na trieweto pome|u val~iwata i yidovite na specijalno oformenite gnezda pome|u dvata diska na spojnicata.

Vakvata spojnica se sostoi od dva diska od koi edniot e povrzan so pogonskoto a drugiot so gonetoto vratilo. Vo specijalno oformenite pateki pome|u dvata diska se postaveni nekolku ramnomerno rasporedeni val~iwa koi so pomo{ na pruìni se vteruvaat vo najtesniot del na klinovidniot kanal i so pomo{ na trieweto vrte`niot moment od pogonskiot se prenesuva na gonetiot disk. Vo slu~aj gonetiot disk od drug izvor da dobie pogolema agolna brzina od onaa na pogonskiot (spu{tawe na velosiped po nadolnina), val~iwata se vteruvaat vo {irokiot del na klinovidniot kanal i vrskata se prekinuva, pri {to pogonskoto vratilo moè da miruva ili da se vrti so pomala agolna brzina od onaa na gonetoto vratilo. Vo slu~aj na obratna nasoka na vrtewe na pogonskoto vratilo, val~iwata isto taka doa|aat vo {irokiot del od klinovidniot kanal i vrskata so gonetiot del na spojnicata e prekinata.

Sl.9.15 Ednonaso~na spojnica (spojnica so sloboden ôd) n2 = n1

n1

n2

n2 > n1 ili n1 vo sprotivna nasoka

n1

n2

a) vklu~ena b) isklu~ena:

pritisni pruìni

gonet disk

valja~iwa

pogonski disk

201

10. Leì{ta Leì{tata se ma{inski elementi vo vid na potsklop, sklop ili grupa,

koi sluàt kako potpori kaj oskite i vratilata. Vo sklop na edna ma{ina nivnata uloga e silite {to dejstvuvaat na oskite i vratilata preku nivnite rakavci da gi prenesat na fiksnata podloga pri {to treba da ovozmoàt nepre~eno kru`no ili oscilatorno dvièwe na rakvcite so kolku {to e mo`no pomali zagubi od triewe. Vo vrska so ova, leì{tata se delat na leì{ta so lizgawe i leì{ta so trkalawe, a vo zavisnost od postavenosta na silata vo odnos na oskata na rakavecot, tie moè da bidat radijalni (popre~ni), aksijalni (nadol`ni) i radiaksijalni leì{ta.

Kaj leì{tata so lizgawe rakavecot od oskata ili vratiloto direktno se potpira na postelkata na leì{teto i pri negovoto vrtewe se javuva triewe od lizgawe pome|u nego i postelkata na leì{teto.

Kaj leì{tata so trkalawe rakavecot od oskata ili vratiloto posredno preku kuglici, valja~iwa, igli~ki ili nekoi drugi trkala~ki elementi se potpira na leì{teto i pri negovoto vrtewe se javuva triewe od trkalawe pome|u trkala~kite elementi i drugite delovi na leì{teto.

Bitnata i osnovna razlika pome|u ovie dve glavni grupi leì{ta e vidot na trieweto vo niv, odnosno trieweto od lizgawe kaj prvite {to e nesporedlivo pogolemo od trieweto pri trkalawe kaj drugite i {to bitno vlijae na oblikuvaweto na leì{teto preku konstruktivnoto re{enie na na~inot na podma~kuvawe na delovite {to me|usebno se trijat. Druga va`na razlika pome|u leì{tata so lizgawe i leì{tata so trkalawe e taa {to prvite redovno se poedine~na konstrukcija i vo slu~aj na dotraenost moè da se popravaat, a drugite se standardizirani ma{inski elementi, se izrabotuvaat masovno vo specijalizirani za toa fabriki i vo slu~aj na dotraenost ne moè da se popravaat tuku ednostavno se zamenuvaat.

Radijalnite (popre~ni) leì{ta primaat glavno radijalni (popre~ni na oskata) i eventualno mnogu mali (nezna~itelni) aksijalni sili koi dejstvuvaat vo pravec na oskata na rakavecot.

Aksijalnite (nadol`ni) leì{ta primaat glavno aksijalni sili koi dejstvuvaat vo pravec na oskata na rakavecot od vratiloto.

10. Leì{ta

202

Radiaksijalnite leì{ta imaat takva konstrukcija {to ovozmoùva istovremeno da primaat i radijalni i aksijalni sili.

10.1 Lizga~ki leì{ta Ovie leì{ta po~esto nao|aat primena kako radijalni, a poretko i kako

aksijalni leì{ta so lizgawe. Taka na sl. 10.1 e prikaàna konstrukcijata na ednostavno radijalno, ednodelno lizga~ko leì{te, koe iscelo e izlieno od siv liv (leano èlezo) so otvor za rakavecot na vratiloto. Na gorniot del e izraboten otvor za dovod na sredstvoto za podma~kuvawe, a na dolniot del ima dva otvora za zavrtki koi sluàt za pricvrstuvawe na leì{teto za nepodvi`nata podloga. Za da ne se frla celoto leì{te po o{tetuvaweto na dopirnite povr{ini, a i za da se primeni materijal so podobri osobenosti na podma~kuvawe, vakvite leì{ta naj~esto se izveduvaat so vmetnata postelka {to se zamenuva po nejzinoto istro{uvawe. êstopati vakvite postelki se izrabotuvaat kako dvoslojni so zalivka pri {to po o{tetuvaweto se zamenuva samo zalivkata ili pak kako pove}edelni kaj koi se zamenuva samo najo{teteniot del od postelkata.

rakavec

otvori za pricvrstuvawe

rebr

o za

vkr

utuv

awe

A

A

presek A-A

postelka

otvor za dovod na sredstvoto za podma~kuvawe

10.1 Lizga~ki leì{ta

203

Sl. 10. 1 Ednostavno ednodelno radijalno lizga~ko leì{te so postelka Sekoga{ koga rakavecot ima nasloni na dvata kraja, od konstruktivni

pri~ini (montaà i demontaà na leì{teto) se primenuva dvodelno lizga~ko leì{te prikaàno na sl. 10. 2, {to e sostaveno od trup – 1, kapak – 2, dolna – 3 i gorna postelka – 4, otvori za zavrtki za povrzuvawe na trupot so kapakot – 5, otvor za dovod na sredstvoto za podma~kuvawe – 6 i otvori za zavrtki za povrzuvawe na trupot i podlogata – 7.

Sl. 10. 2 Ednostavno dvodelno radijalno lizga~ko leì{te so postelka

Dvodelnoto lizga~ko leì{te e poskapo i posloèno za izrabotka od ednodelnoto, no zatoa pak, po potreba lesno se montira i demontira.

Postojat razni drugi konstrukcii na radijalni lizga~ki leì{ta kaj koi moè da se sretnat i nekoi drugi elementi kako korito za sobirawe na masloto za podma~kuvawe, zalivka od bel metal na postelkata (za postignuvawe podobro podma~kuvawe), prsten za podma~kuvawe {to pri vrteweto go podiga masloto od dnoto na trupot i vr{i podma~uvawe, nagodliv del na trupot i kapakot koj ovozmoùva pravilna rabota na leì{teto duri i koga vratiloto e osetno deformirano i dr. Pove}e podatoci za vakvite konstrukcii na lizga~kite radijalni leì{ta se nao|aat vo navedenata literatura.

A

A 2

17

4

3

5 6presek A - A

10. Leì{ta

204

Na sl.10.3 e prikaàno dvodelno lizga~ko leì{te {to e podma~kuvano so pomo{ na ednodelen prsten, ~ij popre~en presek moè da bide pravoagolen, trapezen, {estagolen ili polukruèn.

Sl. 10. 3 Dvodelno lizga~ko leì{te podma~kuvano so ednodelen prsten

Ednodelniot so pravoagolen popre~en presek e najprost oblik na prsten za podma~kuvawe. Prstenot so pravoagolen popre~en presek lesno moè da se zalepi za bo~nite yidovi, {to moè da se odbegne so koso zasekuvawe na presekot, odnosno so primena na prsten so trapezen ili polukruèn oblik na popre~niot presek. Koga konstrukcijata ne dozvoluva smestuvawe ednodelen se upotrebuva dvodelen prsten za podma~kuvawe (sl.10.4) koj na spojot ima razdvojliva brava zaradi {to e podebel od ednodelniot.

1.-osnova 2.-kapak 3.-postelka 4.-otvor za dovod na masloto 5.-kontrola na nivoto na masloto 6.-ispust za masloto 7.-prsten za podma~kuvawe 8.- zavrtki za pricvrstuvawe na

kapakot i osnovata 9.otvori za pricvrstuvawe na leì{teto za podlogata

9

5

6

7

1

3

2

4

8

Dδ

brava za spojuvawe

a) b) v)


205

Sl. 10. 4 Dvodelen prsten a), oblici na popre~ni preseci b) i oblici na bravi za spojuvawe v) na dvodelnite prsteni za podma~kuvawe

Na sl. 10. 5 e prikaàna konstrukcija na lizga~ko aksijalno leì{te so prsten i kanal za dovod na masloto za podma~kuvawe na trijnata povr{ina,

{to e nameneto za vertikalno postaveno vratilo. Sl. 10. 5 Aksijalno lizga~ko leì{te so vmetnat prsten

Osven navedenite pokarakteristi~ni primeri na lizga~ki leì{ta, vo ma{inskata tehnika se primenuvaat golem broj razni konstruktivni modifikacii kako slobodni konstrukcii za konkretna ma{ina i namena.

Inaku, lizga~kite leì{ta se upotrebuvaat sekade kade doa|aat do izraz nivnite predimstva vo odnos na trkala~kite leì{ta i toa pri visoki za~estenosti na vrteìte, za golemi i te{ko optovareni vratila (so pre~nici nad 1,0 m) za koi nema standardni trkala~ki leì{ta, za slu~aj koga uslovite na montaàta nalagaat dvodelni leì{ta (kolenasti vratila), za rabota vo agresivna sredina (vlaga, prav) i dr.

10.1.1 Zada~a i proces na podma~kuvawe kaj lizga~kite leì{ta

Za da se razbere procesot na podma~kuvawe kaj lizga~kite leì{ta }e se posluìme so modelot prikaàn na sl. 10. 6, kade pri relativno dvièwe na prizmata optovarena so normalnata sila Fn, pome|u dopirnite povr{ini na

43

21 legenda:

1 - rakavec2 - prsten3 - ~ivija

maslo

10. Leì{ta

206

prizmata i podlogata se javuva sloèn fizi~ko – hemiski proces - triewe. Pritoa, kako {to e poznato, silata na triewe ima nasoka sprotivna od nasokata na vle~nata sila Ft i e opredelena so slednata ravenka

nFF µµ = 10.01

taka {to za da postoi dvièwe na prizmata vo dadenata nasoka, potrebno e da se ispolni sledniot uslov

nt FFF µµ =≥ 10.02

kade {to

µ - koeficient na trieweto pri lizgawe pome|u dopirnite povr{ini na prizmata i podlogata

Vo slu~aj na golema vrednost na koeficientot na triewe µ potrebna e golema vrednost na vle~nata sila Ft {to ne e vo interes, pa zatoa e potrebno da se iznajdat site mo`nosti za namaluvawe na negovata vrednost. Za postignuvawe na taa cel materijalite na trijnite povr{ini na prizmata i podlogata treba da imaat dobri lizga~ki osobenosti, a koga i toa ne e dovolno se pribegnuva kon podma~kuvawe so specijalni sredstva za taa namena, a naj~esto so maslo za podma~kuvawe.

Sl. 10. 6 Triewe na suvi, polumokri i mokri povr{ini

Vo procesot na podma~kuvawe, zavisno od sostojbata na trijnite povr{ini i dovolnoto ili ne prisustvo na sredstvoto za podma~kuvawe, se razlikuva triewe na suvi povr{ini (sl. 10. 6a i linija 1 – 2 na sl. 10. 6b), triewe na polumokri povr{ini (linija 2 –3 na sl. 10. 6b) i triewe na mokri povr{ini (sl. 10. 6v i linijata desno od to~ka 3 na sl. 10. 6b).

Ft

Fn

Fµv

Fµ

v

Fn

Ft

v

µ

23

1

a) b) v)


207

Sli~no na procesot na triewe pri dvièweto na prizmata po ramna povr{ina se odviva i procesot na triewe pri vrtewe na rakavecot na vratiloto vo postelkata na lizga~koto leì{te. Pritoa, to~kata 1 vo dijagramot za promenata na vrednosta na koeficientot na triewe µ go pretstavuva po~etniot moment na vrtewe na rakavecot koga vrednosta na perifernata brzina iznesuva v = 0, a vo leì{teto vladee triewe na suvi povr{ini, pri {to koeficientot na triewe ima maksimalna vrednost. So zgolemuvawe na perifernata brzina v negovata vrednost opa|a sî dodeka ja postigne svojata minimalna vrednost µmin vo momentot koga zapo~nuva vistinskiot proces na triewe na mokri povr{ini (to~ka 3 vo sl. 10. 6b) i koga so zgolemuvawe na brzinata negovata vrednost raste. Inaku, to~kata 2 go ozna~uva momentot koga rakavecot zapo~nuva da se oddeluva od postelkata i koga masloto navleguva vo prostorot pome|u niv (triewe na polumokri povr{ini).

Od po~etniot moment pa sî do postignuvaweto na triewe na mokri povr{ini, vrednosta na momentot na triewe Tµ se menuva, taka {to so merewe na negovata vrednost

22dFdFT µµµ == 10.03

mo`no e da se opredeli vrednosta na koeficientot na triewe

dFTµµ

2= 10.04

pri {to

Tµ - izmerena vrednost na momentot na triewe F – sila vo rakavecot i d – pre~nik na rakavecot

Osven {to vrednosta na koeficientot na triewe µ zavisi od perifernata brzina na rakavecot, taa zavisi i od vrednosta na temperaturata, bidej}i so nejziniot porast viskoznosta na masloto za podma~kuvawe opa|a, a so toa i vrednosta na koeficientot na triewe. Zatoa pri povisoki rabotni temperaturi treba da se izbira poviskozno maslo za podma~kuvawe.

Se razbira, i drugi faktori imaat vlijanie vrz vrednosta na koeficientot na trieweto osobeno pri triewe na polumokri povr{ini, a toa se: materijalot i konstrukcijata na leì{teto, vidot na nalegnuvaweto

10. Leì{ta

208

na rakavecot i postelkata, kvalitetot na sredstvoto za podma~kuvawe, obrabotkata na rakavecot i postelkata i dr. Toa treba osobeno da se ima predvid vo slu~aite koga leì{teto raboti so ~esti prekini, mali brzini i golemi optovaruvawa.

Vo taa smisla vo tab. 10. 1 se dadeni vrednostite na koeficientot na triewe µ za nekoi materijali na postelkata pri triewe na suvi, polumokri i mokri povr{ini.

Tab. 10. 1 Orientacioni vrednosti na koeficientot na triewe µ Triewe

Le`

i{t

a

Na~in na podma~kuvawe so

Postelka od suvo polumokro mokro

mast O,12 0,05 do 0,1 -

maslo so ma~kalka siv liv, bronza O,14 0,04 do 0,07 O,014

bronza O,14 - 0,003 do 0,005 bel metal O,24 - 0,002 do 0,003 siv liv O,14 0,02 do 0,1 0,004 do 0,008 sinter O,17 - 0,002 do 0,014

radi

jaln

i

mas

lo s

o pr

sten

plastika O,14 0,01 do 0,03 0,003 do 0,006

mast siv liv, bronza

O,15 - -

pot

pir.

maslo O,25 O,03 -

aksi

jaln

i

segm

.

maslo bel metal

O,25 - 0,0015 do 0,004

10.1.2 Sredstva za podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta

Vo procesot na podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta naj~esto se upotrebuvaat razni vidovi masla, poretko masti, a ponekoga{ duri voda, pa i vozduh.


209

Masloto kako redovno sredstvo za podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta e osobeno pogodno za leì{tata na brzoodnite ma{ini, za te{ko optovare-nite leì{ta i za leì{tata izloèni na visoki temperaturi. Masloto za podma~kuvawe moè da bide od mineralno, bilno i ìvotinsko poteklo. Naj~esto se upotrebuva mineralnoto maslo bidej}i e najpostojano, no vo posledno vreme mu konkurira sinteti~koto maslo. Osnovna karakteristika na masloto za podma~kuvawe e negovata viskoznost {to pretstavuva vnatre{en otpor na ~esti~kite da se sprotivstavat na nivnoto me|usebno pomestuvawe. Viskoznosta na masloto za podma~kuvawe moè da bide kinemati~ka ν (m2/s) i dinami~ka η (Pas) ili (Ns/m2). Drugi pova`ni karakteristiki na masloto za podma~kuvawe se gustinata ρ (kg/m3), temperaturata na zapaluvawe i stvrdnuvawe (oC), sodrìnata na voda, pepel i asfalt kako {tetni materii, otpornosta na stareewe i dr.

Pri izborot na masloto za podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta treba da se izbira maslo so dotolku pogolema viskoznost dokolku vrednosta na pritisokot vo leì{teto e pogolema, temperaturata povisoka, a perifernata brzina na rakavecot pomala.

Vo slu~aj koga perifernata brzina na rakavecot e v < 2,0 m/s a povr{inskata obrabotka na rakavecot i postelkata e poslaba, vo masloto za podma~kuvawe se dodava koloiden grafit {to dobro se prilepuva kon metalot i gi zaramnuva neramninite na dopirnite povr{ini.

Masta kako sredstvo za podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta poretko se upotrebuva od masloto. Podma~kuvaweto so mast e ekonomi~no i se odviva so nejzinoto topewe pri poka~uvawe na rabotnata temperatura vo leì{teto, pri {to taa navleguva do lizga~kite povr{ini na leì{teto. Masta se upotrebuva i tamu kade {to poradi vertikalnata polo`ba na liz-ga~kite povr{ini kade prirodno, masloto ne bi moèlo da se zadrì. Mastite se dobivaat od mineralnite masla i kalciumoviot, natriumoviot i kaliumoviot sapun. Najva`na karakteristika na mastite za podma~kuvawe e nivnata temperatura na topewe, koja ne smee da bide poniska od 60 oC, a za te{ko optovareni leì{ta izloèni na silno zatopluvawe od 120 oC.

10.1.3 Na~in na podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta

10. Leì{ta

210

Doveduvaweto na sredstvoto za podma~kuvawe vo lizga~kite povr{ini na leì{teto moè da bide poedine~no ili grupno. Vo prviot slu~aj sredstvoto za podma~kuvawe se doveduva vo sekoe leì{te oddelno, a vo vtoriot, pogolem broj leì{ta so sredstvoto za podma~kuvawe se snabduva-at od edno centralno mesto, zaradi {to vakvoto podma~kuvawe se narekuva centralno podma~kuvawe.

10.1.3.1 Podma~kuvawe so maslo Poedine~noto podma~kuvawe moè da se ostvari na pove}e na~ini.

Najprost na~in e ra~no so pomo{ na kanti~ka {to se realizira odvreme navreme, no ne e efikasno i ramnomerno. Podobar poedine~en na~in na podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta e so pomo{ na pove}e tipovi ma~kalki, kako ma~kalka so fitil, ma~kalka so pra~ka, ili ma~kalka so ventil. Vo prviot slu~aj, blagodarej}i na kapilarnoto dejstvo na fitilot, od sadot na ma~kalkata masloto za podma~kuvawe dospeva do lizga~kite povr{ini vo leì{teto. Vo vtoriot slu~aj pra~kata so svojot dolen del e vo dopir so rakavecot, poigruva i odvreme navreme propu{ta maslo vo rakavecot. Sepak, najdobar i ~esto primenuvan poedine~en na~in na podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta e podma~kuvaweto so prsten, koj se razlikuva od prethodnite po toa {to isto koli~estvo maslo postojano cirkulira i se koristi za podma~kuvawe na leì{teto. Prstenot e nametnat na rakavecot, so negovoto vrtewe go kreva masloto od rezervoarot, pri {to toa navleguva vo prostorot pome|u rakavecot i postelkata i go obavuva potrebnoto podma~kuvawe na lizga~kite povr{ini. Vo slu~aj koga leì{teto e izloèno na golemi optovaruvawa, a rakavecot se vrti so golema periferna brzina, masloto se doveduva pod pritisok so pomo{ na pumpa, presa ili poretko so pomo{ na gravitacija.

Centralnoto podma~kuvawe se vr{i so pomo{ na pumpa, koja masloto go doveduva ednovremeno do lizga~kite povr{ini na pove}e leì{ta i po izvr{enoto podma~kuvawe se vra}a vo rezervoarot, od kade preku filter povtorno se koristi za podma~kuvawe. Vakvoto cirkulaciono podma~-kuvawe na lizga~kite leì{ta denes se koristi mnogu ~esto kaj motorite so vnatre{no izgoruvawe, parnite turbini, alatnite ma{ini i dr.

Kaj leì{tata na ma{inskite konstrukcii vo zatvoren prostor podma~kuvaweto moè da se ostvari i so pomo{ na prskawe od strana na podvi`nite delovi, koi so svojot dolen del se potopeni i pri nivnoto vrtewe masloto go rasprskuvaat na site strani vo prostorot, taka {to toa dospeva i do lizga~kite povr{ini na leì{tata. Vakviot na~in na


211

podma~kuvawe e zastapen kaj motorniot lost, klipnicata vo motorite so vnatre{no izgoruvawe pa i kaj reduktorite.

10.1.3.2 Podma~kuvawe so mast Za poedine~no doveduvawe na masta moè da posluàt obi~ni otvori vo

gorniot del na leì{teto od kade so zatopluvawe na leì{teto masta se rastopuva i pod dejstvo na sopstvenata teìna doa|a vo lizga~kata povr{ina na rakavecot i go izvr{uva potrebnoto podma~kuvawe.

Na sl. 10. 7 e prikaàna konstrukcijata na naj~esto primenuvanata Stauffer – ova ma~kalka za podma~kuvawe na lizga~kite leì{ta so mast. Po potreba (koga se ispraznila) ma~kalkata se polni odgore i so povremeno pritegawe na kapakot masta se potisnuva kon rakavecot i vr{i podma~kuvawe na

lizga~kite povr{ini.

Sl. 10. 7 Stauffer – ova ma~kalka

Nekolku drugi varijanti ma~kalki za lizga~kite leì{ta se prikaàni na sl. 10. 8 i toa a) so zavrtka, b) so top~est ventil (Tekallemit), v) so pruìna i d) avtomatska – Mowi ma~kalka.

1- kapak

3 - telo

2 - mast

4 - leì{te

10. Leì{ta

212

Ma~kalkata so zavrtka e varijanta na Stauffer – ovata ma~kalka i kaj nea potisnuvaweto na masta se vr{i so zavrtkata {to se pritegnuva so odvrtka.

Kaj Tekallemit – ma~kalkata masta se potisnuva so ra~na presa, pri {to po zavr{uvawe na nejzinoto polnewe top~estiot ventil avtomatski se zatvora. Ovie ma~kalki masovno se upotrebuvaat vo ma{instvoto kako kaj avtomobilite i drugite vidovi vozila, alatnite, rudarskite i grade`ni ma{ini kako i kaj mnogu drugi ma{inski postrojki.

Sl. 10. 8 Drugi varijanti ma~kalki za lizga~ki leì{ta

Za pove}e optovarenite lizga~ki leì{ta se upotrebuvaat avtomatski ma~kalki so tegovi ili pruìna.

Ma~kalkata so pruìna e avtomatska bidejki po polneweto, masta se potisnuva kon lizga~kite povr{ini na leì{teto so pomo{ na pruìna.

Isto taka i Mowi – ma~kalkata e avtomatska, se polni so pomo{ na ra~na presa pri {to taa ne se otvara pa vo nea ne moàt da navlezat ne~istotii, pra{ina i dr. Duri i pruìnata moè da se zameni bez otvorawe na ma~kalkata so ednostavno simnuvawe na nadvore{nata obvivka.

a) b) v) g)


213

Nedostatok na site ovie ma~kalki e postepenoto opa|awe na potrebniot pritisok so namaluvaweto na koli~estvoto mast vo niv. Koga se saka vred-nosta na pritisokot vo niv da bide postojana, se primenuvaat presi koi se pogonuvani od vratiloto.

Za ednovremeno podma~kuvawe na pove}e lizga~ki leì{ta se primenuva centralno podma~kuvawe so mast pod pritisok {to go obezbeduvaat presi za mast, pri {to so pomo{ na razvodnik masta se sproveduva od presata do site lizga~ki leì{ta.

10.1.4 Presmetka na lizga~kite leì{ta

Presmetkata na lizga~kite leì{ta se sveduva na presmetka na rakavcite onaka kako {to e toa izloèno vo poglavieto za presmetka na rakavcite. Pokraj definiraweto na vrednosta na pre~nikot d i dolìnata na rakavecot b, za dobra konstrukcija na lizga~koto leì{te vo celina potrebno e da se posveti vnimanie na pravilniot izbor na sredstvoto za podma~kuvawe, na~inot na negoviot dovod do lizga~kite povr{ini, kako i za pravilniot izbor na materijalot na postelkata.

Pome|u drugoto (vidi vo navedenata literatura), potrebno e da se izvr{i i proverka na temperaturata na lizga~koto leì{te, koja prakti~ki e identi~na so temperaturata na masloto za podma~kuvawe. Taa moè pribli`no da se opredeli so sporedba na sozdadenata toplinska energija vo rakavecot Pµ so toplinskata energija PΘ {to se oddava na okolinata po pat na prirodno ili ve{ta~ko ladewe.

Silinata {to so triewe se sozdava vo rakavecot na lizga~koto leì{te moè da se presmeta spored izrazot

vFvFP µµµ == 10.05

a silinata {to se oddava na okolinata za radijalen rakavec e

)(bdAP oΘ−Θ=∆Θ=Θ παα 10.06

Vo slu~aj ovie dve silini da bidat ednakvi, celokupnata proizvedena toplinska energija vo rakavecot biva prirodno odveduvana i predavana na okolinata na leì{teto i vo takov slu~aj nema potreba od dopolnitelno

10. Leì{ta

214

ve{ta~ko ladewe na leì{teto. Vo takov slu~aj, vrednosta na stacionarnata temperatura na leì{teto {to prakti~ki e ednakva so temperaturata na masloto za podma~kuvawe, po izvr{enoto podma~kuvawe vo rakavecot Θ se dobiva od izrazot

)(bdvF oΘ−Θ= παµ 10.07

i iznesuva

oo vp 80≤+Θ=Θ

παµ

10.08

Vo sprotivno ako silinata od triewe {to se sozdava vo rakavecot na leì{teto Pµ e pogolema od taa {to po priroden pat se oddava na okolina-ta PΘ , temperaturata vo leì{teto e povisoka od 80oC, pa vo takov slu~aj e potrebno dopolnitelno ve{ta~ko ladewe na leì{teto.

Vo izrazite 10.7 i 10.8

α ( kJ/m2s oC) – koeficient na odveduvawe na toplinata so vrednost α = 0,05 do 0,14 ( kJ/m2s oC)

pri {to

• α = 0,05 za leì{ta koi rabotat pod nepovolni uslovi • α = 0,07 do 0,08 za leì{ta koi rabotat vo normalni uslovi • α = 0,14 za leì{ta koi rabotat vo mnogu povolni uslovi

Vo slu~aj koga prirodnoto ladewe e nedovolno, se pribegnuva kon ve{ta~ko ladewe na leì{teto, {to moè da se ostvari so zasilena cirkulacija na pogolemo koli~estvo maslo za podma~kuvawe, so dopolnitelno ladewe na leì{teto so voda ili maslo, ili pak so zgolemuvawe na povr{inata na leì{teto so izvedba na rebra.

Za razlika od stabilnite leì{ta, vo leì{tata vo vozilata zavisno od brzinata na dvièwe, vrednosta na koeficientot na odveduvawe na toplinata moè da bide duri i do pet pati povisoka.

Vo slu~aj na dopolnitelno ve{ta~ko ladewe na leì{teto so cirkulacija na maslo za podma~kuvawe, potrebnoto koli~estvo maslo {to cirkulira od rezervoarot na maslo preku pumpa i filter za pro~istuvawe, se presmetnuva od ravenkata

)(cGvF vi Θ−Θ=µ 10.09


215

od kade za koli~estvoto maslo {to niz leì{teto pominuva za eden ~as se dobiva

[kg/h])(c

vFGvi Θ−Θ

= µ 10.10

kade {to

c = 1,7 do 2,09 [kJ / kg oC] – specifi~na toplina na masoto,

vΘ = 35 do 45 [oC] - temperatura na masloto na vlez vo leì{teto,

iΘ = 90 do 100 [oC] – temperatura na masloto na izlez od leì{teto.

10.2 Trkala~ki leì{ta

221

10.2 Trkala~ki leì{ta Za razlika od lizga~kite, kaj trkala~kite leì{ta e dominantno

trieweto od trkalawe i toa e bitna razlika pome|u tie dva vida leì{-ta. Od ovaa osobenost proizleguva i golemata razlika vo konstrukcijata na trkala~kite leì{ta. Tie se sostaveni od dva prstena od koi edniot e vnatre{en i se navlekuva na rakavecot, a drugiot e nadvore{en i se vgraduva vo nepodvi`noto kuki{te, a vo prostorot pome|u niv se vgradeni trkala~ki elementi koi moàt da bidat vo oblik na top~iwa, val~iwa, burenca ili igli~ki. Pokraj ovie tri osnovni delovi, vo trkala~kite leì{ta ima i drà~i na trkala~kite tela kako i zatinki zaradi spre~uvawe na navleguvawe na ne~istotii vo vnatre{nosta na leì{teto. Teoretskiot dopir pome|u trkala~kite elementi i prstenite, vo zavisnost od nivnata forma, e vo to~ka ili linija poradi {to lokalnoto optovaruvawe e zna~itelno, {to moè da se smeta za nedostatok na ovie leì{ta, dodeka pak trieweto od trkalawe e nezna~itelno duri i zanemarlivo, a i trieweto od lizgawe vo drà~ite na trkala~kite tela i zatinkite e sosem malo.

Golema prednost na trkala~kite vo odnos na lizga~kite leì{ta e toa {to vo po~etokot na rabotata, pri mali brzini, otporot vo leì{teto e sosem malku pogolem od otporot za vreme na redovnata rabota pri normalni brzini {to osobeno doa|a do izraz kaj ma{inite {to rabotat so ~esti prekini, kako na primer motornite vozila i alatnite ma{ini. Drugi prednosti na trkala~kite leì{ta se: potrebata od malo koli~estvo sredstvo za podma~kuvawe, nemaweto potreba od nekoe posebno nadgleduvawe vo tekot na rabotata, kako i nivnoto pomalo zatopluvawe zaradi pomalite otpori od triewe pri trkalawe.

Kako nedostatoci na trkala~kite leì{ta se smetaat: potrebnata golema preciznost vo izrabotkata, potrebnoto mo{ne golemo vnimanie vo montaàta, relativno pogolemata bu~avost vo rabotata, ograni~eniot vek na traewe, neprimenlivosta za golemi brzini i nemo`nosta da se popravat dokolku dojde do o{tetuvawe na nekoj od nivnite sostavni delovi, koga tie treba ednostavno da se zamenat so novi.

Kako lizga~kite, taka i trkala~kite leì{ta vo odnos na silata {to ja primaat i ja prenesuvaat na ku}i{teto se delat na radijalni (prstenesti) i aksijalni (diskovni). Radijalnite (prstenesti) trkala~ki leì{ta se nameneti, glavno, za primawe na radijalni Fr, no nekoi od niv, kako {to e

10. Leì{ta

222

prikaàno na sl.10.9, primaat i pomali aksijalni sili Fx, pa se narekuvaat radiaksijalni trkala~ki leì{ta. Spored oblikot na trkala~kite tela leì{tata se delat na leì{ta so top~iwa i leì{ta so val~iwa. Od svoja strana leì{tata so val~iwa moàt da bidat cilindri~ni, konusni, bo~vesti i igli~esti. Trkala~kite leì{ta so cilindri~ni val~iwa moàt da bidat i elasti~ni. Spored konstrukcijata, trkala~kite leì{ta se ednoredni ili dvoredni, a spored funkcijata kruti ili nagodlivi.

Na sl.10.9 se prikaàni nekoi od po~esto primenuvanite trkala~ki leì{ta i toa:

a) radijalno trkala~ko so top~iwa, b) radijalno trkala~ko so cilindri~ni val~iwa, v) radiaksijalno trkala~ko so koni~ni val~iwa g) radijalno trkala~ko so buri~esti val~iwa i d) aksijalno trkala~ko so top~iwa.

Sl.10.9 Nekoi od po~esto primenuvanite trkala~ki leì{ta

Pokraj navedenite osnovni delovi (prsteni ili diskovi i trkala~ki ele-menti), sekoe trkala~ko leì{te sodrì i kafez (drà~), ~ija uloga e trkala~kite elementi da gi drì na otstojanie za da ne dojde do zaglavuvawe.

Site leì{ta {to se prikaàni na sl.10.9 se ednoredni, t.e. imaat samo eden red trkala~ki elementi. Za primawe pogolemi optovaruvawa, trkala~-

cilindri~ni

trkala~ki elementitrkala~ki elementi

top~iwa

D

F x

nadv

ore{

en p

rst

en

vnat

re{

en p

rst

en

b)a)b

d

b

D d

Fr Fr

FxFxFxFx

nepodvièn disk

g)v)

b

d D

b

D d

podvièn disk

d)

D

buri~estikoni~ni

Fr Fr

valja~iwaaksijalno top~esto leì{te

b

d


223

kite leì{ta moàt da bidat i dvoredni, t.e. da sodràt i po dva reda trkala~ki elementi (vidi tab.10.2).

10.2.1 Radijalni ( prstenesti) trkala~ki leì{ta

Radijalnite (prstenesti) trkala~ki leì{ta (sl.10.9a, b i g) primaat prvenstveno radijalno optovaruvawe, no nekoi od niv moàt da prifatat i nezna~itelna aksijalna sila.

Top~estite (sl.10.9a) radijalni leì{ta imaat dlaboki `lebovi vo nadvore{niot i vnatre{niot prsten vo koi pri ekscentri~na polo`ba na prstenite se vmetnuvaat top~iwata, a potoa so pomo{ na drà~ot (kafezot) se rasporeduvaat na pravilno me|usebno rastojanie. Moàt da bidat ednoredni za pomali i dvoredni, za pogolemi radijalni optovaruvawa. Koga vo tekot na rabotata se o~ekuva vidno svitkuvawe na vratiloto, vakvoto leì{te treba da ovozmoì prisposobuvawe na takvata sostojba, pa zatoa se izbira nagodlivo radijalno trkala~ko leì{te so dva reda top~iwa. Taka nagodlivoto leì{te so dva reda top~iwa vo nadvore{niot prsten ima na`lebena pateka so sferi~en oblik, a vo vnatre{niot prsten ima dva kanali za top~iwata. Vakvata konstrukcija ovozmoùva svrtuvawe za agol od

o2± na nadvore{niot vo odnos na vnatre{niot prsten {to e dovolno za dobra rabota na leì{teto pri neto~na izrabotka ili pak mala deforma-cija na vratiloto vo tekot na rabotata.

Vo slu~aj na pogolemi radijalni optovaruvawa se primenuvaat radijal-nite val~esti (sl.10.9b i g) leì{ta. Od niv naj~esto se vo upotreba leì{tata so cilindri~ni, i toa kako ednoredni (sl.10.9b) ili dvoredni, so kratki ili dolgi val~iwa. Poradi liniskiot teoretski dopir pome|u val~iwata i prstenite, otporot od triewe e zna~itelno pogolem kaj val~estite, no zatoa, pak, val~estite leì{ta primaat zna~itelno pogolemi radijalni optovaruvawa, podnesuvaat udari, a se pogodni i za povisoki za~estenosti na vrteìte od top~estite radijalni leì{ta.

Dokolku vo leì{teto se vgradeni cilindri~ni val~esti tela ~ija dolìna e mnogukratno pogolema (i do 15 pati) od nivniot pre~nik, stanuva zbor za igli~esto radijalno leì{te koe ne podnesuva aksijalno optovaru-vawe, a i otporot od triewe e zna~itelen. Poradi maliot pre~nik na val~iwata (igli~kite), nadvore{niot pre~nik na vakvite leì{ta e mnogu pomal od leì{teto so cilindri~ni val~iwa za ista vrednost na pre~nikot

10. Leì{ta

224

na rakavecot, taka {to so nivnata upotreba se za{teduva prostor vo radijalen pravec. Igli~estite leì{ta moàt da se vgraduvaat bez vnatre{en, a ponekoga{ i bez nadvore{en prsten, pri {to igli~kite se trkalaat direktno po rakavecot. Ovie leì{ta se pogodni za vgraduvawe na rakavci {to osciliraat ili se vrtat bavno, kako i za rabota {to e prosledena so udari. Posebna konstrukcija na ovaa grupa se leì{tata so elasti~ni val~iwa vo vid na navojna pruìna namotana od ìca so pravoagolen profil. Vakvata konstrukcija ne uslovuva najto~na izrabotka nitu sovr{ena montaà, bidej}i pod optovaruvaweto elasti~nite val~iwa se prisposobuvaat sami od sebe. Vo vnatre{nosta na vakvite elasti~ni val~iwa se vgradeni oski~ki, vsadeni vo dva bo~ni prstena.

Koni~nite (sl.10.9v) val~esti leì{ta primaat pogolemi optovaruvawa vo radijalen, a pomali samo vo edna aksijalna nasoka. So pogolem agol na konusot leì{teto moè da primi pogolema aksijalna sila.

Bo~vestite (sl.10.9g) nagodlivi leì{ta odgovaraat za radijalni i mali aksijalni optovaruvawa. Osven so cilindri~en tie se izveduvaat i so koni~en otvor za montaà na koni~ni rakavci. Bo~vestite dvoredni nagodlivi leì{ta se pogodni za radijalni i aksijalni optovaruvawa vo obete nasoki. Dozvoluvaat golemi zakosuvawa na rakavecot blagodarenie na sferi~nata pateka vo nadvore{niot prsten i oblikot na val~iwata.

10.2.2 Aksijalni (diskovni) trkala~ki leì{ta

Aksijalnite (diskovni) trkala~ki leì{ta se predvideni za prifa}a-we samo na aksijalni optovaruvawa. Poradi pojavata na ìroskopskiot efekt i centrifugalnata sila, vakvite leì{ta moàt da rabotat pri ograni~ena za~estenost na vrteìte na rakavecot. Tie se izveduvaat kako diskovni so top~iwa ili val~iwa (cilindri~ni, koni~ni ili bo~vesti) vo eden (ednoredni) za ednonaso~na ili vo dva reda (dvoredni), za naizmeni~no promenliva aksijalna sila Fx, kako kruti ili samonagodlivi.

Diskovno ednoredno leì{te e prikaàno na sl.10.9d kade {to edniot disk se naglavuva na rakavecot od vratiloto i se vrti zaedno so nego, a drugiot disk, ~ij otvor e malku pogolem, e vgraden vo ku}i{teto i e nepodvièn. Trkala~kite tela, vo vakov slu~aj top~iwa, se smesteni pome|u ovie dva diska. Vakvite leì{ta moàt da bidat i nagodlivi za edno-naso~no ili za dvonaso~no aksijalno optovaruvawe. Kaj ednonaso~noto, podvi`niot disk ima sferi~na povr{ina koja {to nalegnuva na sferi~nata


225

povr{ina od poseben disk smesten vo ku}i{teto na leì{teto, a kaj dvonaso~noto nagodlivo leì{te ima sferi~ni nalegnuva~ki povr{ini na dvata nepodvi`ni diska. Sekoj od niv nalegnuva na soodvetna sferi~na povr{ina na diskot smesten vo kuki{teto na leì{teto.

10.3 Klasifikacija i ozna~uvawe na trkala~kite leì{ta

Standardnata oznaka na trkala~kite leì{ta se sostoi od • naziv (top~esto, val~esto, bo~vesto i igli~esto, radijalno ili aksi-

jalno, ednoredno ili dvoredno ) i • identifikacionen del sostaven od osnovna oznaka, oznaka pred i

dopolnitelna oznaka na leì{teto. Vo ovoj materijal }e bide objasneto formiraweto na osnovnata oznaka na

trkala~koto leì{te. Osnovnata oznaka na trkala~koto leì{te sodrì pet mesta i toa: Oznakata na prvoto mesto se opredeluva spored tab.10.2.

Tab.10.2 Oznaka na trkala~koto leì{te na prvoto mesto

[ema na trkala~ko leì{te

Ozn

aka

[ema na trkala~ko leì{te

Ozn

aka

0

-tab.10.10 i tab.10.11

7

- tab.12 i tab.13

1

8

- tab.10.18 2

- tab.10.14 i tab.10.15 N

- tab.10.16 i tab.10.17 3

- tab.10.14 i tab.10.15 NU

4

- tab.10.14 i tab.10.15

NJ

10. Leì{ta

226

- tab.10.19 i 20 5

- tab.10.14 i tab.10.15 NUP

- tab.10.6 do tab.10.9 6

QJ

Oznakata na vtoroto i tretoto mesto e sostavena od takanare~eniot plan na nadvore{ni meri ({iro~ina B – red na {iro~ini za radijalnite ili H – red na viso~ini za aksijalnite leì{ta i nadvore{en pre~nik D – red na pre~nici).

Oznakata na vtoroto mesto se formira od redot na {iro~ini B za radijalnite ili od redot na viso~ini H, za aksijalnite trkala~ki le-ì{ta. Vsu{nost, za edna vrednost na pre~nikot na rakavecot t.e. vnatre{-niot pre~nik na trkala~koto leì{te d i edna vrednost na nadvore{niot pre~nik na leì{teto D, spored postoe~kiot standard, se predvideni:

• za radijalnite leì{ta sedum golemini na {iro~ini na leì{teto B i toa od najmalata kon najgolemata vrednost, spored sledniot redosled: 0, 1, 2, 3, 4, 5 i 6,

• za koni~no val~estite leì{ta tri golemini na {iro~ini na leì{teto B i toa od najmalata kon najgolemata vrednost, spored sledniot redosled: 0, 1 i 2,

• za ednorednite aksijalni leì{ta tri golemini na viso~ini na leì{teto H i toa od najmalata kon najgolemata vrednost, spored sledniot redosled: 7, 9 i 1 i

• za dvoredite aksijalni leì{ta eden red na viso~ini na leì{teto H {to se ozna~uva so 2.

Oznakata na tretoto mesto se formira od redot na pre~nici. Vsu{nost za edna vrednost na pre~nikot na rakavecot t.e. vnatre{niot pre~nik na trkala~koto leì{te d, spored postoe~kiot standard, se predvideni:

• za radijalnite leì{ta sedum golemini na nadvore{niot pre~nik na leì{teto D i toa od najmalata kon najgolemata negova vrednost, spored sledniot redosled: 8, 9, 0, 1, 2, 3 i 4.

• za koni~no val~estite leì{ta ~etiri golemini na nadvore{niot pre~nik na leì{teto D i toa od najmalata kon najgolemata negova vrednost spored sledniot redosled: 9, 0, 2 i 3.


227

• za ednorednite aksijalni leì{ta {est golemini na nadvore{niot pre~nik na leì{teto D i toa od najmalata kon najgolemata negova vrednost spored sledniot redosled: 0, 1, 2, 3, 4 i 5 i

• za dvorednite aksijalni leì{ta tri golemini na nadvore{niot pre~nik na leì{teto D i toa od najmalata kon najgolemata negova vrednost, spored sledniot redosled: 2, 3 i 4.

Oznakite na redot na {iro~ini odnosno viso~ini i redot na pre~nici ispi{ani po toj red na vtoroto i tretoto mesto vo osnovnata oznaka go opredeluva takanare~eniot red na meri.

Oznakata na ~etvrtoto i pettoto mesto se formira spored tab.10.3 vo zavisnost od vrednosta na vnatre{niot pre~nik na leì{teto d .

Tab.10.3 Oznaki na ~etvrto i petto mesto za trkala~ki leì{ta

Pre~nik na trkala~koto leì{te d [mm] Mesto

d = 10 d = 12 d = 15 d = 17 d = 20 do 45 d > 45

IV 0 0 0 0 0

V 0 1 2 3 d / 5 d / 5

Na sl.10.10 e pretstaven grafi~ki prikaz za planot na merite kaj radijalnite trkala~ki leì{ta spored nasokite navedeni na po~etokot od ova poglavje.

Sl.10.10 Grafi~ki prikaz za planot na merite kaj radijalnite trkala~ki leì{ta

red {iro~ini B

14

red

pre~

nici

D

1202

08

d

0900

01

1918

10

11

0304

0

13

1

22

d

2829

20

21

23

24

2

D9

D8

D0

D1

D2

D3

D4

10. Leì{ta

228

10.3.1 Primeri na ozna~uvawe na trkala~kite leì{ta

Spored kaànoto dosega, novata oznaka za dvoredno top~esto nagodlivo leì{te (tab.10.2) so vnatre{en pre~nik d = 15[mm], {iro~ina B = 11 [mm] i nadvore{en pre~nik D = 35 [mm] e 11202 kade {to

1 – na I mesto ozna~uva dvoredno top~esto nagodlivo leì{te tab.10.2 1 – na II mesto go ozna~uva redot na {iro~inite B = 11 [mm], 2 – na III mesto go ozna~uva redot na pre~nicite D = 35 [mm], 0 – na IV mesto spored tab.10.3 za pre~nik na otvorot d = 15 [mm], 2 – na V mesto spored tab.10.3 za pre~nik na otvorot d = 15 [mm]. So 32208 (tab.10.16) e definirano radiaksijalno trkala~ko leì{te so

koni~ni val~iwa (3 vo tab. 10. 2), so {iro~ina B = 23 [mm] (2 na vtoroto mesto vo oznakata) {to odgovara na tretiot red na {iro~ini, so nadvore{en pre~nik D = 80 [mm] (2 na tretoto mesto), {to odgovara na pettiot ~len od redot na pre~nici i vnatre{en pre~nik d = 8 . 5 = 40 [mm] (oznaka na ~etvrtoto i pettoto mesto 08 od tab.10.3).

So osnovnata oznaka 51212 (tab.10.19) e definirano aksijalno top~esto ednoredno leì{te (oznaka 5 na prvoto mesto), so viso~ina H = 26 [mm] (1 na vtoroto mesto vo oznakata) {to odgovara na maksimalnata treta po red vrednost vo redot na {iro~ini, so nadvore{en pre~nik D = 95 [mm] {to odgovara na tretiot ~len od redot na pre~nici (2 na tretoto mesto vo oznakata), i vnatre{en pre~nik d = 60 [mm] (12 na ~etvrtoto i pettoto mesto vo oznakata spored tab.10.3).

10.4 Mo} na nosewe na trkala~kite leì{ta

Za razlika od lizga~kite koi naj~esto se individualna tvorba na konstruktorot, trkala~kite leì{ta se standardizirani ma{inski elementi, taka {to na konstruktorot na edna ma{inska konstrukcija mu preostanuva da izvr{i izbor na istite zavisno od uslovite na rabota. Vo tekot na rabotata, elementite na sekoe trkala~ko leì{te se izloèni na za~esteni promeni na optovaruvaweto i na silno zamoruvawe poradi trkalaweto na trkala~kite elementi pome|u vnatre{niot i nadvore{niot prsten, {to na krajot se manifestira so pojava na fini puknatini i pojava na lupewe na povr{inata, so {to leì{teto se onesposobuva za ponata-


229

mo{na pravilna rabota. Vremeto na rabotewe od montaàta do o{tetuvaweto ili, poprecizno, vkupniot broj vrteì N {to leì{teto }e gi ostvari do prvata pojava na znaci na zamor na materijalot na negovite sostavni delovi se narekuva vek na traewe na trkala~koto leì{te i toj ne se presmetuva, tuku se opredeluva so eksperimenti, pri odnapred definirani i zapazeni rabotni uslovi. Poradi nemo`nosta da se postigne apsolutna homogenost na materijalot, apsolutna to~nost vo izrabotkata i vo montaàta, navidum ednakvi leì{ta, pod isti rabotni uslovi, pokaàle razlika vo vekot na traewe.

Najgolemoto optovaruvawe so postojana vrednost, pravec i nasoka na dejstvuvawe {to nekoja grupa ednakvi trkala~ki leì{ta moè da go primi pri nepodvièn nadvore{en prsten, a pritoa negoviot nominalen vek na traewe da bide N = 1000000 vrteì na vnatre{niot prsten se narekuva mo} na nosewe na trkala~koto leì{te.

Nominalen vek na traewe na grupa identi~ni trkala~ki leì{ta e vkupniot broj vrteì ili ~asovi rabota {to }e go postignat ili pre~eko-rat 90% od leì{tata od taa grupa pred da se pojavat prvite znaci na zamor.

Relativna dinami~ka mo} na nosewe C na trkala~kite leì{ta e optovaruvawe {to leì{teto moè da go primi pri za~estenost na brojot na vrteìte n = 0,555 [s-1]i vek na traewe T = 500 [h]. Za trkala~kite leì{ta {to se vrtat so n <0,166 [s-1], merodavna za izbor e takanare~enata stati~ka mo} na nosewe Co, taka {to se smeta deka e toa mo} na nosewe pri miruvawe na leì{teto. Stati~kata e pomala od dinami~kata mo} na nosewe kaj prstenestite (radijalni) leì{ta, a nekolkukratno pogolema kaj diskovnite (aksijalni) trkala~ki leì{ta. Nivnite vrednosti se naveduvaat vo soodvetnite tabeli zaedno so oznakata i geometriskite podatoci na soodvetnoto trkala~ko leì{te. Vrz vrednosta na mo}ta na nosewe na trkala~koto leì{te imaat vlijanie u{te vidot na leì{teto (prstenesto ili diskovno), oblikot na trkala~kite tela (top~iwa ili val~iwa), kako i za~estenosta na vrteìte, od koja direktno zavisi vrednosta na centrifugalnata sila Fc, so koja trkala~kite tela go optovaruvaat nadvore{niot prsten kaj radijalnite ili, pak, te`neat da izlezat od leì{teto kaj aksijalnite trkala~ki leì{ta.

10.5 Ekvivalentno optovaruvawe na trkala~kite leì{ta

10. Leì{ta

230

Optovaruvaweto kaj trkala~kite leì{ta moè da bide ~isto radijalno, ~isto aksijalno ili kombinirano.

îstoto radijalno i aksijalno se potpolno jasni optovaruvawa i za niv se primenuvaat soodvetni tipovi trkala~ki leì{ta. Me|utoa, vo tretiot slu~aj koga vo leì{teto istovremeno postoi i radijalno i aksijalno optovaruvawe, za izbor na tipot na leì{teto e merodavno takanare~enoto ekvivalentno optovaruvawe, koe {to bi imalo isto vlijanie vrz vekot na traewe na leì{teto kako i ~istoto radijalno optovaruvawe. Taka, pod poimot “ekvivalentno optovaruvawe” na trkala~koto leì{te se podraz-bira ~isto radijalno odnosno aksijalno optovaruvawe so konstanten intenzitet, pravec i nasoka, koe {to pri vrtewe na vnatre{niot i miruvawe na nadvore{niot prsten na leì{teto dava identi~en vek na traewe kako i fakti~koto kombinirano optovaruvawe.

Ekvivalentnoto radijalno optovaruvawe za radijalnite trkala~ki leì-{ta se presmetuva spored ravenkata:

xre FYFVXF += 10.11

a ekvivalentnoto aksijalno optovaruvawe za aksijalnite trkala~ki leì{-ta spored ravenkata:

xre FYFXF += 10.12

kade {to

X e faktor na radijalnoto optovaruvawe,

Y e faktor na aksijalnoto optovaruvawe i

V e faktor na na~inot na vrtewe pri

V = 1 koga vo odnos na optovaruvaweto se vrti vnatre{niot i

V = 1,2 koga vo odnos na optovaruvaweto se vrti nadvore{niot prsten na radijalnoto trkala~ko leì{te.

Vrednostite na faktorite X i Y za sekoj vid trkala~ko leì{te se navedeni vo soodvetnite tabeli, zavisno od toa dali odnosot Fx/Fr ima pogolema ili pomala vrednost od e, ~ii vrednosti se isto taka navedeni vo istite tabeli.

10.6 Izbor i proverka na trkala~kite leì{ta


231

Bidej}i trkala~kite leì{ta se standardiziran proizvod i se nabavu-vaat, pri proektiraweto na ma{inite i ma{inskite postrojki, potrebno e samo da se izvr{i nivniot pravilen izbor. Otkako najnapred se definira vidot, na~inot i intenzitetot na optovaruvaweto kako i rabotnite uslovi, pri {to se smeta deka e ve}e poznat pre~nikot na rakavecot d i za~estenosta na vrteìte n, se vr{i presmetka na potrebnata vrednost na dinami~kata mo} na nosewe na leì{teto spored izrazot

peA

peA

p

ooeAp ,

nLFKK

,nL

FKKnLnL

FKKC7527755550500 ΘΘΘ =

⋅== 10.13

kade {to:

KΘ e faktor za zgolemena temperatura na leì{teto (tab.10.4), KA e pogonski faktor (tab.10.5), L e o~ekuvan vek na traewe na leì{teto vo ~asovi, n [s-1] e za~estenost na vrteì na rakavecot, Lo = 500 [h] e vek na traewe na leì{teto pri eksperimentalnoto opre-

deluvawe na negovata dinami~ka mo} na nosewe C, N = 33,33 [min-1]= 0,5555 [s-1] e za~estenost na vrteìte na rakavecot pri

eksperimentalnoto opredeluvawe na negova-ta dinami~ka mo} na nosewe C.

So vaka opredelenata potrebna vrednost na dinami~kata mo} na nosewe na trkala~koto leì{te i ve}e poznatata vrednost na pre~nikot na rakavecot d (vnatre{en pre~nik na leì{teto), od tabelite se izbira onoj tip leì{te so pre~nik d koj ima prva po red pogolema vrednost C od presmetanata potrebna vrednost na dinami~kata mo} na nosewe C.

Vo tab.10.4 se navedeni podatocite za faktorot za zgolemena tempera-tura na leì{teto KΘ, a vo tab.10.5 vrednosta na pogonskiot faktor KA za nekoi vidovi pogoni. Tab.10.4 Faktor za zgolemena temperatura na trkala~koto leì{te

θ θ θ θ [oC] <100 125 150 175 200 225 250 Kθθθθ 1,0 1,03 1,07 1,13 1,20 1,28 1,39

Tab.10.5 Pogonski faktor za nekoi vidovi pogoni Vid na pogonot KA

pogon so trapezen (klinest) remen 2,0 do 3,0 pogon so koèn ili ~eli~en remen 3,0 do 4,0

10. Leì{ta

232

zap~est prenos, obi~na obrabotka 1,2 do 1,6 zap~est pogon, bruseni zapci 1,2 do 1,4 {inski vozila 1,4 do 1,7 patni vozila (trkala) 1,3 do 1,6 op{toma{inski pogoni bez udari 1,0 do 1,2 op{toma{inski pogoni so udari 1,5 do 3,0

11.2. Fazonski delovi

251

11.2 Fazonski delovi Za da moè da funkcionira, pokraj me|usebe povrzanite cevki, cev-

kinata instalacija vo svojot sostav ima u{te i mnogu cevkini priklu~oci poznati kako fazonski delovi, koi {to za pritisoci do 1,0 [Mpa] se od leano èlezo, a za pogolemi od ~eli~en liv. Vo zavisnost od potrebite gi ima vo stotina razni oblici od koi nekoi se prikaàni na sl.11.3.

Sl.11.3 Nekolku oblici na fazonski delovi Pri poniski temperaturni razliki izdolùvawata na cevkite se

kompenziraat so elasti~nite zatinki na sostavite pome|u cevkite. Me|utoa, pri transportirawe na fluid so povisoki temperaturni razliki, poradi zatopluvaweto, vo cevkovodot namerno se vmetnuvaat lakovi ili kolena, iako navidum ne se potrebni. No, pri isklu~itelno golemi temperaturni razliki i golemi dolìni na delnicite za kompenzirawe na golemite izdolùvawa se upotrebuvaat specijalni kompenzacioni cevki (sl.11.4), koi imaat oblik na potkovica i go ovozmoùvaat izdolùvaweto na delnicite vo instalacijata.

Sl.11.4 Kompenzacioni cevki

koleno reducirkrstesta granka

(krsta{)kosa

granka

izdolèna delnica elasti~ni elementi

11. Cevkini instalacii

252

11.3 Cevkina armatura Pod cevkina armatura se podrazbiraat uredi za regulacija na protokot

ili pritisokot vo cevkinata instalacija. Zavisno od nivnata namena tie se delat na cevkini zatvora~i i regulatori. Cevkinite zatvora~i go ograni~uvaat ili zatvoraat protokot na fluidot so pomo{ na ra~en ili servomehanizam, a regulatorite dejstvuvaat avtomatski vo momentot koga }e se izmenat predvidenite parametri kako {to se pritisokot, temperaturata ili brzinata na struewe.

11.3.1 Cevkini zatvora~i Za da se obezbedi dobra i sigurna rabota na celata cevkina instalacija

cevkinite zatvora~i so svojata konstrukcija i izvedba treba da gi ispolnat slednite uslovi:

• elementot {to ja obavuva funkcijata na otvorawe i zatvorawe treba potpolno da go zatvori protokot na fluidot i da ne dozvoli negovo istekuvawe vo okolinata vo koja i da e polo`ba;

• otporot na struewe na fluidot da bide kolku {to e mo`no pomal; • da obezbedi sigurna rabota bez otkazi i abewe na sostavnite delovi

pri rabotnite uslovi kako {to se pritisokot, temperaturata i hemiskiot sostav na fluidot i okolinata;

• da obezbeduva mo`nost za zamena na delovite na zatvora~kiot mehanizam koi se izloèni na najgolemo abewe i

• pri ra~no zatvorawe, vrteweto na elementot za zatvorawe da bide vo nasoka na vrteweto na strelkata na ~asovnikot.

Teloto na zatvora~ite se izrabotuva od:

• ma{inska bronza pri rabotna temperatura do 225oC, pritisok do 1,6 MPa i nominalni pre~nici do 100 mm.

• leano èlezo pri rabotna temperatura do 225oC, pritisok do 1,6 MPa i nominalni pre~nici do 200 mm.

• ~eli~na odlivka pri rabotna temperatura do 400oC, pritisok do 4,0 MPa i nominalni pre~nici do 300 mm.

• ~elik pri rabotna temperatura do 500oC, pritisok do 10 MPa i nominalni pre~nici do 500 mm.

11.3 Cevkina armatura

253

Pri povisoki rabotni temperaturi od 500oC teloto na zatvora~ite se izrabotuva od legirani ~elici so hrom, nikel i molibden.

Vretenoto se izrabotuva od ~elik ili bronza, navrtkata za vretenoto od mesing, bronza ili ~elik, a sedi{teto na zatvora~ot od ma{inska bronza, mesing, leano èlezo ili ~elik.

11.3.1.1 Ventili Vo zavisnost od pravecot na dvièweto na fluidot niz ventilot se

razlikuvaat preodni, agolni i trikraki ventili. Kaj preodnite ventili pravecot na strueweto na fluidot vo dovodniot i odvodniot del na ventilot ne se menuva, kaj agolnite toj e pod 90o, a trikrakite ventili imaat eden dovod i dva odvoda, taka {to protekot moè da se naso~uva vo dve nasoki.

Osnovnite elementi na ventilot se: plo~a (5), sedi{te (6), vreteno (2), trkalo (1) i telo (7). Dobri strani kaj ventilot se: podigawe na ventilska-ta plo~a od sedi{teto bez lizgawe kako i lesnata obrabotka na sedi{teto, a za nedostatoci se smetaat brzoto otvorawe i zatvorawe, {to predizvikuva hidrauli~ni udari vo mreàta, golemi otpori na strueweto na fluidot niz ventilot, te{ki uslovi na zatnuvawe pome|u plo~ata i sedi{teto i relativno golema dolìna.

Na sl.11.5 {ematski se prikaàni konstrukcijata i funkcijata na preoden ventil i toa a) vo zatvorena i b) vo otvorena polo`ba.

Sl.11.5 Preoden ventil

45633

7

1122

a) zatvoren b) otvoren

1 - trkalo2 - vreteno3 - navrtka4 - fluid5 - plo~a6- sedi{te7 - telodovod dovod odvod


254

11.3.1.2 [iberi (zasuni) Spored oblikot na teloto {iberite (zasunite) se ploskati, ovalni ili

trkalezni, a spored konstrukcijata na ventilskata plo~a zasuni so kruta i zasuni so prilagodliva plo~a. Spored dvièweto na vretenoto pri otvorawe i zatvorawe tie se delat na {iberi (zasuni) so aksijalno podvi`no i aksijalno nepodvi`no vreteno.

Kako prednosti na zasunite se smetaat: malite otpori na struewe i nivnata relativno pomala dolìna, a nivnite nedostatoci se: sloènata konstrukcija i izrabotka, zatnuva~kite povr{ini na sedi{teto koi se te{ko dostapni za prilagoduvawe i remont, golemoto triewe i abewe na povr{inite pri zatvorawe i otvorawe poradi golemiot ïd na plo~ata, kako i nepogodnosta za regulirawe na pritisokot.

Na sl.11.6 {ematski e prikaàna konstrukcijata na zasun so kruta plo~a i aksijalno podvi`no vreteno.

Sl.11.6 [iber (zasun) so kruta plo~a i aksijalno podvi`no vreteno

1 - trkalo2 - vreteno3 - navrtka4 - fluid5 - plo~a6- sedi{te7 - telo

22 5

dovod

4

odvod

6

11 7

3

522

4

dovod odvod

6

1

7

3

a) zatvoren b) otvoren

11.3 Cevkina armatura

255

11.3.1.3 Slavini Slavinite (sl.11.7) se upotrebuvaat naj~esto za cevkovodi so mal protok,

niski temperaturi i pritisoci do 1,0 MPa i nasekade kade {to otvoraweto i zatvoraweto na protokot treba brzo da se izvr{i. Spored pravecot na protekuvawe na fluidot postojat tri vida: ramni, agolni i trikraki slavini, a spored na~inot na priklu~uvaweto gi ima so prirabnici i so nadvore{en ili vnatre{en navoj. Slavinite imaat mal hidrauli~en otpor i mali gabariti osobeno vo viso~ina.

Po konstrukcija se prosti, no povr{inata za zatvorawe pome|u ~epot i teloto na slavinata e izloèna na silno abewe, poradi {to e potrebno ~esto prilagoduvawe. Bidej}i vrednosta na povr{inskiot pritisok za postignuvawe hermeti~nost e dosta visoka, vrednosta na momentot na triewe za zavrtuvawe na ~epot e isto taka dosta golema. Zatoa pri konstruiraweto treba da se vodi smetka za postignuvawe na mali dopirni povr{ini pome|u ~epot i teloto na slavinata i izborot na nivniot materijal.

Sl.11.7 Slavina

dovod

3

odvod

42

17

65

3

dovod

3

odvod

24

17

6

31 - trkalo2 - vreteno3 - leì{te4 - fluid5 - otvor vo ~epot6 - ~ep7 - telo

a) zatvorena b) otvorena


256

11.3.1.4 Priklopki

Spored konstrukcijata, priklopkite (sl.11.8) spa|aat vo redot na najprostite zatvora~i, a se izveduvaat za pre~nici do 1600 [mm] i pove}e. Tie se upotrebuvaat vo instalacii so niski pritisoci kako regulatori na protokot i na mestata kade {to ne e neophodna celosna hermeti~nost na zatvoraweto.

Elementot za zatvorawe na priklopkata moè da se zadviùva ra~no po potreba, mehani~ki ili avtomatski pod dejstvo na pritisokot vo cevkata pri {to oskata na rotacija na plo~ata e ekscentri~na vo odnos na centarot na popre~niot presek na cevkata.

êsto se upotrebuvaat kako elementi za regulirawe na dvièweto na fluidite vo edna nasoka, bidej}i vo momentot koga od nekakvi pri~ini pritisokot na izlezot od priklopkata stane pogolem od onoj na nejziniot vlez, taa avtomatski se zatvora i ne dozvoluva protok na fluidot vo obratna nasoka. Bidej}i brzo zatvoraat, a so toa moàt da predizvikaat hidrauli~en udar vo instalacijata, ~estopati, za da se smali negovata ja~i-na, priklopkata moè da ima pove}e diskovi koi ne zatvoraat istovremeno.

Sl.11.8 Avtomatski pridviùvana priklopka

odvoddovod

a) zatvorena

odvoddovod

b) otvorena

12.1 Frikcioni prenosnici

267

12.1.1.4 Sila {to go optovaruva vratiloto na remeniot prenosnik

Na sl.12.7 e prikaàno optovaruvaweto na vratiloto od maliot remenik na prenosnikot vo miruvawe i vo rabota.

Sl.12.7 Optovaruvawe na vratiloto na maliot remenik Koga prenosnikot ne raboti, vratiloto e optovareno so rezultantnata

sila FR od dvete sili vo vle~niot i slobodniot ogranok Fp {to deluva vo pravecot na spojnata linija od centarot na maliot, kon centarot na golemiot remenik. Nejziniot izraz glasi

βα cos22

sin2 1ppR FFF == 12.10

Vo tekot na rabotata na prenosnikot silite vo dvata ogranoka od remenot se so razli~en intenzitet, a nivnata rezultanta se otklonuva od spojnata linija, no agolot e tolku mal {to za opredeluvawe na intenzitetot na rezultantata moè da se koristi istiot izraz bez pritoa da se napravi pogolema gre{ka. Ako vo ravenkata 12.10 se vnese silata od prethodnoto zategnuvawe na remenot spored ravenkata 12.09, se dobiva

2211 11 α

ξα

µαµ

αµ

µ sinFsineeSFF ttR =

−+= 12.11

kade {to Sµ e stepen na sigurnosta od prolizguvawe, pri {to

11

1

1

−+= αµ

αµ

µµξeeS e faktor protiv prolizguvawe, ~ija vrednost iznesuva

ξµ = 2,5 do 3,5 – za ploskati, tekstilni gumirani i koèni remeni,

Fp

a) vo miruvawe

βFp

Fpβ

α1

Fp FR

F1

b) vo rabota

βF1

α1

β F2

F2 FR 2 β2 βα1 α1

12 Prenosnici

268

ξµ = 3,0 do 3,5 – za ploskati, tekstilni pamu~ni remeni, ξµ = 4,0 do 4,5 – za ploskati ,tekstilni so volnena osnova i ξµ = 1,5 do 3,3 – za klinesti remeni

Pogolemite vrednosti na faktorot protiv prolizguvawe na remenot po remenikot se zemaat koga remenot se zategnuva povremeno. Inaku pri poznati vrednosti na koeficientot na triewe µ i obvivniot agol α , vrednosta na faktorot protiv prolizguvawe treba da se presmeta so vrednost na stepenot na sigurnost od prolizguvawe Sµ > 1,0.

12.1.1.5 Naponi vo napre~niot presek na remenot

Za vreme na rabota napre~niot presek na remenot e izloèn na zategnuvawe od silata vo vle~niot ogranok F1, kako i od centrifugalnata sila Fc. Osven toa remenot e izloèn i na svitkuvawe poradi negovoto svitkuvawe okolu maliot i golemiot remenik.

Ako se izvr{i sobirawe odnosno vadewe na levite i desnite strani od ravenkite

21 FFFK tA −= i 212 FFFp +=

se dobiva

122 FFFK ptA =+ odnosno 222 FFFK ptA −=− 12.12

od kade {to za silata vo vle~niot ogranok vo rabota na remenot se dobiva

At

p KFFF21 += 12.13

a za silata vo slobodniot ogranok

At

p KF

FF22 −= 12.14

pri {to

KA – pogonski faktor (tab.4.1) {to gi zema predvid nadvore{nite dinami~ki sili

Normalnite naponi na zategnuvawe vo vle~niot i slobodniot ogranok na remenot se opredeleni so ravenkite


269

Atp

Atp K

AF

AF

AF

KA

FA

FAF

222

21

1 −==+== σσ i 12.15

kade {to

A – povr{inata na popre~niot presek na remenot.

Razlikata od normalnite naponi na zategnuvawe vo vle~niot i slobodni-ot ogranok se narekuva korisen napon i iznesuva

At

k KAF

=−= 21 σσσ 12.16

Ako od izrazot 12.07 za silata vo vle~niot ogranok se izvle~e vrednosta

11 F

eeFt αµ

αµ −= i taa se vnese vo izrazot 12.16, za korisniot napon vo reme-

not se dobiva sledniov izraz

1

1

1

1 111

1αµ

αµ

αµ

αµ

σσe

ee

eKAF

Ak−=−= 12.17

Centrifugalnata sila Fc te`nee da go odvoi remenot od remenikot t.e. da go namali pritisokot na remenot vrz remenikot, a istovremeno remenot go napregnuva na dopolnitelno zategnuvawe. Nejzinata vrednost se presmetuva spored izrazot:

22

1000vqvAFc ==

ρ 12.18

kade {to

ρ [kg/m3] e gustina na materijalot od remenot i q [kg/m] e edine~na masa na remenot

Dopolnitelniot napon od zategnuvawe {to go predizvikuva centrifu-galnata sila Fc vo presekot od remenot e definiran so ravenkata

Avqv

AFc

c

22

1000=== ρσ 12.19

Poradi obvitkuvaweto na remenot okolu remenicite vo tekot na rabotata na prenosnikot vo napre~niot presek od remenot se javuva i napon

12 Prenosnici

270

od svitkuvawe ~ija vrednost spored Hoock – oviot zakon se presmetuva so slednata ravenka

sp

ss Ed

E1

δεσ == 12.20

kade {to

ε e edine~noto izdolùvawe na remenot; Es e modulot na elasti~nosta pri svitkuvawe za materijalot na remenot;

δ e debelinata na remenot i dp1 e pre~nikot na maliot remenik.

Kako {to se gleda od poslednata ravenka naponot od svitkuvawe na remenot e pomal tolku kolku {to e pomala negovata debelina, a pre~nikot pogolem i obratno. Spored toa, remen so odredena debelina trpi pogolem napon od svitkuvawe koga se obvitkuva okolu maliot remenik, pa zatoa za presmetka na naponite vo remenot e merodavna vrednosta na pre~nikot na maliot remenik dp1.

Za jakosna presmetka na remenot e merodavna najgolemata vrednost na normalniot napon {to se javuva vo nadvore{nite vlakna od remenot vo momentot koga toj naiduva na maliot remenik. Negovata vrednost se dobiva kako zbir na site normalni naponi i toa

sp

Atp

scmax EdA

vqKA

FA

F

1

2

1 2δσσσσ +++=++= 12.21

12.1.1.6 Vidovi remeni prenosnici Spored oblikot na napre~niot presek na remenot se razlikuvaat

prenosnici so ploskat, trapezen, (klinest) i prenosnici so kruèn napre~en presek na remenot. Pokraj niv postojat u{te i remeni prenosni-ci so zap~est profil po dolìnata na remenot.

So ogled na polo`bata na remenicite i remenot, remenite prenosnici so ploskat remen moàt da bidat: otvoreni (sl.12.8a), vkrsteni (sl.12.8b),

g)

a)

zategnuva~ki remenik

sloboden remenik|)

vilu{kad)

)

gonet remenik

b) v)

raboten remenik

sprovoden remenik

gonet remenik


271

poluvkrsteni (sl.12.8v), so sprovodni remenici (sl.128g), stepenasti (sl.12.8d), so eden sloboden remenik (sl.12.8|) i so zategnuva~ki remenik (sl.12.8e).

Sl.12.8 Vidovi prenosnici so ploskat remen

Kaj remenite prenosnici so otvoren remen, remenicite se vrtat vo ista nasoka, a poradi nivnata ednostavnost, najmnogu se upotrebuvaat. Kaj prenosnicite so vkrsten remen remenicite se vrtat vo sprotivna nasoka. Poradi vkrstuvaweto vo remenot vladeat zgolemeni naponi, a na mestoto na vkrstuvaweto se pojavuva intenzivno triewe i abewe na remenot. Koga pogonskoto i gonetoto vratilo se razminuvaat se primenuva poluvkrsten remen, koj bi ispadnal vo po~etokot na rabotata dokolku nasokata na vrtewe e sprotivna od prikaànata. Kaj niv srednata linija na ogranokot na remenot {to naiduva mora da se poklopuva so srednata linija na remenikot. Koga ne e mo`no da bide ispolnet ovoj uslov se postavuvaat sprovodni remenici. Vratilata vo ovoj slu~aj moàt da bidat vo proizvolna polo`ba.

12.1.1.6.1 Ploskati remeni Ploskatite remeni se odlikuvaat so mala debelina δ vo odnos na {iro-

~inata b na nivniot napre~en presek. Malata debelina e posledica na stremeòt naponot od svitkuvawe okolu remenicite da bide kolku {to e mo`no pomal. Koàta e eden od materijalite za izrabotka na ploskatite remeni koj prirodno go ispolnuva ovoj uslov. Pokraj koèni, ploskatite remeni se izrabotuvaat i od gumiran ili negumiran tekstil. [iro~inite na remenite b i na remenicite B se standardizirani so postoe~kite standardi. Vo tab.12.2 se navedeni standardnite dolìni na ploskatite remeni L vo m. Tab.12.2 Standardni dolìni na ploskatite remeni L [m]

0,50 0,56 0,63 0,71 0,80 0,90 1,00 1,12 1,25 1,40

1,60 1,80 2,00 2,24 2,50 2,80 3,15 3,55 4,00 4,50

Poslednata standardna vrednost na dolìnata na ploskatite remeni e 5,00 m.

Tekstilnite remeni se izrabotuvaat vo beskone~ni lenti, {to e nivna prednost vo odnos na koènite ploskati remeni. Tie imaat pomala stati~ka i dinami~ka izdr`livost, kako i pomal koeficient na triewe od drugite remeni i se upotrebuvaat za prenos na mali optovaruvawa, a poradi golemata elasti~nost se primenuvaat za mali pre~nici na remenicite.Se

12 Prenosnici

272

izrabotuvaat prvenstveno od pamuk, a isto taka i od kombinacija na pamuk i volna ili, duri, i od kombinacija na pamuk i svila. Koènite remeni imaat mo{ne dobar koeficient na trieweto, kako i pogolema vrednost na modulot na elasti~nosta {to im ovozmoùva da se primenuvaat za pogolemi pre~nici na remenicite. Tekstilnite gumirani remeni se sostaveni od nekolku sloevi tkaenina, {to me|usebe se povrzani so vulkanizirana guma.

12.1.1.6.2 Klinesti (trapezni) remeni Klinestite remeni go dobile imeto spored toa {to po pritegaweto se

zaklinuvaat vo soodveten `leb na remenicite, a se vikaat u{te i trapezni zatoa {to nivniot napre~en presek pretstavuva trapez (sl.12.9). Zaradi za{tita od abewe, celiot profil e obloèn so gumirano platno (0). Se izrabotuvaat kako beskone~ni standardni elementi so propi{ana dolìna, {iro~ina i debelina, naj~esto od guma (I) armirana so tekstilni, a vo posledno vreme i so ~eli~ni vlakna (J). Gi ima vo pove}e vidovi, no site tie, vo princip, imaat ist konstruktiven oblik. Vo zavisnost od namenata vo standardite za eden ist profil ima pove}e golemini na profili od koi sekoj nosi svoja oznaka (Y, Z, A, B, C, D i E) {to se navedeni vo tab.12.3.

Sl.12.9 Popre~en presek na klinest (trapezen) remen

Tab.12.3 Glavni dimenzii na normalnite klinesti (trapezni) remeni [mm] Oznaka na profilot na remenot

Y Z A B C D E presmetkovna {iro~ina lp

5,3 8,5 11,0 14,0 19,0 27,0 32,0

viso~ina T 4,0 6,0 8,0 11,0 14,0 19,0 25,0

Α

b

T

alp

Jo

I

JJ

0

I

0Jo

struktura na presekot


273

{iro~ina a 6,0 10,0 13,0 17,0 22,0 32,0 38,0 rastojanie b 1,6 2,4 3,1 4,1 5,6 8,2 9,7

Vo tab.12.4 se navedeni glavnite dimenzii na tesnite klinesti remeni koi se ~esto vo upotreba i za koi se predvideni ~etiri golemini na profilot: SPZ, SPA, SPB i SPC.

Tab.12.4 Glavni dimenzii na tesnite klinesti remeni [mm] Oznaka na profilot na remenot

SPZ SPA SPB SPC presmetkovna {iro~ina lp

8,5 11,0 14,0 19,0

viso~ina T 8,0 10,0 13,0 18,0 {iro~ina a 9,7 12,7 16,3 22,0 rastojanie b 2,0 2,75 3,5 4,8

Tab.12.5 Presmetkovni dolìni Lp na klinestite remeni

Prepora~liva dolìna za tip na remenot Lp

[mm] Lp min [mm]

Lp max [mm] Y Z A B C D E

200 198 202 + 224 222 226 + 250 247 253 + 280 277 283 + 315 312 318 + 355 351 359 + 400 396 404 + + 450 445 455 + + 500 495 505 + + 560 554 566 + + + 630 624 636 + + + 710 703 717 + + + 800 792 808 + + + + 900 891 909 + + + +

1000 990 1010 + + + + 1120 1109 1131 + + + + 1250 1237 1263 + + + + +

12 Prenosnici

274

1400 1386 1414 + + + + + 1600 1584 1616 + + + + 1800 1782 1818 + + + + 2000 1980 2020 + + + + 2240 2178 2262 + + + + + 2500 2475 2525 + + + + + 3150 3118 3182 + + + + + 3550 3514 3586 + + + + + 4000 3960 4040 + + + + + 4500 4455 4545 + + + + 5000 4950 5050 + + + +

Trapezniot napre~en presek na remenot (sl.12.9) e sostaven od nekolku sloevi pri {to slojot Jo obi~no se postavuva vo gorniot del od presekot, a poretko vo sredinata i e izloèn na istegnuvawe. Slojot I e smesten vo dolniot del na presekot, izloèn e na pritisok i se izrabotuva od guma. Zaradi za{tita od abewe celiot presek e obvitkan so gumirano platno (sloj 0) i zaedno so celiot presek vulkaniziran, taka {to pretstavuva kompaktna celina. Agolot na vrvot od triagolnikot od kogo e formiran trapezniot oblik na presekot od remenot e Α = 40 ± 1o.

Dolìnata na beskone~niot klinest remen Lp {to se meri vo neutral-niot sloj na rastojanie b, pretstavuva osnovna dolìna za site presmetki na remenot. Taa treba da odgovara na standardnite vrednosti na dolìnite na klinestite remeni {to se dadeni vo tab.12.5. Ako ima potreba, nadvo-re{nata La i vnatre{nata dolìna na remenot Li se presmetuvaat spored ravenkite

)bT(LLbLL pipa −−=+= ππ 22 i 12.22

Dokolku se raboti za specijalni nameni, klinestite remeni moàt da imaat i drugi oblici i profili {to se razli~ni od standardnite.

12.1.1.6.2.1 Remenici za klinestite remeni Oblikot na venecot na klinestiot remenik mora da odgovara na oblikot

na remenot {to se gleda od sl.12.10 pri {to agolot na vrvot na triagolni-kot od koj e formiran profilot na `lebot e α (razli~en od Α). Za stan-dardnite klinesti remeni se propi{ani i osnovnite meri na `lebovite vo venecot na remenicite koi se dadeni vo tab. 12.6.


275

Za specijalni slu~ai za vrednosta na ~ekorot p moè da se usvojat i pogolemi vrednosti od onie vo navedenata tabela.

Standardnite nominalni pre~nici na remenicite se dadeni vo tab.12.7 zaedno so nivnite tolerancii.

Sl.12.10 Profil na `lebot na venecot od remenikot za klinest remen Spored sl.12.10 vkupnata {iro~ina na remenicite }e bide

p)z(fB 12 −+= 12.23 kade {to z – vkupen broj remeni potrebni za prenos na silinata od pogonskiot na go-

netiot remenik Tab.12.6 Meri na na`lebaniot venec na remenikot za normalnite remeni vo

mm Oznaka na profilot na klinestiot remen

Y Z A B C D E lp 5,3 8,5 11,0 14,0 19,0 27,0 32,0 b 1,6 2,5 3,3 4,2 5,7 8,1 9,6 h 4,7 7,0 8,7 10,8 14,3 19,9 23,4 f 7,0 8,0 10,0 12,5 17,0 24,0 29,0 p 8,0 12,0 15,0 19,0 25,5 37,0 44,5 Vo tab.12.7 se dadeni standardnite vrednosti za pre~nicite na klines-

tite remenici.

Tab.12.7 Standardni pre~nici za klinesti remenici vo mm

dadp

α

f

lp

p

lp

h

lb


267

dopirnite povr{ini na remenot i remenicite. Potrebnata sila na pritisok me|u niv se ostvaruva so soodvetno prethodno zategnuvawe na remenot. Pri pogolemi preoptovaruvawa doa|a do prolizguvawe na remenot po remenikot, so {to drugite elementi na vratiloto se za{tituvaat od nesakani posledici. Prolizguvaweto na remenot po remenikot zavisi u{te i od obvivniot agol α, sostojbata na dopirnite povr{ini (suvi ili mokri, mazni ili rapavi), od perifernata brzina i dr.

Sl.12.3 [ema na otvoren remen prenosnik

Elementite na remenite prenosnici se relativno ednostavni. Se izveduvaat kako otvoreni prenosnici bez ku}i{te i nemaat potreba od podma~kuvawe. So niv moè da se prenesuva vrte`niot moment pome|u dosta oddale~eni paralelni, pa duri i vratila ~ii oski se razminuvaat ili se vkrstuvaat. So niv moè da se ostvari istonaso~no (sl.12.3) ili sprotivnaso~no vrtewe na spoenite remenici, dokolku remenot e vkrsten. Imaat mirna rabota bidej}i remenot kako glaven element na prenosnikot poseduva golema elasti~nost. Poradi prolizguvaweto na remenot po remenikot, vo tekot na rabotata ovie prenosnici nemaat postojan prenosen odnos i, {to rezultira so nepostojana za~estenost na vrteìte na gonetiot remenik n2. Nesigurnosta na prenesuvaweto na vrte`niot moment od pogonskoto na gonetoto trkalo proizleguva od rastegnuvaweto na remenot,

I d1α 1

pogonsko trkalo

remenvle~en ogranok

sloboden ogranok

β

II d2α 2

goneto trkalo

β

ar

12 Prenosnici

268

{to ponekoga{ se odbegnuva so konstrukcija {to ovozmoùva samozateg-nuvawe na remenot vo tekot na rabotata.

Poradi potrebata od prethodno zategnuvawe na remenot, remenite prenosnici predizvikuvaat pogolemi optovaruvawa na leì{tata vo vratiloto od drugite vidovi prenosnici. Za da ne dojde do pregolemi naponi od svitkuvawe na remenot okolu remenikot, najmalata vrednost na pre~nikot na maliot remenik d1 e mo{ne visoka {to doveduva do golemi gabaritni dimenzii, osobeno pri pogolemi prenosni odnosi na remeniot prenosnik. Relativno golemata vrednost na pre~nikot na maliot remenik ja ograni~uva vrednosta na prenosniot odnos kaj ovie prenosnici na 4,0 do 5,0.

Poradi golemata centrifugalna sila {to te`nee da go odvoi remenot od remenikot, perifernata brzina kaj ovie prenosnici e ograni~ena i se prepora~uva da bide pome|u 30 i 40 [m/s]. Za pogolemi vrednosti na perifernata brzina vo posledno vreme se proizveduvaat tenki brzoodni remeni od ve{ta~ki vlakna koi podnesuvaat brzini i do 90 [m/s]. Poradi malata cvrstina na remenot i za navedenoto optimalno podra~je na brzini, silinata {to moè da bide prenesena od pogonskiot na gonetiot remenik se dviì do P = 100 [kW], a so primena na tenkite brzoodni remeni do 400 [kW].

Vo tekot na rabotata na remenot se razlikuvaat dva ogranoka: vle~en koj naiduva kon pogonskiot remenik i e pove}e zategnat i sloboden ogranok koj vo istiot moment go napu{ta pogonskiot remenik. Zaradi zgolemuvawe na obvivnite agli α1 i α2 naj~esto slobodniot se postavuva nad vle~niot ogranok na remenot.

Poradi neminovnoto prolizguvawe vo tekot na rabotata pome|u remenot i remenikot, {to moè da proizleze od preoptovaruvawe ili od izdolùvawe na remenot, fakti~niot prenosen odnos kaj remenite prenos-nici e opredelen so sledniot izraz

1

2

2

1

dd

nn

iξ

== 12.02

kade {to

ξ = 0,98 do 0,99 - faktor na lizgawe na remenite prenosnici, pri {to obi~-no iznesuva ξ = 0,985.

Dokolku za isto me|uoskino rastojanie a, prenosniot odnos na prenosni-kot i e pogolem, obvivniot agol α1 se namaluva, se namaluva dopirnata povr-{ina pome|u remenot i remenikot, a so toa se zgolemuva opasnosta od pro-


269

lizguvawe na remenot po maliot remenik. Istoto se slu~uva i koga za ista vrednost na prenosniot odnos i se odi so pomalo me|uoskino rastojanie a.

12.1.1.1 Na~ini na zategnuvawe na remenot Zategnuvaweto na remenot se vr{i so cel da se ostvari dovolen pritisok

na remenot vrz remenicite i na toj na~in da se predizvika dovolen otpor protiv lizgawe Fµ pogolem od perifernata sila Ft, {to proizleguva od vrte`niot moment T {to treba da se prenese od pogonskiot na gonetiot remenik. Bidej}i remenot e pomalku ili pove}e elasti~en, vo tekot na negovata rabota doa|a do negovo istegnuvawe, taka {to ve}e edna{ dovolno zategnatiot remen se razlabavuva i se javuva potrebata od negovo povtorno zategnuvawe. Eden od vakvite na~ini na zategnuvawe na remenot e prikaàn na sl.12.4, kade {to koga remenot e razlabaven se vr{i povremeno razdale~uvawe na pogonskiot od gonetiot remenik i toa zaedno so elektromotorot. Kaj vakviot na~in na zategnuvawe, vo tekot na rabotata remenot raboti so promenliva sila na zategnuvawe.

Sl.12.4 Povremeno zategnuvawe na remenot so pomo{ na zavrtka

Promenlivata sila na zategnuvawe se odbegnuva so re{enieto {to e prikaàno na narednata sl.12.5, kade {to so pomo{ na tretiot zategnuva~ki remenik silata na zategnuvawe e so postojan karakter vo tekot na rabotata na prenosnikot. Zategnuvaweto na remenot vo tekot na rabotata se vr{i so pomo{ na teg ili pruìna.

Nedostatok na vakvoto re{enie e toa {to remenot na mestoto kade {to pritiska zategnuva~kiot remenik se svitkuva u{te edna{ i toa vo obratna nasoka, {to zna~itelno go namaluva negoviot vek na traewe. Za da se odbegne

pogonski remenik

EM

zategnuvawe

12 Prenosnici

270

dvonaso~noto svitkuvawe na remenot, ~esto, zategnuva~kiot remenik se postavuva od vnatre{nata strana na remenot, no zatoa, pak, vo takov slu~aj se namaluva obvivniot agol α, a so toa i vrednosta na vrte`niot moment

{to takviot remen prenosnik moè da go prenese od pogonskiot na gonetiot remenik.

Sl.12.5 Zategnuvawe na remenot so pomo{ na zategnuva~ki remenik

12.1.1.2 Sili vo remenot Blagodarenie na otporot protiv lizgawe {to se sozdava so zategnuvaweto

na remenot se vr{i prenosot na vrte`niot moment T1 od pogonskiot na gonetiot remenik. Po izvr{enoto zategnuvawe na remenot vo miruvawe na prenosnikot vo ogranocite na remenot se pojavuva sila od prethodnoto zategnuvawe Fp, a vo tekot na rabotata silata vo vle~niot e F1 i vo slobodniot ogranok F2.

Na sl.12.6a e prikaàno optovaruvaweto na remenot vo miruvawe i toa po izvr{enoto zategnuvawe, a na sl.12.6b optovaruvaweto na remenot vo rabota na prenosnikot koga silata vo vle~niot F1 e pogolema od silata vo slobodniot ogranok F2. Nivnata razlika go pretstavuva otporot protiv liz-gawe Fµ ~ija vrednost treba da bide pogolema ili barem ednakva so peri-fernata sila Ft {to proizleguva od vrte`niot moment T. Spored toa za vrskata pome|u silite vo rabota vo ogranocite na remenot i perifernata sila vaì uslovot

F

EM

pogonski remenik

zategnuva~ki remenik

gonet remenik


271

tFFFF ≥−= 21µ 12.03

Sl.12.6 Sili vo popre~niot presek na remenot

Otporot protiv lizgaweto Fµ e srazmeren na normalnata sila Fn so koja remenot se pritiska kon remenikot, na koeficientot na trieweto µ pred remenot da po~ne da prolizguva po remenikot i na vrednosta na obvivniot agol α, {to pretstavuva agol vo koj se ostvaruva dopirot pome|u remenot i remenikot. Izrazot za odnosot na silite vo vle~niot i slobodniot ogranok na remenot e so slednava matemati~ka zavisnost (Eutelwein)

αµeFF 21 ≤ 12.04

Ravenkata 12.04 e izvedena za elasti~en i nerastegliv remen i za uslovi koga remenot se lizga po nepodvièn remenik, {to ne odgovara celosno na uslovite vo rabota na remeniot prenosnik, no moè da posluì kako osnova za razgleduvawe na odnosot na silite vo rabota.

Kako {to se gleda od ravenkata 12.04, za odredena vrednost na silata vo slobodniot ogranok F2, silata vo vle~niot ogranok F1 raste so zgolemuvaweto na koeficientot na triewe µ i obvivniot agol α.. Ako vrednosta za F1 od izrazot 12.04 se zameni vo izrazot 12.03, za vrskata pome|u silite vo vle~niot i slobodniot ogranok na remenot se dobiva

ta FFeF =− 22

µ

od kade {to za silata vo slobodniot ogranok se dobiva ravenkata

12 −= αµe

FF t 12.05

Fn

vle~en

a) vo miruvawe

Fp

pogonski remenik

α 1

Fp

slobodenogranok

Fµ vle~en

F1

b) vo rabota

F1

sloboden

F2 F2

pogonski remenik

ogranok

12 Prenosnici

272

Ako pak od izrazot 12.04 na Eutelwein se izvede izrazot za silata vo slo-bodniot ogranok

αµeF

F 12 = 12.06

i se zameni vo izrazot za vrskata pome|u silite vo vle~niot i slobodniot ogranok od remenot, se dobiva izrazot za silata vo vle~niot ogranok

tFe

eF11 −

= αµ

αµ

12.07

Koeficientot na triewe µ zavisi od materijalot na remenot i venecot od remenikot, od sostojbata na dopirnite povr{ini na remenot i remenikot, kako i od uslovite vo okolinata (vlaga, temperatura). Vo tab.12.1 se dadeni srednite vrednosti na koeficientot na triewe za nekolku po~esto primenuvani kombinacii materijali za remenot i venecot na remenicite.

Tab.12.1 Koeficient na trieweto µ za remenite prenosnici

Materijal na venecot od remenikot

hartija drvo ~elik siv liv SL SL zamasten

koèn, norm. {taven 0,35 0,30 0,25 0,25 0,12 koèn, miner.{taven 0,50 0,45 0,40 0,40 0,20 tekstilen, gumiran 0,35 0,32 0,30 0,30 0,15 tekstilen, pamu~en 0,28 0,25 0,22 0,22 0,10 tekst. pamu~en, {ien 0,25 0,23 0,20 0,20 0,10 tekst. so voln.osnova 0,45 0,35 0,35 0,35 0,15

12.1.1.3 Sila od prethodnoto zategnuvawe na remenot

Ako se pojde od faktot deka zbirot na silite vo ogranocite na zategnatiot remen vo miruvawe e ist i vo rabota na prenosnikot t.e.

212 FFFp += 12.08

i ako vo posledniot izraz se zamenat poznatite ravenki

tFe

eF11 −

= αµ

αµ

i 12 −

= αµeF

F t ,


273

za potrebnata sila od prethodno zategnuvawe na remenot se dobiva izrazot

11

2 1

1

−+= αµ

αµ

eeF

F tp 12.09

kade {to

22211

1 318310318310 tpp

tt Fnd

Pnd

PFF ==== - periferna sila na remeniot

prenosnik

11.4 Izbor i presmetka na cevkite

257

11.4 Izbor i presmetka na cevkite Kako standardni ma{inski elementi cevkite se izbiraat vrz osnova na

tri kriteriumi:

• vrednosta na vnatre{niot pre~nik na cevkata da ovozmoì prenos na fluidot so najmali otpori pri odredena brzina niz cevkata,

• debelinata na yidot da obezbedi dovolna cvrstina, {to odgovara na pritisokot na fluidot vo cevkata i

• cenata na instalacijata da bide optimalna.

Na apscisata od sl.11.9 e nanesena vrednosta na pre~nikot na cevkata, a na ordinatata cenata. Iskustvoto pokaùva deka so porastot na pre~nikot na cevkata cenata na cevkinata instalacija raste (kriva 1), a cenata na tro{ocite za potiskuvawe na fluidot (kriva 2) opa|a.

Sl.11.9 Optimalna vrednost na pre~nikot na cevkata

Vkupnite tro{oci se prikaàni so krivata 3 koja ima minimum, {to odgovara na optimalnoto re{enie za izbor na pre~nikot na cevkata. Za opredeluvawe na pre~nicite na cevkite vo instalacijata na ovoj na~in potrebno e postojat relevantni podatoci za cenata na materijalite i izrabotkata na instalacijata, za cenata na uredite za pumpawe i cenata na

dop

3

pre~nik d

cena

optimalna cena

1 (in

stal

acij

a)

2(tro{oci)


258

energijata, to~ni podatoci za mo`nite otpori i ciklusot na rabota na cevkinata instalacija.

11.4.1 Pribli`na postapka za izbor na cevkite

Za pribli`na presmetka na pre~nicite na cevkite se koristat prepora~ani iskustveni vrednosti za srednata vrednost na brzinata v na fluidot vo cevkite, pri {to za sakanata vrednost na protokot na fluidot vo soodvetna delnica od instalacijata moè da se napi{e

ii

iii vD

vAQ4

2π== 11.01

od kade {to za potrebniot vnatre{en pre~nik na soodvetnata delnica se dobiva sledniot izraz

i

i

i

ii v

QvQ

Dππ

24

=≈ 11.02

pri {to taka dobienata vrednost na vnatre{niot pre~nik treba da se zaokruì na prvata pobliska (pogolema ili pomala) standardna vrednost navedena vo standardite za soodvetniot vid cevki.

Od iskustvo se prepora~uvaat slednite pribli`ni vrednosti na brzinite na fluidite vo raznite delovi na cevkinata instalacija:

v = 1,0 m/s - za voda vo cevki za vodovod, v = 0,2 do 1,0 m/s – za voda vo vleznite cevki na klipnite pumpi, v = 1,0 do 2,0 m/s – za voda vo izleznite cevki na klipnite pumpi, v = 0,8 do 1,2 m/s – za voda vo vleznite cevki na centrifugalnite pumpi, v = 1,5 do 2,5 m/s – za voda vo izleznite cevki na centrifugalnite pumpi,

v = 12 do 15 m/s – za protok na vozduh, v = 20 do 25 m/s – za komprimiran vozduh,

v = 20 do 30 m/s – za zasitena parea, v = 30 do 50 m/s – za pregreana parea.

Po izvr{eniot izbor na pre~nikot, vo sekoja delnica od cevkinata instalacija e potrebno da se izvr{i proverka na vistinskata vrednost na brzinata vo soodvetnata delnica spored


259

2

4

si

isi D

Qv

π= 11.03

{to treba da bide vo gore navedenite prepora~ani granici i se vnesuva kako vistinska vlezna brzina za presmetka na pre~nikot na narednata delnica od instalacijata.

Po izborot na pre~nikot i proverkata na brzinata, a so toa i izvr{e-niot izbor na standardna cevka vo delnicata, potrebno e da se izvr{i proverka na izdr`livosta na usvoenata debelina na yidot od cevkata δ. Na sl.11.10 e prikaàna cevka so vnatre{en pre~nik D i debelina na yidot δ, vo koja vladee vnatre{en pritisok p.

Sl.11.10 Optovaruvawe na yidot od cevkata

Naponot od istegnuvawe na nadol`niot presek na cevkata e

dzi

i

i

i

z

zz p

Dp

llD

AF

σδδ

σ ≤===22

11.04

od kade {to za potrebnata idealna debelina na yidot od cevkata se dobiva

zd

iii

pD

σδ

2= 11.05

Zemaj}i gi predvid realnite uslovi vo koi raboti instalacijata, realnata vrednost na debelinata na yidot od cevkata se presmetuva spored slednata ravenka

21212ccccpD

ozd

imin ++=++= δ

σϕδ [mm] 11.06

Fz /2Fz /2

δi Di

p li


260

kade {to Di [mm] e vnatre{en pre~nik na cevkata, p [MPa] e nominalen pritisok {to vladee vo cevkata, ϕ - koeficient na oslabuvawe i toa

01,=ϕ - za bezrabni cevki,

90,=ϕ - za dvostrano nadol`no zavareni, àreni i ispitani cevki,

80,=ϕ - za dvostrano zavareni cevki,

70,=ϕ - za ednostrano zavareni cevki,

SRe

zd =σ [N/mm2] - dozvolen napon za napregawe od zategnuvawe,

0,26,1 do=S - stepen na sigurnosta, a

oc δ)022,00085,0(1 do= - dodatok za neto~nost vo izrabotkata na cevkata i

2c - dodatok za abewe i korozija na cevkata i toa

012 ,c = - za ~eli~ni cevki,

02 =c - za fluidi koi ne predizvikuvaat korozija na cevkata i

012 ,c > - za fluidi vo hemiskata industrija koi predizvikuvaat golemo abe-we i korozija na cevkite.

Ravenkata 11.06 naj~esto se primenuva pri konstruirawe na rabni cevki so nestandardni pre~nici (D >1200 mm), kako i za presmetka na debelinata na yidovite na sadovite pod pritisok kako kotli, bojleri, hidrofori i dr.

Vo tab.11.1 se navedeni standardnite podatoci za leanite cevki so prirabnici (sl.11.11) i toa za nominalni pritisoci od 0,6 [Mpa], 1,0 [Mpa] i 1,6 [Mpa], odnosno 6,0; 10,0 i 16 [bari].

b

f

δ

d o

D1

Do D2

d n


261

Sl.11.11 Standardni dimenzii na leanite cevki so prirabnici

d M16

M16

M16

M16

M16

M20

M20

M24

M24

M24

z 4 4 8 8 8 8 12

12

12

16

Do

125

140

160

180

210

240

295

355

410

470

d o

18

18

18

18

18

22

22

25

25

25

D2

102

122

138

158

188

212

268

320

378

438

b 20

20

22

24

26

26

30

32

32

36

D1

165

185

200

220

250

285

340

405

460

520

Pn =

1,6

MPa

δ δδδ 7,5

8,0

8,5

9,5

10,0

11,0

12,0

14,0

15,0

16,0

d M16

M16

M16

M16

M16

M16

M20

M20

M20

M20

z 4 4 4 8 8 8 8 12

12

16

Do

125

140

160

180

210

240

295

350

400

460

d o

18

18

18

18

18

22

22

22

22

22

D2

102

122

133

153

183

209

264

319

367

427

b 20

20

22

22

24

24

26

28

28

30

D1

165

185

200

220

250

285

340

395

445

505

Pn =

1,0

MPa

δ δδδ 7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

d M12

M12

M16

M16

M16

M16

M16

M16

M20

M20

z 4 4 4 4 8 8 8 12

12

12

Do

110

125

150

170

200

225

280

335

395

445

d o

15

15

18

18

18

18

18

18

22

22

D2

90

110

128

148

178

202

258

312

365

415

b 16

16

18

18

20

20

22

24

24

26

D1

140

160

190

210

240

265

320

375

440

490

Pn =

0,6

MPa

δ δδδ 7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

Tab

.11.

1 G

lavn

i di

men

zii

na s

tan

dard

nit

e le

ani

cevk

i so

pri

rabn

ici

– sl

. 11.

11

f mm

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

4,0

4,0


262

D =

d n

mm

50

65

80

100

125

150

200

250

300

350

Vo tab.11.2 se navedeni podatoci za standardnite ~eli~ni rabni cevki kako i za bezrabnite cevki {to se izrabotuvaat so pomo{ na valawe (Mannesman - ovi cevki). Ovie cevki se zavaruvaat, ili pak so pomo{ na Whitwort - ov (cevkin) navoj se spojuvaat so razni fazonski delovi i cevkini zatvora~i. Tab.11.2 êli~ni cevki so nareàn cevkin Whithwort - ov navoj

Cevka Navoj Cevka Navoj

Dn Dn

" mm D mm

dn"

Tab.5.2 " mm D mm

dn"

Tab.5.2

Skica

1/8" 3 10,1 R 1/8" 2 1/8" 54 63,1 R 2 1/8" 10,1 R 1/8" 63,1 R 2 1/8" 13,5 R 1/4" R 2 1/4" 1/4" 6 17,2 R 3/8"

2 1/4" 57 R 2 3/8"

3/8" 10 17,2 R 3/8" 2 3/8" 60 R 2 3/8" 17,2 R 3/8" R 2 3/8" 21,3 R 1/2" 70 R 2 1/4" 1/2" 13 23,5 R 5/8"

2 1/2" 63 R 2 1/4"

5/8" 16 23,5 R 5/8" 2 5/8" 67 R 2 1/4" 3/4" 20 26,9 R 3/4" 2 3/4" 70 R 2 1/2" 7/8" 22 30,8 R 7/4" 2 7/8" 73 82,5 R 2 3/4"

30,8 R 7/4" 82,5 R 2 3/4" 33,7 R 1" 88,9 R 3" 1" 25 38,1 R 1 1/8"

3" 76 101,6 R 3 1/2"

1 1/8" 28 38,1 R 1 1/8" 3 1/2" 89 101,6 R 3 1/2" 1 1/4" 32 42,4 R 1 1/4" 3 3/4" 95 108 R 3 3/4" 1 3/8" 35 45.2 R 1 3/8" 4" 102 114,3 R 4"

45.2 R 1 3/8" 114,3 R 4" 48,3 R 1 1/2" 127 R 4 1/2" 1 1/2" 38 51,4 R 1 5/8"

4 1/2" 105 133 R 4 1/2"

1 5/8" 41 51,4 R 1 5/8" 4 1/2" 105 133 R 4 1/2" 1 3/4" 44 54,4 R 1 3/4" 5" 127 139,7 R 5" 1 7/8" 47 57.5 R 1 7/8" R

57.5 R 1 7/8" 2" 51 60,3 R 2" 5 1/2" 152,4 R 5 1/2"

D

R dn"

D n


263

63,1 R 2 1/8" 140

263

12. Prenosnici Prenosnik e ma{inska grupa ili ma{ina koja sluì za prenos i

transformacija na mehani~kata energija od pogonskata (elektromotor, motor so vnatre{no sogoruvawe, turbina i dr.) kon rabotnata ma{ina (alatna ma{ina, transporter, generator na elektri~na energija, kompresor) ili kon rabotnite delovi na ma{inata (pogonski trkala na motornite vozila, elisata na helikopter, barabanot na digalkata so jaè i dr.).

Prenosnicite se primenuvaat koga ima potreba od:

• zgolemuvawe ili namaluvawe na vrte`niot moment T, • promena na nasokata na vrtewe, • raspredelba na silinata na dve ili pove}e vratila, • regulacija na za~estenosta na vrteìte i dr. Voveduvaweto prenosnik kako posrednik pome|u pogonskata i rabotnata

ma{ina (sl.12.1) e diktirano od karakteristikite na pogonskata i potrebite na rabotnata ma{ina. Za sovladuvawe na golemite otpori {to proizleguvaat od nejzinata namena (obrabotka so simnuvawe stru{ka kaj alatnite ma{ini, sovladuvawe otpori na dvièwe kaj vozilata, krevawe tovari kaj digalkite i liftovite i sl.), rabotnata ma{ina ima potreba od visoka vrednost na vrte`niot moment

RMRM n

PT 159155=

{to za opredelena vrednost na silinata P se postignuva so niska vrednost na za~estenosta na vrteì nRM.

Sl.12.1 Prenosnik kako posrednik pome|u pogonskata i rabotnata ma{ina

pogonska ma{ina

spojnica

rabotna ma{ina

prenosnik

spojnica

12. Prenosnici

264

Od druga strana, pogonskata ma{ina so silina P ima visoka za~estenost na vrteìte nPM poradi {to vrednosta na vrte`niot moment na pogonskata ma{ina e niska. Ottuka proizleguva potrebata od namaluvawe na za~este-nosta na vrteìte na rabotnoto vratilo od rabotnata ma{ina nRM. Druga potreba kaj rabotnata ma{ina e promena na za~estenosta na vrteìte vo tekot na rabotata {to naj~esto, pogonskata ma{ina ne moè da go ovozmoì. Zatoa, neizbe`no e posredno povrzuvawe na pogonskata i rabotnata ma{ina preku prenosnik, ~ija uloga e na rabotnata ma{ina da ñ prenese vrteèn moment T {to e dovolen za sovladuvawe na otporite.

Prenosnicite ovozmoùvaat izgradba na pogonski ma{ini so golema za~estenost na vrteìte odnosno mali vrte`ni momenti. Vakvite brzoôdni pogonski ma{ini zaedno so prenosnikot imaat pomali gabaritni dimenzii, pomala masa i se poevtini od bavnoôdnata pogonska ma{ina bez prenosnik.

Od druga strana, vgraduvaweto na prenosnik ovozmoùva sovladuvawe na pogolemi rastojanija pome|u pogonskata i rabotnata ma{ina, ako od nekoi pri~ini e potrebno rabotnata ma{ina da se oddale~i od pogonskata. Ponekoga{, zada~ata na prenosnikot e da vr{i samo promena na agolnata brzina bez pritoa da prenesuva silina i da vr{i zgolemuvawe na vrednosta na vrte`niot moment, kako {to e slu~ajot kaj razni smeta~ki ma{ini, brzinomeri, podelbeni aparati i sl.

Postojat pove}e vidovi prenosnici i toa: mehani~ki, elektri~ni, hidrauli~ni i pnevmatski.

Najzastapeni vo op{toto ma{instvo se mehani~kite prenosnici, kaj koi mehani~kata energija od edno na drugo vratilo se prenesuva so me|useben kontakt na frikcioni ili nazabeni tela. Elektri~nite prenosnici se sostaveni od generator i elektromotor (diesel – elektri~ni lokomotivi), hidrauli~nite se sostaveni od hidrauli~na pumpa, sprovoden aparat i hidrauli~na turbina (motorni lokomotivi i avtomobili), a pnevmatskite od kompresor, sprovoden aparat i turbina (razni pnevmatski alati).

Vo materijalov }e bidat tretirani samo mehani~kite prenosnici

Mehani~kite prenosnici prenesuvaat silina P [kW], odnosno vr{at pro-mena na vrednosta na vrte`niot moment T [Nmm] ili so prilepuvawe po pat na triewe (frikcija) ili so spregnuvawe na nazabeni trkala i toa so nepo-sredno dopirawe na pogonskiot i gonetiot element ili posredno preku po-srednik.

12. Prenosnici

265

Vo zavisnost od vidot na osnovnite elementi {to go vr{at prenosot i od toa dali go pravat toa direktno ili preku posrednik, spored sl.12.2 se razlikuvaat slednite tipovi mehani~ki prenosnici.

Sl.12.2 Podelba na mehani~kite prenosnici a) spored principot i b) spored na~inot na prenos na silinata

Kako {to e prikaàno na sl.12.2 podelbata na mehani~kite prenosnici moè da se napravi a) spored principot (frikcioni i nazabeni) i b) spored na~inot na prenos na silinata (posredni i neposredni). Remenite frikcioni i veri`nite nazabeni prenosnici ja prenesuvaat silinata od pogonskoto na gonetoto trkalo posredno preku remen, odnosno veriga, a frikcionite trkala i zap~estite prenosnici, go pravat toa so neposreden zaemen kontakt na pogonskoto i gonetoto trkalo. Kaj frikcionite trkala prenosot na silinata e so pomo{ na triewe na frikcionata povr{ina na pogonskoto i onaa na gonetoto trkalo, a kaj zap~estite prenosnici prenosot se ostvaruva po prinuden pat so spregnuvawe na zapcite od ednoto i me|uzabjata na drugoto trkalo. Veri`nite prenosnici vr{at prenos na silinata posredno so veriga {to se spregnuva so nazabenite venci na pogonskoto i gonetoto trkalo.

Za prenos na vrte`niot moment T od pogonskoto na gonetoto vratilo kaj mehani~kite prenosnici se koristat trkala za koi vo dopirnata to~ka moè da se kaè deka vrednosta na perifernata brzina v1 na pogonskoto e ednakva so perifernata brzina na gonetoto trkalo v2 ili

222111 vndndv === ππ od kade {to sleduva

tidd

nn

==1

2

2

1 ≠1 12.01

MEHANI^KI PRENOSNICI

fri

kci o

ni

trk

ala

r

emen

i p r

enos

nic i

frikcioni

za

p~es

ti

pren

osni

ci

ve

ri`

ni

pren

osni

ci

nazabeni

fri

kcio

ni

trk

ala

r

emen

i pr

eno s

nici

za

p~es

ti

pre n

osni

ci

v e

ri`

ni

pren

osni

ci

MEHANI^KI PRENOSNICI

posredni neposredni

12. Prenosnici

266

pri {to it e teoretska vrednost na prenosniot odnos na eden spregnat par n1 e za~estenost na vrteìte na pogonskoto trkalo so pre~nik d1 i n2 e za~estenost na vrteìte na gonetoto trkalo so pre~nik d2.

Dokolku it>1, mehani~kiot prenosnik ja namaluva za~estenosta na vrteì na gonetoto trkalo n2 vo odnos na za~estenosta na pogonskoto trkalo n1 t.e. vr{i redukcija na za~estenosta na gonetoto vo odnos na pogonskoto trkalo i takvite prenosnici se narekuvaat reduktori. Dokolku it<1, takviot prenosnik ja zgolemuva za~estenosta na vrteì na gonetoto trkalo n2 t.e. vr{i multiplikacija na za~estenosta na vrteì na gonetoto vo odnos na pogonskoto trkalo i takvite prenosnici se narekuvaat multiplikatori. Dokolku vrednosta na prenosniot odnos e it = 1, kaj takviot prenosnik vrednosta na za~estenosta na vrteìte na pogonskoto n1 e ednakva so vrednosta na za~estenosta na vrteìte na gonetoto trkalo n2, a pri~inata za primena na prenosnik moè da bide promena na nasokata na vrtewe ili sovladuvawe na rastojanie pome|u pogonskoto i gonetoto trkalo, a ne i promena na vrednosta na vrte`niot moment T1.

12.1 Frikcioni prenosnici Kaj frikcionite prenosnici vo zavisnost od vrednosta na grani~nata

sila na triewe, neminovno doa|a do prolizguvawe i poradi toa tie ne se pogodni za vgraduvawe vo ma{inski konstrukcii kaj koi e bitno da se zadrì to~en i nepromenet odnos na agolnite brzini na pogonskoto i gonetoto trkalo vo tekot na raboteweto kako na primer kaj kolenestoto i bregovitoto vratilo kaj motorite so vnatre{no sogoruvawe i ~asovnicite. Posrednite remeni prenosnici se upotrebuvaat vo ma{inskite konstruk-cii za pogolemi rastojanija pome|u pogonskata i rabotnata ma{ina, a neposrednite frikcioni trkala tamu kade {to toa rastojanie e pomalo.

12.1.1 Remeni prenosnici Remeniot prenosnik (sl.12.3) spa|a vo grupata posredni prenosnici, a e

sostaven od najmalku dve trkala (pogonski i gonet remenik) povrzani pome|u sebe so zategnat remen.

Prenesuvaweto na vrte`niot moment od pogonskoto trkalo (pogonski remenik) na remenot i ponatamu od remenot na gonetoto trkalo (gonet remenik) se ostvaruva blagodarenie na otporot protiv lizgawe pome|u

10. Leì{ta

232

10.7 Tabeli za nekoi od standardnite trkala~ki leì{ta

Vo tab.10.6 do tab.10.20 se prikaàni standardnite oznaki i dimenzii na trkala~kite leì{ta, kako i nivnata dinami~ka mo} na nosewe C [kN] i stati~ka Co [kN]. Pod sekoja tabela se dadeni i vrednostite na faktorite X i Y kako i Xo i Yo, {to vaàt za site leì{ta opfateni vo soodvetnata tabela. Tab.10.6 Radijalno top~esto ednoredno leì{te – 601 stara BC 01

Osnovna oznaka

d [mm] D [mm] B [mm] r [mm] C [kN] Co[kN] Oblik i dimenzii

60100 10 26 8 0,5 2,84 1,53 60101 12 28 8 0,5 3,09 1,73 60102 15 32 9 0,5 4,31 2,50 60103 17 35 10 0,5 5,64 2,79 60104 20 42 12 1,0 7,21 4,46 60105 25 47 12 1,0 8,63 5,59 60106 30 55 13 1,5 10,20 6,82 60107 35 62 14 1,5 12,26 8,48 60108 40 68 15 1,5 14,94 9,32 60109 45 75 16 1,5 16,28 12,26 60110 50 80 17 1,5 18,67 13,14 60111 55 90 18 2,0 21,57 16,96 60112 60 95 18 2,0 22,75 18,24 60113 65 100 18 2,0 23,53 19,61 60114 70 110 20 2,0 29,42 24,52 60115 75 115 20 2,0 30,40 25,99 60116 80 125 22 2,0 36,77 31,38 60117 85 130 22 2,0 38,25 33,34 60118 90 140 24 2,5 44,62 39,23 60119 95 145 24 2,5 46,58 41,68 60120 100 150 24 2,5 48,56 46,18

rB

Dd

Zabele{ka: X = 1 – ako se vrti vnatre{niot i X = 1,4 – ako se vrti nadvore{niot prsten, Y = 1,6 Xo = 1 i Yo = 0,75


233

Tab.10.7 Radijalno top~esto ednoredno leì{te – 602 stara BC 02 Osnovna oznaka d [mm] D [mm] B [mm] r [mm] C [kN] Co [kN] Oblik i dimenzii

60200 10 30 9 1,0 3,92 2,24 60201 12 32 10 1,0 5,30 3,09 60202 15 35 11 1,0 5,98 3,53 60203 17 40 12 1,0 7,35 4,46 60204 20 47 14 1,5 9.81 6,18 60205 25 52 15 1,5 10,79 6,96 60206 30 62 16 1,5 15,00 10,00 60207 35 72 17 2,0 19,61 13,73 60208 40 80 18 2,0 23,53 16,67 60209 45 85 19 2,0 25,50 18,63 60210 50 90 20 2,0 26,97 19,61 60211 55 100 21 2,5 33,34 25,01 60212 60 110 22 2,5 36,76 27,95 60213 65 120 23 2,5 43,10 33,83 60214 70 125 24 2,5 47,07 37,26 60215 75 130 25 2,5 50,99 40,70 60216 80 140 26 3,0 55,90 44,62 60217 85 150 28 3,0 64,23 52,96 60218 90 160 30 3,0 73,55 60,80 60219 95 170 32 3,5 83,36 69,63 60220 100 180 34 3,5 94,63 78,45

rB

Dd

Zabele{ka:

X = 1 – se vrti vnatre{niot i X = 1,4 – se vrti nadvore{niot prsten, Y = 1,6 Xo = 1 i Yo = 0,75

10. Leì{ta

234


60300 10 35 11 1,0 6,18 3,73 60301 12 37 12 1,0 4,66 3,17 60302 15 42 13 1,5 8,83 5,39 60303 17 47 14 1,5 10,39 6,57 60304 20 52 15 2,0 12,26 7,84 60305 25 62 17 2,0 17,26 11,38 60306 30 72 19 2,0 21,57 14,71 60307 35 80 21 2,5 25,50 17,95 60308 40 90 23 2,5 31,38 22,36 60309 45 100 25 2,5 40,70 29,91 60310 50 110 27 3,0 47,07 35,79 60311 55 120 29 3,0 54,91 41,68 60312 60 130 31 3,5 62,77 48,05 60313 65 140 33 3,5 70,60 55,90 60314 70 150 35 3,5 79,92 62,76 60315 75 160 37 3,5 86,30 72,08 60316 80 170 39 3,5 94,63 79,92 60317 85 180 41 4,0 101,99 89,73 60318 90 190 43 4,0 109,83 98,07 60319 95 200 45 4,0 117,68 109,83 60320 100 215 47 4,0 134,35 131,41

rB

dD

Zabele{ka:



235


60403 17 62 17 2,0 17,65 11,77 60404 20 72 19 2,0 23,53 16,67 60405 25 80 21 2,5 27,45 19,61 60406 30 90 23 2,5 33,34 24,03 60407 35 100 25 2,5 42,17 30,89 60408 40 110 27 3,0 49,03 36,77 60409 45 120 29 3,0 58,84 45,60 60410 50 130 31 3,5 66,68 51,97 60411 55 140 33 3,5 76,49 62,76 60412 60 150 35 3,5 83,35 69,62 60413 65 160 37 3,5 91,20 78,45 60414 70 180 42 4,0 109,83 103,95 60415 75 190 45 4,0 117,68 113,76 60416 80 200 48 4,0 125,01 123,45 60417 85 210 52 5,0 133,23 130,14 60418 90 225 54 5,0 142,65 137,91

rB

Dd

Zabele{ka:


Podatocite za vrednostite na dimenziite, dinami~kata C i stati~kata mo} na nosewe Co na trkala~kite radijalni top~esti leì{ta navedeni vo tab.10.6 do tab.10.20 se spored standardite na SKF.

Vo narednite dve tabeli se dadeni podatoci za radiaksijalno top~esto leì{te so kos dopir, pri {to dopirot na vnatre{niot i nadvore{niot prsten so top~iwata se ostvaruva pod agol od 10 o do 22 o vo odnos na verti-kalata, poradi {to vakvite leì{ta moàt da primaat i aksijalna sila Fx vo edna nasoka.

10. Leì{ta

236

Tab.10.10 Radiaksijalno top~esto leì{te – 702 stara BN 02 Osnovna oznaka d [mm] D [mm] B [mm] r [mm] C [kN] Co [kN] Oblik i dimenzii

70203 17 40 12 1,0 7,65 4,66 70204 20 47 14 1,5 10,20 6,42 70205 25 52 15 1,5 11,38 7,65 70206 30 62 16 1,5 15,69 10,98 70207 35 72 17 2,0 20,79 15,00 70208 40 80 18 2,0 24,52 18,63 70209 45 85 19 2,0 27,46 21,18 70210 50 90 20 2,0 28,44 23,14 70211 55 100 21 2,5 35,79 29,42 70212 60 110 22 2,5 43,15 35,79 70213 65 120 23 2,5 49,03 42,17 70214 70 125 24 2,5 52,95 46,58 70215 75 130 25 2,5 54,92 49,03 70216 80 140 26 3,0 61,78 55,90 70217 85 150 28 3,0 66,60 58,80 70218 90 160 30 3,0 78,40 69,60

d

rB

D

Zabele{ka

X = 0,5 – ako se vrti vnatre{niot prsten na leì{teto,

X = 0,7 – ako se vrti nadvore{niot prsten na leì{teto,

Y = 0,7

Xo = 0,5

Yo = 0,35


237

Tab.10.11 Radiaksijalno top~esto leì{te – 703 stara BN 03 Osnovna oznaka d [mm] D[mm] B[mm] r [mm] C [kN] Co[kN] Oblik i dimenzii

70303 17 47 14 1,5 11,38 7,06 70304 20 52 15 2,0 13,43 8,14 70305 25 62 17 2,0 18,93 12,26 70306 30 72 19 2,0 24,03 16,67 70307 35 80 21 2,5 27,95 20,01 70308 40 90 23 2,5 34,81 25,01 70309 45 100 25 2,5 44,62 33,34 70310 50 110 27 3,0 51,97 39,72 70311 55 120 29 3,0 60,80 46,58 70312 60 130 31 3,5 69,63 53,94 70313 65 140 33 3,5 78,45 61,78 70314 70 150 35 3,5 88,26 72,08 70315 75 160 37 3,5 96,10 79,02 70316 80 170 39 3,5 103,95 89,73

dD

Br

Zabele{ka:

X = 0,5 – ako se vrti vnatre{niot prsten na leì{teto,

X = 0,7 – ako se vrti nadvore{niot prsten na leì{teto,

Y = 0,7

Xo = 0,5

Yo = 0,35

10. Leì{ta

238

Tab.10.12 Dvoredno top~esto nagodlivo leì{te – 112 stara BS 12 Osnovna oznaka d [mm] D [mm] B [mm] r [mm] C [kN] Co [kN] Oblik i dimenzii

11200 10 30 9 1,0 4,21 1,34 11201 12 32 10 1,0 4,31 1,47 11202 15 35 11 1,0 5,74 2,00 11203 17 40 12 1,0 6,07 2,40 11204 20 47 14 1,5 7,65 3,18 11205 25 52 15 1,5 9,32 3,97 11206 30 62 16 1,5 11,96 5,59 11207 35 72 17 2,0 12,25 6,28 11208 40 80 18 2,0 14,71 7,99 11209 45 85 19 2,0 16,67 8,97 11210 50 90 20 2,0 17,26 10,00 11211 55 100 21 2,5 20,40 12,45 11212 60 110 22 2,5 23,14 14,32 11213 65 120 23 2,5 23,54 15,69 11214 70 125 24 2,5 26,48 17,26 11215 75 130 25 2,5 29,42 19,61 11216 80 140 26 3,0 30,40 21,57 11217 85 150 28 3,0 38,20 28,40 11218 90 160 30 3,0 44,10 31,85 11219 95 170 32 3,5 49,00 36,75 11220 100 180 34 3,5 53,90 40,70

D d

B

r

Zabele{ka:

X = 1,0 ; Y = 2,5 za d = 10 do 17; Y = 2,75 za d = 20 do 25; Y =3, 25 za d = 30 do 35; Y = 3,5 za d = 40 do 45; Y = 4,0 za d = 50 do 60; Y =4,5 za d = 65 do 100;

Xo = 1,0 Yo = 0,8 Y


239

Tab.10.13 Dvoredno top~esto nagodlivo leì{te – 113 stara BS 13 Osnovna oznaka d [mm] D [mm] B [mm] r [mm] C [kN] Co [kN] Oblik i dimenzii

11300 10 35 11 1,0 5,49 1,79 11301 12 37 12 1,5 7,20 2,35 11302 15 42 13 1,5 8,35 2,60 11303 17 47 14 1,5 9,61 3,68 11304 20 52 15 2,0 10,65 4,97 11305 25 62 17 2,0 13,73 5,88 11306 30 72 19 2,0 16,28 7,50 11307 35 80 21 2,5 19,22 9,46 11308 40 90 23 2,5 22,75 11,77 11309 45 100 25 2,5 29,42 15,30 11310 50 110 27 3,0 33,34 16,97 11311 55 120 29 3,0 39,23 21,57 11312 60 130 31 3,5 44,13 25,50 11313 65 140 33 3,5 47,07 27,95 11314 70 150 35 3,5 57,37 33,83 11315 75 160 37 3,5 60,80 36,77 11316 80 170 39 3,5 68,16 40,70 11317 85 180 41 4,0 75,00 48,00 11318 90 190 43 4,0 83,30 54,90 11319 95 200 45 4,0 102,00 64,70 11320 100 215 47 4,0 110,00 72,00

Dr

B

d

Zabele{ka

X = 1,0 ; Y = 2,25 za d = 10 do 17; Y = 2,75 za d = 20 do 25; Y =3,0

za d = 30 do 45; Y = 3,25 za d = 50 do 65; Y = 3,5 za d = 70 do 100;

Xo = 1,0 Yo = 0,8 Y

10. Leì{ta

240

Tab.10.14 Val~esto ednoredno leì{te – N02, NU02, NJ02 i NUP02, stara RN02, RU02, RJ02 i RT02

Osnovna oznaka d [mm] D [mm] B [mm] r [mm] C [kN] Co[kN] Oblik i dimenzii

0203 17 40 12 1,0 9,32 4,71 0204 20 47 14 1,0 13,43 7,35 0205 25 52 15 1,0 15,30 8,83 0206 30 62 16 1,0 20,40 11,96 0207 35 72 17 1,1 29,42 17,65 0208 40 80 18 1,1 38,25 24,03 0209 45 85 19 1,1 39,72 25,50 0210 50 90 20 1,1 42,17 27,46 0211 55 100 21 1,5 50,99 33,83 0212 60 110 22 1,5 61,78 43,15 0213 65 120 23 1,5 72,08 50,99 0214 70 125 24 1,5 72,08 50,99 0215 75 130 25 1,5 88,26 62,76 0216 80 140 26 2,0 96,10 68,16 0217 85 150 28 2,0 107,80 76,50 0218 90 160 30 2,0 131,30 94,60 0219 95 170 32 2,5 147,00 105,80 0220 100 180 34 2,5 162,80 119,70 0221 105 190 36 2,5 179,50 131,30 0222 110 200 38 3,0 215,80 159,7

0 0224 120 215 40 3,0 231,50 176,50

N, N

U, N

J, N

UP

0226 130 230 40 3,5 250,00 196,00

d

r B

ND

r B

NUdD r B

NJD d r

NUPD d

B


241

Zabele{ka: X = 1,0 ako se vrti vnatre{niot i X = 1,4 ako se vrti nadvore{niot prsten.

Tab.10.15 Val~esto ednoredno leì{te – N03, NU03, NJ03 i NUP03, stara RN03, RU03, RJ03 i RT03

Osnovna oznaka d [mm] D [mm] B [mm] r [mm] C [kN] Co [kN] Oblik i dimenzii

0303 17 47 14 1,1 15,3 8,34 0304 20 52 15 1,1 20,40 11,57 0305 25 62 17 1,1 25,99 15,00 0306 30 72 19 1,1 33,83 20,01 0307 35 80 21 1,5 43,15 29,42 0308 40 90 23 1,5 50,99 32,85 0309 45 100 25 1,5 69,63 45,60 0310 50 110 27 2,0 79,92 51,97 0311 55 120 29 2,0 100,03 66,68 0312 60 130 31 2,1 111,79 76,49 0313 65 140 33 2,1 124,54 84,83 0314 70 150 35 2,1 147,10 101,99 0315 75 160 37 2,1 176,52 124,54 0316 80 170 39 2,1 176,52 124,54 0317 85 180 41 2,5 200,00 143,20 0318 90 190 43 2,5 212,00 150,00 0319 95 200 45 2,5 240,00 172,50 0320 100 215 47 2,5 279,50 204,00 0321 105 225 49 3,0 318,50 235,00 0322 110 240 50 3,0 358,00 274,50 0324 120 260 55 3,5 421,00 313,50

N, N

U, N

J, N

UP

0326 130 280 58 3,5 490,00 382,50

N

B

D d

r

d NU

B

D

r

NJ

B

D d

r

d NUP

B

D

r

Zabele{ka:

10. Leì{ta

242

X = 1,0 ako se vrti vnatre{niot i X = 1,4 ako se vrti nadvore{niot prsten. Tab.10.16 Trkala~ko leì{te so koni~ni val~iwa – 322, stara KB22

Osnovnaoznaka

d [mm]

D [mm]

B [mm]

C* [mm]

T [mm]

r [mm]

C [kN]

Co [kN]

Oblik i dimenzii

32205 25 52 18 15 19,25 1,5 30,89 25,01 32206 30 62 20 17 21,25 1,5 43,15 33,83 32207 35 72 23 19 24,25 2,0 55,90 44,62 32208 40 80 23 19 24,75 2,0 64,23 50,01 32209 45 85 23 19 24,75 2,0 68,16 55,90 32210 50 90 23 19 24,75 2,0 69,63 67,17 32211 55 100 25 21 26,75 2,5 89,73 75,02 32212 60 110 28 24 29,75 2,5 107,87 91,20 32213 65 120 31 27 32,75 2,5 129,45 111,79 32214 70 125 31 27 33,25 2,5 134,35 117,68 32215 75 130 31 27 33,25 2,5 137,29 119,64 32216 80 140 33 28 35,25 3,0 159,85 137,29 32217 85 150 36 30 38,50 3,0 182,40 162,79 32218 90 160 40 34 42,50 3,0 215,74 192,21 32219 95 170 43 37 45,50 3,5 240,26 219,67 32220 100 180 46 39 49,00 3,5 269,68 250,07 32221 105 190 50 43 53,00 3,5 308,91 294,20 32222 110 200 53 46 56,00 3,5 338,33 328,52 32224 120 215 58 50 61,50 3,5 353,04 338,33 32226 130 230 61 54 64,81 4,0 382,42 349,75

C*

d

B D

r

T


243

Tab.10.17 Trkala~ko leì{te so koni~ni val~iwa – 323, stara KB23

Osnovnaoznaka

D [mm]

D [mm]

B [mm]

C* [mm]

T [mm]

r [mm]

C [mm]

Co [mm]

Oblik i dimenzii

32304 20 52 21 18 22,25 2,0 37,26 28,44 32305 25 52 24 20 25,25 2,0 50,99 39,23 32306 30 72 27 23 28,75 2,0 65,70 51,97 32307 35 80 31 25 32,75 2,5 81,39 65,70 32308 40 90 33 27 35,25 2,5 100,03 83,36 32309 45 100 36 30 38,25 2,5 119,64 101,99 32310 50 110 40 33 42,25 3,0 147,10 126,50 32311 55 120 43 35 45,50 3,0 169,65 147,10 32312 60 130 46 37 48,50 3,5 196,13 172,60 32313 65 140 48 39 51,00 3,5 223,59 200,50 32314 70 150 51 42 54,00 3,5 250,07 227,51 32315 75 160 55 45 58,00 3,5 284,39 264,78 32316 80 170 58 48 61,50 3,5 318,71 294,20 32317 85 180 60 49 63,50 4,0 318,71 284,39 32318 90 190 64 53 67,50 4,0 353,04 313,81 32319 95 200 67 55 71,50 4,0 382,46 348,13 32320 100 215 73 60 77,50 4,0 446,20 406,97 32321 105 225 77 63 81,50 4,0 476,06 456,00 32322 110 240 80 65 84,50 4,0 539,36 500,13 32324 120 260 86 69 90,50 4,0 559,04 538,33 32326 130 280 90 73 96,50 4,0 591,12 556,45

C*

dB D

r

T

Zabele{ka:

Y = 2,2 za d = 15 do 17 mm,

Y = 2,0 za d = 20 do 35 mm,

Y = 1,8 za d = 40 do 120 mm.

10. Leì{ta

244

Tab.10.18 Dvoredno bo~vesto nagodlivo leì{te – 222

Osnovna oznaka

D [mm]

D [mm]

B [mm]

r [mm]

C [kN]

Co [kN]

Oblik i dimenzii

22205 25 52 18 1,5 30,89 21,57 22206 30 62 20 1,5 42,17 29,91 22207 35 72 23 2,0 54,92 40,70 22208 40 80 23 2,0 64,23 47,07 22209 45 85 23 2,0 66,68 50,99 22210 50 90 23 2,0 69,63 53,94 22211 55 100 25 2,5 86,30 66,68 22212 60 110 28 2,5 105,91 83,36 22213 65 120 31 2,5 124,54 100,03 22214 70 125 31 2,5 129,45 108,95 22215 75 130 31 2,5 134,35 109,83 22216 80 140 33 3,0 152,98 126,50 22217 85 150 36 3,0 182,50 157,00 22218 90 160 40 3,0 212,00 182,60 22219 95 170 43 3,5 240,30 208,00 22220 100 180 46 3,5 274,50 235,50 22222 110 200 53 3,5 353,00 309,00 22224 120 215 58 3,5 407,00 353,00 22226 130 230 64 4,0 500,00 441,50 22228 140 250 68 4,0 574,00 529,00 22230 150 270 73 4,0 642,00 574,00

Br

D d

Zabele{ka: X = 1 ako se vrti vnatre{niot prsten i X = 1,4 ako se vrti nad-vore{niot prsten.

Y = 3,8 za d = 25 do 35; Y = 4,6 za d = 40 do 45; Y = 5,0 za d = 50 do 65 Y = 5,3 za d = 70 do 75; Y = 4,6 za d = 80 do 85; Y = 4,4 za d = 90 do 100 Y = 4,2 za d = 110 do 320 mm.


245

Tab.10.19 Ednoredno aksijalno top~esto leì{te – 512 stara TA12

Osnovna oznaka

d [mm]

d1 [mm]

D [mm]

H [mm]

r [mm]

C [kN]

Co [kN]

Oblik i dimenzii

51200 10 12 26 11 1,0 9,81 13,73 51201 12 14 28 11 1,0 10,20 15,00 51202 15 17 32 12 1,0 12,65 19,60 51203 17 19 35 12 1,0 13,13 20,60 51204 20 22 40 14 1,0 17,27 29,90 51205 25 27 47 15 1,0 21,18 40,70 51206 30 32 52 16 1,0 22,36 47,07 51207 35 37 62 18 1,5 29,91 62,76 51208 40 42 68 19 1,5 33,83 75,02 51209 45 47 73 20 1,5 35,79 84,83 51210 50 52 78 22 1,5 36,77 89,73 51211 55 57 90 25 1,5 53,94 129,45 51212 60 62 95 26 1,5 55,90 143,18 51213 65 67 100 27 1,5 57,37 152,98 51214 70 72 105 27 1,5 58,74 159,85 51215 75 77 110 27 1,5 59,82 169,65 51216 80 82 115 28 1,5 60,80 176,51 51217 85 88 125 31 1,5 73,55 215,74 51218 90 93 135 35 2,0 89,73 264,78 51220 100 103 150 38 2,0 119,50 333,30

D

Hr d1

d

Zabele{ka:

X = Xo = 0 i Y = Yo = 1,0

Tab.10.20 Dvoredno aksijalno top~esto leì{te – 522 stara TDC22

10. Leì{ta

246

Osnovna oznaka

d [mm]

d1 [mm]

D [mm]

H [mm]

r [mm]

C [kN]

Co [kN]

Oblik i dimenzii

52200 10 15 32 22 1,0 12,65 19,60 52202 15 20 40 26 1,0 17,28 29,90 51204 20 25 47 28 1,0 21,60 39,70 51205 25 30 52 29 1,0 22,38 46,60 51206 30 35 62 34 1,5 29,90 62,70 51207 35 40 66 36 1,5 35,80 78,40 51208 40 45 73 37 1,5 38,25 86,25 51209 45 50 78 39 1,5 41,70 96,10 51210 50 55 90 45 1,5 56,90 131,30 51211 55 60 95 46 1,5 59,80 143,20 51212 60 65 100 47 1,5 60,80 153,00 51213 65 70 105 47 1,5 61,80 159,80 51214 70 75 110 47 1,5 62,80 169,80 51215 75 80 115 48 1,5 64,20 179,50 51216 80 85 125 55 1,5 81,40 223,80 51217 85 90 135 62 2,0 100,00 270,00 51219 95 100 150 67 2,0 119,60 323,50 51220 100 110 160 67 2,0 126,50 372,50

d

d1

d1

Hr

D

Zabele{ka:

X = Xo = 0 i Y = Yo = 1,0

12.6 Veri`ni prenosnici

371

Karakteristika na verigite so svrzni oski i cev~iwa e toa {to pri nivnoto spregnuvawe so veri`nikot se pojavuva lizgawe na zapcite {to predizvikuva intenzivno abewe i zajaduvawe. Poradi toa tie se upotrebuvaat za relativno niski brzini i, glavno, kaj sredstavata za digawe tovar.

Za da se izbegne lizgaweto na zapcite, razvieni se verigite so cev~esti val~iwa (sl.12.67) koi {to labavo se namesteni na cev~iwata i slobodno se vrtat okolu niv. Blagodarenie na toa, pri spregnuvaweto na verigata so veri`nikot doa|a do trkalawe po bokovite od zapcite na veri`nikot, taka {to abeweto e namaleno vo zna~itelna mera, {to pretstavuva glavna prednost na ovie vo odnos na drugite konstrukcii verigi. Zatoa vo ma{inogradbata nivnata primena e zna~itelno pogolema, osobeno koga se vo pra{awe pogolemi periferni brzini.

Spored potrebite, verigite so cev~esti val~iwa se izveduvaat kako ednoredni (sl.12.67), dvoredni (sl.12.68) i pove}eredni. Podatoci za glavnite i drugite podatoci za ovie verigi vidi vo [6].

Sl.12.67 Ednoredna zglobna veriga so cev~esti val~iwa

cev~esto val~e

cev~edo

k

b

δ

p

δg

p

d1

nadvore{na lamela

svrzna oska

vnatre{na lamela

g1

12. Prenosnici

372

Sl.12.68 Dvoredna zglobna veriga so cev~esti val~iwa

Spojnite ~lenovi kaj zglobnite verigi se izrabotuvaat vo ~etiri varijanti i toa kako tip A, B (sl.12.69) i tip C i D (sl.12.70), a se primenuvaat vo zavisnost od vrednosta na ~ekorot p i od toa dali brojot na ~lenovi e paren ili neparen (vidi [6] ).

Sl.12.69 Spojni ~lenovi kaj zglobnite verigi a) tip A i b) tip B

nasoka na dvièwe

a)

p

b)

p

rascepka

cev~esto val~eδ

vnatre{na lamela

nadvore{na lamela

g

p p

d1

δ

k bg 1


373

Sl.12.70 Spojni ~lenovi kaj zglobnite verigi v) tip C i g) tip D

12.6.3 Presmetka na veri`nite prenosnici

Od ednakvosta na patot s1 = s2 {to go minuva to~ka od maliot i golemiot veri`nik vo edinica vreme

22221111 nOnpznpznO === 12.174 za prenosniot odnos kaj veri`nite prenosnici se dobiva izrazot

1

2

2

1

zz

nn

i == 12.175

{to ukaùva na faktot deka za isti pre~nici na pogonskoto i gonetoto trkalo, za prenosniot odnos na veri`niot par ne vaì odnosot d2 / d1.

Brojot na zapci na maliot veri`nik se izbiraat spored preporakite

• z1 = 9 do 11 za brzini na verigata do 4,0 [m/s], • z1 =11 do 13 za brzini na verigata 4,0 do 7,0 [m/s], • z1 =14 do 16 za brzini na verigata do 7,0 [m/s] i sredni optovaruvawa i • z1 =17 do 25 za brzini do 25 [m/s] i visoki optovaruvawa. a na golemiot veri`nik z2 =20 do 30 za voobi~aeni vrednosti na brzinite i optovaruvawata, pa i do z2 = 150 vo isklu~itelni slu~ai.

Po izborot na brojot nazapci na maliot veri`nik z1 i izborot na ~ekorot na veri`niot prenosnik p, spored vrednosta na prenosniot odnos i, se vr{i presmetka na brojot na zapci na golemiot veri`nik z2 = i z1, a potoa se vr{i presmetka na pre~nikot na dvata veri`nika d1 i d2, spored slednite izrazi

v) g)

p p

rascepka

12. Prenosnici

374

1

1 180z

sin

pd o= i

2

2 180z

sin

pd o= 12.176

a podno`nite krugovi na veri`nicite se presmetuvaat spored izrazite

of ddd −= 11 i of ddd −= 22 12.177

Pokraj definiraweto na pre~nicite na veri`nicite, za geometriskoto definirawe na veri`niot prenosnik potrebno e da se presmeta u{te i brojot na ~lenovi na verigata Z, kako i me|uoskinoto rastojanie a na prenosnikot. Me|uoskinoto rastojanie kaj veri`nite prenosnici se pretpostavuva vo slednite granici

][)5030()(6,0 21min mmdda do++= i pamax 80= 12.178

pri {to veri`niot prenosnik raboti pogodno pri

pao )5030( do= 12.179

Ako vo 12.31 la~nite dolìni na remenot se zamenat so tetivnite dolìni na verigata, postapkata za presmetka na dolìnata na verigata se sveduva na slednoto:

)(180

cos22

)(180

cos22 12

2112

21 zzpapzz

zzpapzz

Loo

p −+++

=−+++

≈ππββββ 12.180

Ako za remeniot prenosnik vaì relacijata

πππβπβ

add

add pppp

22180sin

1801212 −

=−

=≈ 12.181

za veri`niot prenosnik moè da se napi{e

pa

zzπ

πβπβ2180

sin180

12 −=≈ 12.182


375

Ako vaka dobieniot izraz se zameni vo 12.180, za dolìnata na verigata se dobiva izrazot

)(2

cos22 12

1221 zzppa

zzapzzLo

op −−+++≈ππ

β 12.183

ili

22

21221

2)(cos2

2p

azzapzzL

oop π

β −+++≈ 12.184

{to za i = 1 t.e. z1 = z2 = z pri {to e cos β = 1, ja dobiva slednata forma

op apzL 2+≈ 12.185

Presmetkovniot broj ~lenovi na verigata Xo se dobiva so delewe na dolìnata na verigata Lp (12.183) so ~ekorot p, t.e.

pa

zzp

azzpL

Xo

opo 2

21221

2)(cos2

2 πβ −+++=≈ 12.186

{to za prenosen odnos i = 1 t.e. z1 = z2 = z pri {to e cosβ = 1, se sveduva na sled-niot izraz

paz

pL

X opo

2+=≈ 12.187

Vaka dobieniot broj na ~lenovi na verigata se zaokruùva na cel i, po mo`nost, paren broj X. Neparniot broj na ~lenovi na verigata bara vgraduvawe kolenest vid spoen ~len. So toa, vistinskata dolìna na verigata iznesuva

XpL = 12.188

Ako ravenkata 12.186 se re{i po a, za usvoeniot cel i po mo`nost paren broj ~lenovi na verigata X, za me|uoskinoto rastojanie na veri`niot prenosnik a se dobiva kvadratna ravenka so sledniot oblik:

02 =+− tasa 12.186

kade {to koeficientite pred nepoznatata a gi imaat slednite vrednosti

12. Prenosnici

376

22122

2

21 )(cos4

)2(cos4

mmmm zzptzzXps −=−−=βπβ

i 12.187

Realnoto re{enie na 12.186 e

242 tss

a−+

= 12.188

taka {to ako 12.187 se zamenat vo 12.188, za rastojanieto na veri`niot prenosnik se dobiva izrazot

2

)(cos4

4)]2(cos4

[)2(cos4

2122

22

2121 zzpzzXpzzXp

a−−−−+−−

=βπββ

12.189

so ~ie sreduvawe se dobiva

][ 2122

22121 )(cos16)2(2

cos8zzzzXzzXpa −−−−+−−=

πβ

β 12.190

So zamena na z1 = z2 = z vo 12.190, za prenosen odnos i = 1, pri {to e cosβ = 1, za me|uoskinoto rastojanie na veri`niot prenosnik se dobiva izrazot

pzXzXpa

2)44(

8−=−= 12.191

Za da se postigne potrebniot uklon na verigata, fakti~noto me|uoskino rastojanie as treba da bide

aas )998,0996,0( do= 12.192

{to povolno vlijae na ramnomernosta na pogonot, smaluvawe na udarite vo prenosnikot i pritoa ne mora da bide standardno, a vistinskata vrednost za agolot β se presmetuva spored 12.182, so definitivno usvoenata vrednost za me|uoskinoto rastojanie na veri`niot prenosnik as.

So toa site dimenzii na veri`niot prenosnik se definirani.


363

12.6 Veri`ni prenosnici Veri`nite prenosnici spa|aat vo grupata posredni zap~esti prenosnici,

{to vrte`niot moment od ednoto na drugoto vratilo go prenesuvaat posredno so pomo{ na veriga. Veri`nite prenosnici se sostojat od dva ili pove}e veri`nici i eden posreden element - veriga. Na sl.12.59 e prikaàn verièn prenosnik so dva veri`nika, od koi edniot e pogonski, a drugiot e gonet veri`nik.

Sl.12.59. Verièn prenosnik so dva veri`nika

Za razlika od remenite, kaj veri`nite prenosnici polzeweto i lizgaweto se onevozmoèni, bidej}i veri`nicite se snabdeni so zapci {to navleguvaat vo elementite na verigata, pri {to dvièweto e prinudno, sli~no kako kaj zap~estite prenosnici, no za razlika od niv posredno preku verigata. Kako remenite, taka i veri`nite prenosnici moè da se izveduvaat so eden zateg-nuva~ki veri`nik, pri {to toj moàt da bide postaven od vnatre{nata ili od nadvore{nata strana na verigata, ili, pak, so dva zategnuva~ki veri`nika {to se postavuvaat od nadvore{nata ili edniot od nadvore{nata, a drugiot od vnatre{nata strana na verigata. Zategnuvaweto na verigata moè da bide izvedeno u{te i so pruìni ili hidrauli~no. I kaj ovie prenosnici slobodniot ogranok treba da se postavuva nad vle~nniot ogranok zaradi zgolemuvawe na obvivniot agol na veri`nikot. Treba da se izbegnuva vertikal-no postavuvawe na veri`nicite, bidej}i vo takov slu~aj postoi mo`nost za

pogonski veri`nik

gonet veri`nik

veriga

12. Prenosnici

364

pojava na oscilacii na verigata. Dokolku veri`nicite mora da se postavat vo vertikalna polo`ba, toga{ kaj takviot verièn prenosnik e potrebno da se postavi pridu{uva~ na oscilaciite. Pri pogolemi periferni brzini, centrifugalnata sila zna~itelno ja optovaruva verigata, {to treba da se zeme predvid pri presmetkata na veri`nite prenosnici.

So tek na vremeto nastanuva istegnuvawe na verigata odnosno zgolemuvawe na ~ekorot na verigata {to ja naru{uva kinematikata na prenosnikot, a kako posledica na promenlivosta na polupre~nikot na veri`nikot se javuva neramnomernost na vrteweto na veri`nikot vo tekot na eden vrte`.

Kako prednosti na veri`niot vo odnos na remeniot prenosnik moè da se istaknat: malite gabaritni dimenzii, prili~no visokiot stepen na iskoristuvawe (η = 0,98 do η = 0,99), malite tro{oci za odrùvawe, otsustvoto na lizgawe, pomalite optovaruvawa na vratiloto, kako i relativno dolgiot vek na traewe na prenosnikot.

Veri`nite prenosnici se upotrebuvaat za prenos na silini do 1000 kW i za brzina do v = 25 [m/s], me|utoa vo praktikata brzinite se zna~itelno pod taa granica. Vo op{t slu~aj, vrednosta na prenosniot odnos za pogolemite brzini se dviì do i = 7,0 a za pomali brzini i do 10≤i .

12.6.1. Kinematika na veri`niot prenosnik

Verigata go opfa}a veri`nikot po tetivite na eden pravilen poligon, pa ~ekorot na verigata p e ednakov so dolìnata na edna tetiva od opi{anata kru`na linija. Za opredeluvawe na perifernata brzina na veri`nikot e merodaven momentniot polupre~nik na rotacija na to~kata vo koja {to }e se najde zglobot vo momentot na naiduvaweto na pogonskiot veri`nik. Ovaa to~ka se narekuva vode~ka to~ka. So ogled na promenlivosta na polupre~nikot na rotacija na vode~kata to~ka, pri postojana agolna brzina ω, perifernata brzina v e periodi~no promenliva vo opredeleni granici. Toa predizvikuva neramnomernost na brzinata so koja {to verigata go napu{ta pogonskiot i kako takva se predava na gonetiot veri`nik. Vakvata neramnomernost na brzinata e pogolema pri pomal broj zapci, t.e. pri pogolem ~ekor, {to se narekuva poligonski efekt na veri`nikot.


365

Od sl.12.60 kade {to e prikaàno dejstvoto na poligonskiot efekt na dvièweto na verigata pri konstantna agolna brzina ω1 = const, za vrednosta na agolniot ~ekor na veri`nikot τ moè da se napi{e sledniot izraz:

z

0360=τ i z

01802

=τ

12.168

a za minimalnata vrednost na pre~nikot na rotacija

zcosdcosdd maxmin

01802

== τ 12.169

Sl.12.60 Poligonski efekt kaj verigata pri ω = const

Spored toa, bidej}i vrednosta na pre~nikot na rotacija se menuva od dmin do dmax, vrednosta na perifernata brzina v vo tekot na rotacijata na pogonskiot veri`nik }e se menuva periodi~no od

ndndv maxmax ππ == 12.170

do

dmax

vminvi

vmax

dmin

di

p

ττ i

τ/2

12. Prenosnici

366

zcosvn

zcosdncosdndv maxminmin

00 1801802

==== ππτπ 12.171

taka {to najgolemata neramnomernost na brzinata, odnosno razlikata na brzinata vo tekot na edna rotacija na veri`nikot iznesuva

)z

cos(ndnz

cosdndndndvvv minminmaxmax

00 1801180 −=−=−=−=∆ πππππ 12.172

od kade {to se gleda deka maksimalnata vrednost na razlikata vo brzinata e tolku pogolema kolku {to brojot na zapci z e pomal. Ovaa ravenka ja pretstavuva pojavata poligonski efekt, taka {to najposle moè da se napi{e:

ψv)z

cos(vvmax =−=∆01801 pri

zcos

01801−=ψ 12.173

Vo zavisnost od brojot na zapci na pogonskiot veri`nik z, vo tab.12.15 i sl.12.61 se dadeni vrednostite na koeficientot na poligonskiot efekt ψ, a na sl.12.62 i sl.12.63 e prikaàna promenata na perifernata brzina v za razli~en broj zapci z i definiran pre~nik d. Tab.12.15 Koeficient na poligonskiot efekt ψ

z 6 7 8 9 10

12

14

16

18

20

25

30

35

40

50

60

70

80

90

100

ψ ψψψ

0,13

3974

6

0,09

9031

1

0,07

6120

5

0,06

0307

4

0,04

8943

5

0,03

4074

2

0,02

5072

1

0,01

9214

7

0,01

5192

2

0,01

2311

7

0,00

7885

3

0,00

5478

1

0,00

4025

7

0,00

3082

7

0,00

1973

3

0,00

1370

5

0,00

1006

9

0,00

0771

0

0,00

0609

2

0,00

0493

4

Na sl.12.60 e prikaàn grafik za promenata na koeficientot na poligonskiot efekt ψ vo zavisnost od brojot na zapci z na veri`nikot.

Sl.12.61 Koeficient na poligonskiot efekt ψ

Koeficient na poligonskiot efekt y

00.0250.05

0.0750.1

0.1250.15

ψ


367

Sl.12.62 Promena na perifernata brzina na veri`nikot v vo tekot na eden odnosno dva ~ekori a) z =6 i z = 12 i b) z = 8 i z = 16

Sl.12.63 Promena na perifernata brzina na veri`nikot v vo tekot na eden vrte` a) z =8 i z = 16 i b) z = 12 i z = 16

Od sl.12.62 i sl.12.63 se gleda deka razlikata na perifernata brzina ∆v vo tekot na eden vrte` na veri`nikot e do tolku pomala dokolku brojot na zapci z e pogolem. Zatoa, pri konstrukcijata na veri`nite prenosnici e potrebno da se izbira pogolem broj na zapci za prenosnikot da raboti so pomala razlika na brzinata.

0,01

9214

7

Ψ8 =

0,0

7612

05

ψ16

=

πa)

0 π/4 π/2 3π/4 5π/4 3π/2 7π/4 2π

4π/3π/30,03

4074

2

0

ψ6 =

0,1

3397

46

ψ12

=

2π/3 π 2π5π/3b)

π/30

p6

p12

vmin 6 π/4

p16

0

p8

vmax

vmin 8

vmin 16

a) b)

vmin 12

π/6

12. Prenosnici

368

12.6.2 Vidovi verigi kaj veri`nite prenosnici

Postojat dva vida verigi: obi~ni i zglobni. Obi~nite verigi (sl.12.64) se primenuvaat, glavno, kaj sredstvata za digawe tovar i elevatorite. Tie se ednostavni i robusni i imaat kruèn presek na alkite taka {to moàt da skr{nuvaat vo koj i da e pravec {to im dava osobena prednost vo odnos na zglobnite verigi. Se prepora~uvaat za periferni brzini do v = 1,0 [m/s].

Sl.12.64 Obi~na veriga Spored formata na oddelnite ~lenovi i vrskata na nivnite zglobovi, se

razlikuvaat zglobni verigi so svrzni oski (Galle - ovi verigi) (sl.12.65), so cev~iwa (sl.12.66), so cev~esti val~iwa (sl.12.67 i sl.12.68) i so zapci. Najednostavni i najevtini se zglobnite verigi so svrzni oski (Galle - ovi verigi) od koi se razvieni site drugi vidovi zglobni verigi {to se primenuvaat denes. Komplet od dve nadvore{ni i dve vnatre{ni lameli ednakvi po forma i zglobno povrzani so oskite, edna svrzna oska i, eventualno, edno cev~esto val~e so~inuvaat eden ~len na verigata. Pove}e vnatre{ni, dva nadvore{ni i eden spoen ~len so~inuvaat veriga.

Pokraj navedenite, se razlikuvaat u{te i

• verigi so dolgi ~lenovi, {to se izrabotuvaat kako ednoredni vo {est golemini, so ~ekori od p = 1" do p = 3" i

• verigi za zemjodelski i grade`ni ma{ini, konveeri i sli~ni uredi, {to se izrabotuvaat vo osum golemini, nosat oznaka S i ~ekor p = 29,21 mm za S32 do p = 66,27 mm za S88.

• zglobni plo~esti verigi vo 9 golemini i pet varijanti.

b

p p

L

d o


369

Sl.12.65 Galle - ova veriga so svrzni oski - teòk vid

Verigite so svrzni oski se izveduvaat kako lesen i teòk vid. Lesnite verigi se izveduvaat samo kako ednoredni za brzini do v = 0,2 [m/s], a te{kite (sl.12.65) moàt da imaat po dve do osum lameli vo eden ~len i se nameneti za brzini do v = 0,3 [m/s]. Vo tab.12.16 se dadeni glavnite dimenzii na lesnite, a vo tab. 12.17 glavnite dimenzii na te{kite verigi.

Tab.12.16 Glavni dimenzii na verigite so svrzni oski vo [mm] ~ekor p 20 25 35 40 50 60 70 80

{iro~ina b 8 12 15 18 20 22 25 30

pre~nik do 4 5 8 10 11 12 14 17

Tab.12.17 Glavni dimenzii na verigite od teòk vid vo [mm]

~ekor p 3,5

6,0

8,0

10,0

15,0

20,0

23,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

80,0

90,0

100,

0

120,

0

{iro~ina b 2,0

4,0

6,0

8,0

12,0

15,0

18,0

20,0

22,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50.0

60,0

70,0

80,0

90,0

100

pre~nik do 2,0

3,0

3,5

4,0

5,0

8,0

10,0

11,0

12,0

14,0

17,0

22,0

24,0

26,0

32,0

36,0

40,0

45,0

50,0

55,0

nadvore{na lamelavnatre{na lamela

δ

svrzna oska

p p

12. Prenosnici

370

Kaj verigite so cev~iwa i svrzni oski (sl.12.66) vnatre{nite lameli se vpresuvani na cev~iwata koi so oski~kite obrazuvaat labavo nalegnuvawe. Poradi pogolemata povr{ina na zglobot, ovie verigi odgovaraat za pogolemi optovaruvawa.

Sl.12.66 Galle - ova veriga so cev~iwa i svrzni oski

Vo sostav na edna veriga ima nadvore{ni, vnatre{ni i spojni ~lenovi. Vo zavisnost od toa dali verigata e sostavena od paren ili neparen vkupen broj ~lenovi, spojnite ~lenovi se izveduvaat vo dva tipa i toa:

• tip A - za paren i • tip B - za neparen broj ~lenovi Verigite so neparen broj ~lenovi obi~no se izbegnuvaat. Glavnite dimenzii

na ovie verigi se dadeni vo tab.12.18. Tab.12.18 Glavni dimenzii na verigite so cev~iwa i svrzni oski vo [mm]

~ekor p 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 80

{iro~ina b 14 16 18 20 22 25 30 35 45 50 55 65 70

pre~nik do 9 12 15 17 18 20 22 26 30 32 36 42 44

e1

δδg

g1 p p

d1

k

b

do

se

spoen ~len

12.4 Hiperboloidni zap~esti parovi

355

12.4 Hiperboloidni zap~esti parovi Hiperboloidnite parovi pretstavuvaat kinemati~ki parovi ~ii oski na

vrtewe se razminuvaat vo prostorot pod agol Σ ≠ 0 odnosno Σ ≠ π. Kinemati~kite povr{ini na hiperboloidnite zap~esti parovi so nepromenliv prenosen odnos se ednogrankovi rotacioni hiperboloidi opi{ani okolu oskite na rotacija {to se razminuvaat, so grlo vo to~kata na zaedni~kata normala na dvete oski (sl.12.55).

Sl.12.55 Rotacioni hiperboloidi na spregnat hiperboloiden zap~est par

Kinemati~kite hiperboloidi se dopiraat po dolìnata na zaedni~kata pravoliniska izvodnica, {to istovremeno pretstavuva kinemati~ka oska. Dvata hiperboloida se trkalaat eden po drug vo pravec normalen na kinemati~kata oska, a istovremeno se lizgaat vo pravec na kinemati~kata oska. Spregnatite hiperboloidi bi moèle da se iskoristat kako fakti~ki zap~enici na koe i da bilo mesto, so toa {to }e se iskoristat samo tesni delovi na hiperboloidite. Poradi problemi vo idealno to~nata izrabotka (profilirani glodala), hiperboloidnite zap~enici ne se izrabotuvaat vo to~niot geometriski oblik. Vakvite namerni otstapuvawa {to se pravat

Σ

III

z1

z2

kine

mat

i~ka

os

ka

z1

z2

cent

r ale

n pa

r

12 Prenosnici

356

zaradi poednostavuvawe na izrabotkata se vo tolku pogolemi vo kolku {to e nazabuvaweto podaleku od grloto i vo kolku zap~enicite se po{iroki. Taka, vo praktikata se koristi delot okolu grloto na hiperboloidite, pri {to takviot par se izveduva kako cilindri~en, a parovite {to se podaleku od grloto se izveduvaat kako koni~ni zap~esti parovi (sl.12.51).

Taka spored oblikot na zapcite i polo`bata na spregnatite zap~enici, hiperboloidnite zap~esti parovi moàt da bidat: evolventni, specijalni, hipoidni i polàvesti.

Hipoidnite zap~esti parovi se dobivaat so aproksimacija na oddale~e-nite delovi od grloto na hiperboloidite so poprosta za izvedba koni~na forma i izrabotka na koni~ni zap~esti parovi. Bokovite od zapcite imaat sli~en oblik na bokovite od zapcite na koni~nite zap~enici so krivi zapci i me|u niv ne moè da se zabeleì nekakva vizuelna razlika. Oskite na vrtewe moàt da se vkrstuvaat pod agol Σ ≠ 0o, no naj~esto se vkrstuvaat pod agol Σ = 90o. Najgolema primena imaat vo avtomobilskata industrija, kade {to so zamena na koni~niot so hipoiden zap~est par se ovozmoùva spu{tawe na teì{teto na voziloto, so {to istoto stanuva postabilno. Tie se primenuvaat i vo alatnite, tekstilnite, rudarskite, grade`nite i drugite vidovi ma{ini.

Vo prodolènie, vo kratki crti, }e stane zbor samo za polàvestite zap~esti parovi.

12.4.1 Polàvesti zap~esti parovi Polàvestiot zap~est par e hiperboloiden par ~ii oski moè da se

vkrstuvaat pod proizvolen agol Σ ≠ 0o, no naj~esto e Σ = 90o. Obi~no, pogonskoto trkalo e polàvesta zavrtka (polàv), a gonetoto e polàvest zap~enik (polàvnik), ~ija forma e prisposobena na onaa na polàvot. Naj~esto se vr{i smaluvawe na za~estenosta na vrteìte od pogonskoto na gonetoto trkalo (redukcija), a mnogu retko se vr{i multiplikacija t.e. zgolemuvawe na vrteìte na polàvot koga dvete trkala gi zamenuvaat ulogite; pogonsko e polàvnikot, a goneto trkalo e polàvot.

Polàvestiot prenosnik pretstavuva spreg od zavrtka i navrtka vo koj polàvot naj~esto e izraboten vo forma na navoj sli~en na trapezniot, a polàvnikot pretstavuva zbir na segmenti od navrtki po obemot na trkaloto, {to se samo delumno spregnati so navojot na polàvot.


357

Spored formata na temenata i podno`nata povr{ina na polàvot, polàvestite zap~esti parovi moàt da bidat: cilindri~ni (sl.12.56) ili globoidni (sl.12.57), pri {to polàvnikot re~isi redovno se izveduva globoiden, a retko kako cilindri~en zap~enik so helikoidni zapci.

Sl.12.56 Cilindri~en polàvest par

Sl.12.57 Globoiden polàvest par

So ogled na toa {to globoidnite polàvi te{ko se izrabotuvaat, naj~esto se vo primena cilindri~nite polàvesti parovi. Globoidnite polàvesti parovi ovozmoùvaat prenos na pogolemi optovaruvawa, a imaat

a

da1

b1

n1

df2

d2

da2

hfdf

1

d1 =

dm

1

n2

n1

b2

n2polàvnikz2

z1

desna navojnica

polàv

ha

b1

da1

dm1

df1

b2

da2df2

d2

z2 - polàvnik

a

n2

n2

n1

n1z1 - desnood polàv

12 Prenosnici

358

i pogolem stepen na iskoristuvawe kako i pogolem vek na traewe vo odnos na cilindri~nite polàvesti parovi. Vo odnos na drugite prenosnici, kaj polàvestite prenosnici moè da se postignat pogolemi prenosni odnosi {to vo normalni priliki dostignuvaat i do i = 80, a pri specijalni konstruktivni re{enija i do 500.

12.4.1.1 Prenosen odnos kaj polàvestite parovi

So rotacijata na polàvot okolu sopstvenata oska doa|a do aksijalno pomestuvawe na negovite profili, taka {to spregnuvaweto na polàvot i polàvnikot od kinemati~ka gledna to~ka moè da se razgleduva kako spregnuvawe na ramninski cilindri~en par, pri {to polàvot ja ima ulogata na zap~estata letva, a polàvnikot na zap~enikot. Vakviot cilindri~en par se narekuva ekvivalenten ramninski cilindri~en par pri {to podelbenata ramnina, odnosno podelbenata prava na polàvot i podelbeniot cilindar, t.e podelbeniot krug na polàvnikot se trkalaat eden po drug bez lizgawe od kade {to proizleguva deka perifernite brzini na dopirnite to~ki od profilot na polàvot i polàvnikot se ednakvi, pa moè da se napi{e:

222211111 vzpnpznpnv xzx ==== 12.155

pri {to

vx1 e aksijalna brzina na dopirnata to~ka na polàvot; n1 e za~estenost na vrteìte na polàvot; pz e ôd na navojnicata na polàvot; z1 e broj zapci (ôdovi) na polàvot; px1 e aksijalen ~ekor na polàvot; n2 e za~estenost na vrteìte na polàvnikot; p2 e podelben ~ekor na polàvnikot; z2 e broj zapci na polàvnikot; v2 e periferna brzina na dopirnata to~ka na polàvnikot.

Za vrednosta na prenosniot odnos kaj polàvestite parovi pri p2 = px1, spored 12.155 se dobiva

1

2

2

1

zz

nn

i == 12.156


359

Brojot zapci (ôdovi) na polàvot naj~esto iznesuva z1 = 1 do 4. Vrskata pome|u sredniot pre~nik na polàvot dm1 i ôdot na navojnicata na pol-àvot pz e prikaàna na sl.12.58,

Sl.12.58 Razvien oblik na srednata navojnica na polàvot od kade moè da se napi{e

1

1

1

1

1

11

1 mmm

x

m

zm d

mzd

mzd

pzd

ptg ====

ππ

ππγ 12.157

pa za pre~nikot na sredniot krug na polàvot se dobiva izrazot

mqmtg

zd

mm ==

γ1

1 12.158

kade {to

mtgz

qγ1= - broj na oblikot na polàvot ~ii standardni vrednosti se dadeni

vo tab.12.14 i m - standarden modul na polàvestiot par ~ii vrednosti se dadeni vo ista-ta

tabela. Za obemot na podelbeniot krug na polàvnikot moè da se napi{e

izrazot

222 zpdO == π 12.159

od kade za podelbeniot krug na polàvnikot se dobiva sledniot izraz

222

2 zmzp

d ==π

12.160

taka {to za prenosniot odnos kaj polàvestite parovi vaì i sledniot obrazec

zmmmmmm pd

tgdd

tgdd

tgdmmd

zz

i 2

1

2

1

2

1

2

1

2 πγπ

πγγ

===== 12.161

dm1 πγ

m pz

12 Prenosnici

360

Tab.12.14 Standardni broevi na oblikot na polàvot i standardni moduli I stepen na prioritet 8,0 10,0 12,0 16,0 20,0

q

II stepen na prioritet 7,0 9,0 11,0 14,0 18,0

m [mm] 1,

00

1,25

1,50

2,00

2,50

3,00

4,00

5,00

6,00

8,00

10,0

12,0

16,0

20,0

12.4.1.2 Glavni dimenzii na polàvestite parovi

Pokraj podelbenite krugovi na polàvot (12.158) i na polàvnikot (12.160), drugite pre~nici se opredeluvaat spored slednite izrazi:

- za temenite krugovi odnosno cilindri )q(mmdd ma 2211 +=+= i )z(mmdd ma 22 222 +=+= 12.162

- za podno`nite krugovi odnosno cilindri

)],,(q[mm),,(dd mf 311123111211 dodo ⋅−=⋅−=

)],,(z[mm),,(dd mf 3111231112 222 dodo −=−= 12.163

kako i me|uoskinoto rastojanie

2222221 zq

mzmqmdd

a m +=

+=

+= 12.164

Dolìnata na polàvot se presmetuva spored pribli`nata formula

152 21 +≈ zm,b 12.165

a {iro~inata na polàvnikot isto taka spored pribli`nata formula

)q,(mb 15022 ++≈ 12.166

Na krajot od ova izlagawe e potrebno da se napomene deka site navedeni izrazi vaàt vo naj~estite slu~ai koga oskite na dvete trkala se razminuvaat pod agol Σ = 90 o i koga nazabenite venci na dvete trkala se izvedeni bez pomestuvawe na profilite (vidi [6]).

Za da ne dojde do oslabuvawe na pre~nikot na vratiloto, potrebno e da se vodi smetka podno`niot pre~nik na polàvot df1 da ne bide pomal od pre~nikot na vratiloto na toa mesto.

Zna~eweto na site dimenzii na polàvestiot par se prikaàni na sl.12.56 i sl.12.57.


361

12.4.1.3 Forma i podelba na bokovite od zapcite na polàvot

Kako {to e ve}e navedeno, bokovite od zapcite na polàvot se delovi od helikoidni povr{ini, ~ij oblik zavisi od na~inot na izrabotka, t.e. od formata na alatot, negovata polo`ba i dvièweto vo odnos na polàvot.

Spored formata na helikoidot , kako i spored na~inot na izrabotka, kaj polàvestite parovi se razlikuvaat nekolku standardni tipovi polàvi i toa:

• ZA (Archimed -ov) Archimed -oviod polàv nao|a naj~esta primena. Aksijalniot profil se

sostoi od pravi linii, a presekot na bokot od polàvot so ramnina normalna na negovata oska dava Archimed -ova spirala.

• ZI (evolventen) Bokovite od zapcite se vo forma na evolventen helikoid kako i bokovi-

te od zapcite na cilindri~nite zap~enici so kosi zapci, i • ZK i ZN tipovite polàvi kaj koi aksijalnite profili im se krivi

linii.

12.4.1.4 Odliki i primena na polàvestite parovi

Kako {to e ve}e naglaseno, polàvniot prenosnik se upotrebuva, glavno, kako reduktor i retko kako multiplikator, bidej}i zagubite se zna~itelni, a navojnicata na polàvot mora da bide mnogu strmna. Potrebata od mnogu golem prenosen odnos (nad i = 8 pa i do i = 300) diktira prvenstveno primena na polàvestite zap~esti parovi, kaj koi se dobivaat i najmali gabaritni dimenzii na prenosnikot. Vakvite prenosnici se odlikuvaat so ramnomerna, mirna i tivka rabota bez udari, a {umovite se nezna~itelni.

Kako nedostatoci na polàvestite prenosnici moàt da se smetaat: te{kata i precizna izrabotka, montaàta i intenzivnoto zatopluvawe pri rabotata pri {to ~esto se javuva potreba od razladni sistemi, kako i ograni~enosta na silinata {to moàt da ja prenesat (do 100 kW). Pokraj toa, golemoto triewe osetno go namaluva stepenot na iskoristuvaweto koj obi~no se dviì od η = 0,75 do η = 0,9, koj{to e zna~itelno ponizok vo odnos na site drugi zap~esti prenosnici, kako posledica na relativno golemoto zatopluvawe na prenosnikot.

Polàvestite prenosnici nao|aat {iroka primena vo ma{inogradbata i toa kaj vozilata, digalkite, alatnite ma{ini, melnicite i drugi.

12 Prenosnici

362

12.5 Stepen na iskoristuvaweto kaj zap~estite parovi

Pri rabota na zap~estite parovi sekoga{ ima lizgawe vo radijalen pravec, pri {to zapcite se zagrevaat i abat. Poradi vakvoto lizgawe del od silinata se tro{i na sovladuvawe na trieweto, pri {to se pretvora vo toplotna energija. Dokolku zap~estite parovi se potopeni vo maslo, del od energijata se tro{i i na sovladuvawe na otporite od triewe pome|u zap~enicite i masloto za podma~kuvawe.

Spored toa, vrednosta na stepenot na iskoristuvawe i kaj zap~estite prenosnici se presmetuva spored ve}e poznatiot izraz

1

2

PP

=η 12.167

pri {to P1 e silina na pogonskoto i P2 e silina na gonetoto vratilo.

Postoe~kite empiriski ravenki za presmetka na stepenot na iskoristu-vawe na zap~estite parovi davaat samo nivni pribli`ni vrednosti. Opredeluvawe na to~nata vrednost na stepenot na iskoristuvawe kaj zap~estite parovi ne e mo`no bidej}i koeficientot na triewe μ se izbira so pribli`ni vrednosti, a te{ko moè da se opredeli i to~noto vlijanie na podma~kuvaweto vrz negovata vrednost. Zatoa analiti~kite metodi za opredeluvawe na negovata vrednost se samo pribli`ni.

Vistinskata vrednost na stepenot na iskoristuvawe moè da se dobie samo so merewe na vrednosta na vleznata i izleznata silina na izveden konkreten zap~est par i kako vistinska vaì samo za toj par.

Inaku, so merewa na izvedeni prosti (ednostepeni) zap~esti prenosnici se dobieni slednite vrednosti: • 990950 ,, do=η za bruseni i lepuvani i

• 940920 ,, do=η za glodani i rendosuvani zapci na zap~enicite.

Pogolemite vrednosti se zemaat za podobro izraboteni i dobro podma~-kani zapci. Po podolga rabota koga zapcite mnogu }e se izabat, vrednosta na stepenot na iskoristuvaweto na takviot zap~est par moè da padne duri i do η = 0,85.

12. Prenosnici

348

12.3 Koni~ni zap~esti parovi Koni~nite zap~esti parovi se upotrebuvaat koga vrte`niot moment se

prenesuva pome|u dve vratila ~ii oski se se~at pod agol Σ. Namesto kinemati~kite, odnosno podelbeni cilindri, se pojavuvaat kinemati~ki odnosno podelbeni konusi so zaedni~ki vrv vo to~kata O, sli~no kako kaj koni~nite frikcioni trkala. Na sl.12.50 e pretstaven presek na zapcite so obvivkata na kinemati~kite konusi.

Sl.12.50 Dopirni konusi kaj koni~en zap~est par

Spored sl.12.50, agolot pome|u kinemati~kata oska i oskata na vrtewe na soodvetniot zap~enik se narekuva agol na kinemati~kiot konus i se obeleùva so δ pri {to vaì odnosot

Σ=+ 21 δδ 12.129

Spored sl.12.50, za prenosniot odnos i kaj koni~nite zap~esti parovi moè da se napi{e sledniot izraz

Σ−Σ

=Σ−Σ

=−Σ

=== costgsin

sinsincoscossin

sin)(sin

sinOAsinOA

dd

i11

11

1

1

1

2

1

2

δδδδ

δδ

δδ

12.130

od kade sleduva

O

vratilo 1

n1

n2

kine

mat

i~ki

kon

usi

δ2

δ1

OΣ

n1

Ad

2kinemati~ka oska

vratilo 2d1

n2

B

C

z1

z2

12.3 Koni~ni zap~esti parovi

349

Σ+Σ=

cossin

1 itg δ 12.131

Ako pak vo 12.131 se zameni

12 δδ −Σ=

se dobiva

Σ−Σ=

Σ−Σ=

−Σ===

cosctgsinsincoscossinsin

)(sinsin

sinOAsinOA

ddi

222

2

2

2

1

2

1

2 1δδδ

δδ

δδδ

12.132

od kade {to sleduva

ΣΣ+

=sinicosi

ctg 12δ ili

Σ+Σ

=cosi

sinitg

12δ 12.133

{to za 0>i , vaì samo pod slednite uslovi

πδ << 20 i π<Σ<0 12.134

Na sl.12.51 e prikaàn naj~esto primenuvaniot nadvore{en koni~en zap~est par so oski na rotacija {to se se~at pod agol Σ = 90 o.

Sl.12.51 Kinemati~ki golemini kaj koni~en zap~est par so Σ = 90 o

Σ = 90 °

n2

O

z2

z1δ2

δ 1 n1 d 1d 2

12. Prenosnici

350

Spored ravenkite 12.131 i 12.133, za koni~niot zap~est par so oski na rotacija {to se se~at pod agol Σ = 90o (sl.12.51), se dobiva:

itg 1

1 =δ i itg =2δ 12.135

Spored oblikot i me|usebnata polo`ba na kinemati~kite konusi se raz-likuvaat: nadvore{ni, vnatre{ni i ramninski koni~ni parovi {to {e-matski se prikaàni na sl.12.52.

Sl.12.52 [ematski prikaz na nadvore{en, vnatre{en i ramninski koni~en zap~est par

12.3.1 Podelba na koni~nite zap~esti parovi

Ona {to za cilindri~nite e osnovnata zap~esta letva, kaj koni~nite zap~esti parovi pretstavuva osnovnata zap~esta plo~a. Spored formata na bo~nata linija na zapcite na osnovnata zap~esta plo~a, se razlikuvaat koni~ni zap~esti parovi so pravi, kosi i krivi zapci. Ponekoga{, makar {to retko, se sre}avaat i koni~ni zap~esti parovi so strelesti zapci. Na narednata sl.12.53 e prikaàna osnovnata zap~esta plo~a za koni~nite zap~esti parovi so pravi, kosi i krivi zapci.

Kaj koni~nite zap~esti parovi so pravi zapci (sl.12.53a) bo~nite linii na zapcite na osnovnata zap~esta plo~a se pravi linii {to pominuvaat niz prese~nata to~ka na oskite na vrtewe na spregnatite zap~enici.

Kaj koni~nite zap~esti parovi so kosi zapci (sl.12.53b) bo~nite linii na zapcite na osnovnata zap~esta plo~a se pravi linii {to tangiraat

nadvore{en

Σ

δ 1 OΣ

δ1

vnatre{en

O

O

Σ

δ 1

δ2 = 90°

ramninskiδ2 < 90°

δ2 >90°

z1 z1z1

z2

z2

z2


351

opredelen krug so centar vo prese~nata to~ka na oskite na vrtewe na spregnatite zap~enici.

Kaj koni~nite zap~esti parovi so krivi zapci (sl.12.53v) bo~nite linii na zapcite na osnovnata zap~esta plo~a se opredelen vid krivi linii, naj~esto kruèn lak, modificirana kru`na evolventa ili cikloida.

Sl.12.53 Osnovna zap~esta plo~a za koni~nite zap~esti parovi

12.3.2 Glavni meri na koni~nite zap~esti parovi

Zapcite na koni~nite zap~esti parovi po dolìnata se ograni~eni so ~elni povr{ini, {to naj~esto se izveduvaat kako dopolnitelni konusi ili kako ramnina {to e normalna na oskata na vrtewe na zap~enikot. Povr{inata {to e svrtena kon vrvot na konusot e vnatre{na, a drugata e nadvore{na ~elna ramnina. Dolìnata na izvodnicata na kinemati~kiot konus od vrvot na konusot do nadvore{nata ~elna povr{ina se narekuva nadvore{na ~elna konusna oddale~enost Re, do sredinata na zabecot sredna ~elna konusna oddale~enost Rm, a do vnatre{nata ~elna povr{ina vnatre{na ~elna konusna oddale~enost na zap~enikot Ri . Kako {to se gleda od sl.12.54 dvata zap~enika od eden koni~en zap~est par imaat isti konusni oddale~enosti. Spored geometriskite odnosi, vrednosta na nadvore{nata ~elna konusna oddale~enost iznesuva:

2

2

1

1

22 δδ sind

sind

Re == 12.136

A pravi zapci kosi zapci

pogled A zakrivi zapci

a) b) v)

12. Prenosnici

352

Vrz osnova na 12.136, pre~nicite na kinemati~kite krugovi na dvata koni~ni zap~enici se opredeleni so ravenkite

11 2 δsinRd e= i 22 2 δsinRd e= 12.137

Pod {iro~ina na zap~enikot b na koni~niot zap~est par se podrazbira dolìnata na nazabeniot del na zap~enikot merena po dolìnata na izvodnicata na kinemati~kiot konus. Spored toa, za vrednosta na drugite konusni oddale~enosti na koni~niot zap~est par moè da se napi{e

bRR ei −= i 222

ieieeem

RRRRRbRR

+=

−−=−= 12.138

Sl.12.54 Meri kaj koni~nite zap~esti parovi

Vo prodolènie, spored sl.12.54, se dadeni izrazite za presmetka na vrednosta na geometriskite meri kaj koni~nite zap~esti parovi.

nae mh = za viso~inata na glavata na zabecot, 12.139

nfe mh )25,117,1( do= za viso~inata na nogata na zabecot, 12.140

nfeaefeaee mhhhhh )25,217,2(2211 do=+=+= za viso~ina na zabecot. 12.141

Za zap~enicite so pravi zapci od sistem Gleason, vaàt izrazite

212211 188,2 eenfeaefeaee hhmhhhhh ===+=+= za viso~ina na zabecot12.142

nae mi

h )46,054,0( 22 += za viso~inata na glavata od gonetiot zap~enik12.143

δ1

δ2

z2

O

n2

z1

n1

b

z1

z2

Viso~ini na zabecot

da2

d2

df2

hae1

he

hfe1

dm1

df1

d1 da1Rm

Ri

Re

df1 d1 da1


353

21 2 aenae hmh −= za viso~inata na glavata od pogonskiot zap~enik, 12.144

11 aeefe hhh −= za viso~inata na nogata od pogonskiot zap~enik, 12.145

22 aeefe hhh −= za viso~inata na nogata od gonetiot zap~enik. 12.146

Pre~nicite na koni~nite zap~esti parovi se presmetuvaat spored

11 zmd te = za podelbeniot pre~nik na pogonskiot zap~enik, 12.147

22 zmd te = za podelbeniot pre~nik na gonetiot zap~enik, 12.148

δcos2 aeeea hdd += za temeniot pre~nik na zap~enicite, 12.149

δcos2 feeef hdd −= za podno`niot pre~nik na zap~enicite. 12.150

12.3.3 Izbor na osnovnite golemini kaj koni~nite zap~esti parovi

Koga e vo pra{awe izborot na tipot na koni~nite zap~enici, treba da se spomene deka naj~esto se primenuvaat koni~ni zap~enici so krivi, a ne so kosi zapci, osobeno koga se vo pra{awe odgovorni i visokooptovareni prenosnici od koi se bara osobeno mirna rabota.

Izborot na {iro~inata na zap~enicite kaj koni~nite zap~esti parovi, osven so vrednosta na κ, e vrzan i za nejziniot odnos kon standardniot modul mn t.e. odnosot

100,80,6 dodo==nm

bψ 12.151

kako i so nejziniot odnos kon nadvore{nata koni~na oddale~enost Re, {to e definiran kako

32,025,0 do==eR

bχ 12.152

pri {to χ ≤ 0,25 za Zerol – zap~enicite (βm = 0).

Ako vo 12.152 se zameni 12.136 se dobiva

12sin2

sin221

1

1

+===

idb κδκδχ 12.153

od kade {to sleduva

12. Prenosnici

354

1)16,0125,0(12

22 +=+= ii doχκ 12.154

Maksimalniot prenosen odnos kaj koni~nite e ne{to pomal od prenos-niot odnos kaj cilindri~nite zap~enici i se prepora~uva do 5,0 za koni~nite zap~esti parovi so krivi zapci i pomali brzini.

Brojot na zapci na maliot zap~enik z1 se izbira vo zavisnost od vrednosta na prenosniot odnos na koni~niot zap~est par i toa spored tab.12.13.

Tab.12.13 Prepora~livi broevi zapci z1 kaj koni~nite zap~esti parovi

i 1 2 3 4 5

Z1 18 do 40 15 do 30 12 do 23 10 do 18 8 do 14

Pomalite vrednosti se odnesuvaat za termi~ki obrabotenite zap~enici so krivi zapci.

Merodaven agol na navojnicata kaj koni~nite zap~enici so krivi zapci e sredniot agol na zapcite βm. Negovata vrednost moè da bide do 20 o,pa i do 45 o. Pomalite vrednosti odgovaraat za grubite i neodgovorni prenosnici, pogolemite i krajno golemi vrednosti se biraat za brzoodnite i visoko optovareni koni~ni zap~esti parovi. Pri izborot na ovoj agol potrebno e konstruktorot da vodi smetka i za ma{inata na koja {to }e se izraboti zap~enikot, bidej}i proizvoditelite na alatnite ma{ini imaat vostanoveno svoi podra~ja na optimalni vrednosti na ovoj agol.

Osnovni kriteriumi za izbor na sredstvoto za podma~kuvawe na koni~nite zap~esti parovi se: perifernata brzina na zap~enicite v, silinata P i konstruktivnata izvedba na prenosnikot. Vo sekoj slu~aj, kako sredstvo za podma~kuvawe naj~esto se izbira maslo. Samo kaj opredeleni konstruktivni izvedbi kako, na primer, otvoreni ili zatvoreni prenos-nici kaj koi ne e izvedeno zatnuvawe, kako sredstvo za podma~kuvawe moàt da se primenat masti. Za periferni brzini v < 4,0 [m/s] podma~kuvaweto na zap~enicite se vr{i so masti, a za v > 4,0 [m/s] so maslo za podma~kuvawe, pri {to za v > 15,0 [m/s] masloto direktno se vprskuva pod pritisok.

Vo princip, za pribli`no isti uslovi na rabota, za koni~nite zap~eni-ci se predviduvaat pojaki materijali otkolku za cilindri~nite, osobeno za onie so krivi zapci. Taka, za pribli`no isti uslovi na rabota, ako golemiot


355

cilindri~en zap~enik se izrabotuva od SL, golemiot koni~en zap~enik se izrabotuva naj~esto od ČL, a dokolku cilindri~nite zap~enici se izrabotuvaat od ~elik za cementacija Č..4320, koni~nite se rabotat od pojak materijal od istata grupacija, vo ovoj slu~aj od Č..5420 ili Č.5421. Poradi pokvalitetniot materijal i poskapata izrabotka, cenata na koni~nite e povisoka od onaa na cilindri~nite zap~enici.

12.2 Zap~esti prenosnici

335

12.2.6 Presmetka na cilindri~nite zap~esti parovi

Postojat pove}e postapki za presmetka na zap~enicite. Od site tie najprifatliva e postapkata spored DIN 3990, {to posluì i kako osnova za preporakite na ISO. Osnovata na presmetkite na zap~estite parovi spored DIN 3990 se presmetkite vo odnos na naponot vo korenot na zabecot, kako i vo odnos na povr{inskiot pritisok na bokot od zabecot spored Hertz.

Za da se po~ne so presmetka na zap~estite parovi, najnapred e potrebno da bidat definirani nekoi osnovni parametri na zap~estiot par, kako {to se: tipot, {iro~inata na zap~enicite b, brojot na zapci na maliot zap~enik z1, prenosniot odnos na zap~estiot par i, agolot na zapcite β, materijalot na zapcite i dr.

12.2.6.1 Prethodna presmetka vo odnos na naponot vo korenot na zabecot

Kako osnova za presmetka vo odnos na naponot vo korenot na zabecot se zema negovata najnepovolna polo`ba vo tekot na spregnuvaweto, a toa e momentot koga vrvot na pogonskiot e vo dopir so korenot od gonetiot zabec t.e. momentot koga pogonskiot zabec izleguva od spregata (sl.12.45). Pritoa, zaradi sigurnost se pretpostavuva deka celokupnoto optovaruvawe go nosi eden edinstven zabec, {to odgovara na slu~ajot koga vrednosta na stepenot na spregnuvawe na profilite εα = 1.

Zabecot na zap~enikot se razgleduva kako simetri~na vkle{tena greda (konzola) so oska na simetrija s. Silata Fbn {to go optovaruva zabecot, se razloùva na dve komponenti Fbn’ i Fbn”, pri {to vtorata go optovaruva zabecot na svitkuvawe vo opasniot presek, t.e.korenot, a prvata istiot presek go optovaruva na pritisok. Koga se saka zabecot da bide stati~ki pravilno iskoristen bi trebelo toj da ima paraboli~en profil, pri {to naponot od svitkuvawe vo sekoj negov presek bi bil ednakov. Bidej}i od kinemati~ki pri~ini zabecot mora da ima evolventen, a ne paraboli~en profil, naponot od svitkuvawe e najgolem vo presekot kade {to parabolata go dopira vistinskiot profil na zabecot. So cel presmetkata da se uprosti, vaka definiraniot kriti~en presek se zamenuva so bliskiot presek A’B’ {to e opredelen so dopirnite to~ki od kracite na vpi{aniot agol od 60o. So

12 Prenosnici

336

redukcija na silata Fbn” vo teì{teto na presekot A’B’ se dobiva spreg so moment na svitkuvawe

FahFMbn

"= 12.100

{to predizvikuva naponi od svitkuvawe i sila Fbn’ {to, pak predizvikuva napon od smolknuvawe vo kriti~niot presek A’B’. Naponot od smolknuvawe se zanemaruva bidej}i negovata maksimalna vrednost e vo neutralnata oska kade {to naponot od svitkuvawe e ednakov na nula, a na mestoto kade {to se javuva maksimalnata vrednost na naponot od svitkuvawe, vrednosta na naponot od smolknuvawe e minimalna. Silata Fbn’ predizvikuva pritisok, {to isto taka moè da se zanemari.

Sl.12.45 Optovaruvawe na zabecot od nazabeniot venec na pogonskiot zap~enik

Taka, za naponot od svitkuvawe vo korenot od zabecot moè da se napi{e

2

cos6

Fn

FaanbnFF sb

hFWM α

σ == 12.101

Fbn

sFn

T

σF+σp

σp

σF

Fbn

'

dn/2

σF-σpσp

σF

hFa

Fbn"

dbn/2

dan/2

αan

A' B'

30°


337

Ako broitelot i imenitelot na 12.101 se podelat so 2nm , se dobiva sled-

nava ravenka

bF

ms

mh

msb

mhF

bn

n

Fn

ann

fa

n

Fn

n

Faanbn

F2

2

2

2

2

)(

cos6cos6

αα

σ == 12.102

kade {to

βα coscos n

tbn

FF = - silata {to go optovaruva pogonskiot zabec vo normal-

nata ramnina (vidi sl.7.14 pogled B).

So zamena na posledniot izraz za silata Fbn vo 12.102, za naponot od svitkuvawe vo kriti~niot presek od korenot na zabecot se dobiva sledniot izraz

βσ

cos1

Fan

tF Y

mbF

= 12.103

kade {to

n

an

n

Fn

n

fa

Fa

msmh

Yαα

coscos

)(

6

2= - se narekuva faktor na oblikot na zabecot.

Faktorot na oblikot zavisi od formata na profilot na zabecot, kako i od brojot na zapci z, a za presmetkovno opredeluvawe na negovata to~na vrednost vo ISO 6336 i DIN 3990 e dadena sloèna analiti~ka postapka, {to ja nadminuva prakti~nata upotreba i moè da se primenuva vo nau~noistraùva~ki celi. Pribli`ni vrednosti na ovoj faktor se dadeni so dijagramot {to e prikaàn na sl.12.46, a vo zavisnost od brojot na zapci vo normalnata ramnina na zap~enikot zn = z / cos3β.

Za da se izvr{i prethodna stati~ka presmetka na modulot na zap~enikot vo odnos na naponot vo korenot od zabecot, naponot od svitkuvawe {to e daden so 12.103 se izedna~uva so kriti~niot napon na svitkuvawe {to zaradi sigurnost e namalen za minimalnata vrednost na stepenot na sigurnost SFmin, pri {to sleduva

12 Prenosnici

338

min

][cos

1

F

FFa

n

tF S

YmbF σ

βσ ≤= 12.104

Sl.12.46 Faktor na zabecot YFa

Dijagramot na sl.12.46 vaì za cilindri~ni zap~enici so kosi i pravi zapci, so toa {to na apscisata se nanesuva brojot na zapci vo normalnata ramnina (zn = 23,3) pri {to na ordinatata se ot~ituva pribli`nata vrednost na faktorot na zabecot (YFa = 2,78).

Kriti~niot napon, t.e. merodavnata dinami~ka izdr`livost vo odnos na svitkuvaweto vo korenot na zabecot se dobiva spored izrazot

limlim][ FRNS

STxFF YYY

YY

Y σσσ δ <= 12.105

kade {to

YX = 1 e faktor na goleminata za moduli 5≤nm i YX < 1 za 5>nm ,

YST = 2 e faktor na koncentracija na naponite za modelniot zap~enik, YS e faktor na koncentracija na naponite za presmetuvaniot zap~enik, YN >1 e faktor na vekot na traeweto pri 6103 ⋅≤DN , vo sprotivno YN =1, YR = 0,85 do 1,13 e faktor na rapavosta vo zavisnost od kvalitetot na izra-

botka na povr{inata od preodniot del vo korenot na zabecot.

cos

65302010 15 25

2,25

2,0

2,5

5545 504035 60

3,0

2,75

3,25

YFa

3,5

zn =

908580 zn7570

zβ3 cos 15

213 = = 23,3

Primer:

z = 21; β = 15o

o

sleduva YFa = 2,78

o


339

Poradi koncentracijata na naponite vo preodniot del od nogata na zabecot, treba da se biraat pomali vrednosti na dinami~kata izdr`livost na materijalot, t.e. pomali od vrednostite {to se dadeni vo tab.12.12. Tab.12.12 Dinami~ka izdr`livost za materijalite za zap~enici

Tvrdost na zabecot [N/mm2]

Dinami~ka izdr`livost σ σ σ σlim [N/mm2]

Mat

erij

al

Ozn

aka

Ter

mi~

ka

obra

bot

ka

vo jadroto na povr{inata

na bokot od zabecot

σσσσHlim

vo korenot na zabecot

σσσσFlim

SL.200 HB = 1670 265 49 SL.250 HB = 2060 304 59 siv liv SL.350 - HB = 2250 353 78 NL.400 HB = 1670 353 196 NL.650 HB = 2450 480 216 nodularen

liv NL.800 - HB = 2700 549 225 CTeL.35 HB = 1370 353 186 crn temper

liv PTeL.65 - HB = 2300 480 225 ČL.0500 HB = 1470 333 147

~eli~en liv ČL.0600 - HB = 1720 412 167 Č.0460 HB = 1230 284 167 Č.0545 HB = 1470 333 186 Č.0645 HB = 1760 392 196

obi~ni konstruk-tivni ~elici Č.0745

- HB = 2040 451 216

Č.1331 podobren HV 10 = 1370 431 167 Č.1531 normaliziran HV 10 = 1810 578 196 Č.1731 HV 10 = 2060 608 216 Č.4130 HV 10 = 2550 637 255 Č.4131 HV 10 = 2550 637 265 Č.4732 HV 10 = 2740 657 284

~elici za podobru-vawe

Č.5431 podo

bren

HV 10 = 3040 755 314 Č.1220 HV 10 = 1900 HV 10 = 7200 1570 325 Č.4320 HV 10 = 2700 HV 10 = 7200 1600 392 Č.4321 HV 10 = 3300 HV 10 = 7200 1600 451 Č.4721 HV 10 = 2700 HV 10 = 7200 1600 470 Č.5420 HV 10 = 3100 HV 10 = 7200 1600 490

~elici za cementa-cija

Č.5421 cem

ent

ira

n i

kale

n

HV 10 = 4000 HV 10 = 7400 1600 490

Ako pokraj 12.105 se zemat predvid i poznatite izrazi

12 Prenosnici

340

11

318310nd

PFt = ; βcos1

1zm

d n= ; 2=STY kako i 1db κ= (tab.12.10 za κ)

i se zamenat vo 12.104, se dobiva izrazot

RNS

XF

FFa

n

YYYY

YS

Ynzm

Pδ

σκ

β 2cos318310min

lim

121

3 ≤ 12.106

od kade sleduva sledniot izraz za nepoznatiot modul vo normalnata ramni-na

3 minlim1

21

cos192607,54 FRNX

SFa

Fn S

YYYYYY

nzPm

δσβ

κ≥ 12.107

Zaradi sigurnost namesto nominalnoto optovaruvawe P vo presmetkata, potrebno e da se vnese merodavnoto optovaruvawe P KA KV KFα KFβ , taka {to izrazot 12.107 go dobiva sledniot izgled

3 minlim1

21

cos192607,54 FF

FFVA

RNX

SFan S

KKKKYYYY

YYnz

Pmσκ

β βα

δ

≥ 12.08

kade {to KA e pogonski faktor (tab.4.1), KV e faktor na brzinata (vidi [5]), KFα e faktor na raspredelbata na optovaruvaweto vo ~elniot presek za na-

ponot vo podno`jeto na zabecot, KFβ e faktor na raspredelbata na optovaruvaweto po dolìnata na zabecot

za naponot vo podno`jeto na zabecot.

Za utvrduvawe na vrednosta na faktorite KFα i KFβ postojat tri postapki vo koi nema da navleguvame (vidi [5]). Vo slu~aj koga raspredelbata na optovaruvaweto vo ~elnata ramnina i po dolìnata na zabecot e idealna {to e re~isi neizvodlivo, nivnata vrednost e eden, pa so takvite minimalni vrednosti na ovie dva faktora, dobienata vrednost za modulot se standardizira na prvata pobliska vrednost od tab.12.9, so {to i dvata zap~enika se potpolno definirani i se vr{i korekcija na faktorot κ.

12.2.6.2 Prethodna presmetka vo odnos


341

na naponot na bokovite od zapcite Postojat pove}e vidovi o{tetuvawa na povr{inata od bokovite na

spregnatite zapci (brusno i lizga~ko abewe, sipani~avost, abewe so zajaduvawe i dr.). Me|utoa, pod cvrstina na bokovite od spregnatite zapci se podrazbira samo nivnata otpornost na o{tetuvawe od takanare~enata pojava “Pitting” (sipani~avost) {to se dolì na zamor na materijalot i po

opredelen broj promeni na optovaruvaweto N podrazbira pojava na o{tetuvawe na povr{inata na bokovite od spregnatite zapci so dup~iwa {to potsetuvaat na sipanici. Sl.12.47 Pitting (sipani~avost) vo kombinacija so grebanici od brusno abewe

na bokovite od zapcite

Na sl.12.47 e prikaàno o{tetuvawe na bokovite od zapcite na pogonskiot zap~enik kombinirano so Pitting i so tragi od grebanici od brusno abewe.

Pojavata Pitting e posledica od zamorenosta na materijalot, pa i cvrsti-nata na bokovite od zapcite e zasnovana vrz opredelen vremenski period na rabota, odnosno vkupen broj ciklusi ili promeni na optovaruvaweto, {to zna~i deka i za ovaa presmetka e merodavna dinami~kata izdr`livost, odnosno kriti~niot napon [σH ].

Presmetkata na normalnite naponi na bokovite od zapcite se zasnovuva na Hertz – ovata teorija za kontaktnite naponi, spored koja maksimalniot povr{inski pritisok {to se javuva pri dopir na dva metalni valci (sl.12.48) optovareni so normalna sila Fn se presmetuva spored sledniot izraz:

Grebanici od brusno abewe

Pitting

12 Prenosnici

342

bEF

bEF nn

H ρρσ 175,0

235,02 == 12.109

kade {to

21

212EEEEE

+= e sreden modul na elasti~nost za materijaite na valcite,

21

21

ρρρρρ

±= e relativen radius na krivinite.

Sl.12.48 Hertz – ov povr{inski pritisok pri dopir na dva optovareni valci

Kako {to se gleda od 12.109 spored Hertz, so porastot na optovaruvaweto Fn, se zgolemuva merodavnata povr{ina na koja toa optovaruvawe deluva {to predizvikuva degresiven porast na povr{inskiot pritisok σH. Podma~kuvaweto na povr{inite {to se dopiraat vlijae pozitivno na raspredelbata na povr{inskiot pritisok, {to e prikaàno na sl.12.49. O~igledno e od slikata deka maksimalnata vrednost na povr{inskiot pritisok so podma~kani povr{ini σHmax1 e pomala od taa bez podma~kuvawe σHmax2.

Izvedenata analiza za naponite na dvata valci moè da posluì kako osnova za razgleduvawe na naponite na dopirnite povr{ini, t.e. bokovite na dvata spregnati zapci, pri {to so promena na mestoto na dopirot na dvata boka od spregnatite zapci, radiusite na krivinite se menuvaat, se menuva

b

Fn

ρ1

ρ2

Fn


343

intenzitetot na optovaruvaweto Fn, a spregnuvaweto e prosledeno so lizgawe.

Vo eden period od spregnuvaweto na spregnatite nazabeni venci kaj cilindri~nite zap~enici so pravi zapci vo eden moment vo spregata u~estvuva samo eden par zapci, {to se zema za merodaven pri presmetkata na cilindri~nite zap~enici vrz osnova na povr{inski pritisok.

Sl.12.49 Hertz – ov povr{inski pritisok

Za poednostavuvawe na presmetkata se razgleduva slu~ajot koga dvata boka od zapcite se spregnati vo kinemati~kiot pol C (sl.12.35), koga vrednosta na relativnite radiusi na krivinite se:

tb

tb tg

dtg

dαραρ

222

21

1 == i 12.110

{to ako se zamenat vo

21

21

ρρρρ

ρ±

= 12.111

za relativniot radius na krivinite se dobiva

tt

b

bb

bb

bbt

tbtb

iidtg

dd

d

ddddtgtgdtgd

ααα

ααρ sin

12)1(2)(42 1

1

21

21

21

21

±=

±=

±= 12.112

σ Hm

ax1

Fn

σ Hm

ax2

maslen sloj

12 Prenosnici

344

{to za cilindri~ni zap~enici so pravi zapci (β =0) go dobiva sledniot oblik

niid αρ sin

121

±= 12.113

Ako vo 12.112 i 12.113 se zameni poznatiot izraz za prenosniot odnos, kako i za pre~nikot na maliot zap~enik, istite go dobivaat sledniot izgled

βα

αβ

ρcossin

2sin

)1(cos2 21

21

1

21

21 tnt

n

zzzzm

zzz

zzm±

=±

= 12.114

i za β = 0, (αt = αn) se dobiva

nn

nn

zzzzm

zzz

zzmααρ sin

2sin

)1(2 21

21

1

21

21

±=

±= 12.115

Dolìnata na dopirot na dvata spregnati nazabeni venci pretstavuva zbir na dolìnite na dopirnite linii na parovite zapci {to istovremeno u~estvuvaat vo spregata. Za presmetka na povr{inskiot pritisok na boko-vite od spregnatite zapci e merodavna minimalnata dolìna na dopirot od istovremeno spregnatite parovi zapci. Spored DIN 3990 nejzinata vrednost se presmetuva so slednata ravenka

22

1coscos

cos1

cos εε αα

ββ Zb

Zbb

n

t

bcal == 12.116

kade {to

α

ββ

αε ε

εε

ε+−

−= )1(

342Z 12.117

pretstavuva kvadrat od faktorot na spregnuvawe.

Merodavnata sila {to go napa|a bokot od zabecot e

nn

vA

n

vAVA

n

tbn zmn

KKPdn

KKPKK

FF

αβαβα cos318310

coscos318310

coscos 1111

=== 12.118


345

Ako 12.114, 12.116 i 12.118 se zamenat namesto ρ, b i Fn vo 12.109, za kvadratot od Hertz – oviot povr{inski pritisok na bokot od maliot zap~e-nik se dobiva

221

coscos

coscossin

2cos

318310175,0

221

2111

2

εαα

ββαα

σ

Zb

zzzzmzmn

EKKP

n

ttnnn

VAH

±

⋅= 12.119

od kade za Hertz – oviot povr{inski pritisok se dobiva

t

VA

nH i

inb

KKPEZ

zm αβσ ε 2sin

21cos01748,23611

±⋅= 12.120

ili

ii

nbKKP

EZZzm

VAH

nH

±⋅= 1cos01748,23611

βεβσ 12.121

pri {to

tHZ

αβ 2sin2= - faktor na oblikot na bokot na zabecot

Ako vo 12.121 za modulot na elasti~nosta se zameni E=206000 [N/mm2], a za b=κ d1=κ mn z1/cosβ , za Hertz – oviot povr{inski pritisok kaj ~eli~nite zap~enici se dobiva

ii

nzmKKP

ZZzm n

VAH

nH

±⋅= 1

cos

cos78,1071211

11

βκ

βσ βε 12.122

So sreduvawe na 12.122 se dobiva kone~niot oblik na izrazot za Hertz – oviot povr{inski pritisok kaj ~eli~nite zap~enici

βκ

σ βε3

131

3 cos178,107121i

inzm

KKPZZ

n

VAHH

±= 12.123

So kvadrirawe na 12.123 se dobiva

βκ

σ βε3

131

322102 cos1101475,1

ii

nzmKKP

ZZn

VAHH

±⋅= 12.124

12 Prenosnici

346

Vaka definiraniot kvadrat od Hertz – oviot povr{inski pritisok e merodaven za presmetka na vrednosta na modulot na zap~estiot par i toj treba da bide pomal ili ednakov so kvadratot od kriti~niot napon [σH], {to zaradi sigurnost se deli so minimalnata vrednost na stepenot na sigurnost SHmin, taka {to se dobiva

2min

22

lim222223

131

32210 ][

cos1101475,1H

HHNVRLX

n

VAH S

ZZZZZi

inzm

KKPZZ

σσβ

κβε =≤±⋅ 12.125

od kade za baraniot normalen modul na spregnatiot zap~est par se dobiva sledniot izraz

32

lim22222

2min

22

11

1cos55,2255HNVRLX

HHVAn ZZZZZ

SZZi

in

KKPz

mσκ

β βε±≥ 12.126

kade {to ZX = 1,0 e faktor na goleminata za pretpostaveno mn < 8,0 mm i ZX = 1,0 do

0,75 za pretpostaveno mn > 8,0 [mm]. ZL = 0,9 e faktor na masloto za podma~kuvawe so kinemati~ka viskoznost

od 20 [mm2/s], ZL = 1,0 za maslo so kinemati~ka viskoznost od 100[mm2/s] i ZL = 1,1 za maslo so viskoznost od 300 [mm2/s].

ZR = 1,0 e faktor na rapavosta za Rz = 3,0 [µm] do ZR = 0,8 za rapavost na bokovite od zapcite Rz = 14,0 [µm],

ZV = 0,92 e faktor na pretpostavenata brzina do v = 1,0 [m/s], ZR = 1,0 za v = 10,0 [m/s] do ZR = 1,1 za v = 100,0 [m/s],

ZN > 0 e faktor na predvideniot pokus vek na traewe, normalno ZN = 1. Vo postoe~kite ISO i DIN normi postojat soodvetni dijagrami od koi e

mo`no opredeluvawe na to~nite vrednosti na ovie faktori. Gore navede-nite vrednosti se samo gruba orientacija {to e dovolna za da se napravi prethodnata presmetka na cilindri~nite zap~esti parovi, t.e. da se izvr{i presmetka na nivniot normalen modul mn. Vaka dobienata vrednost za modulot se standardizira na prvata pobliska vrednost, so {to i dvata zap~enika se potpolno definirani i se vr{i korekcija na faktorot κ.

12.2.6.3 Izbor na jakosnata presmetka na cilindri~nite zap~esti parovi

Vo zavisnost od izbraniot materijal za zap~enicite, prethodnata presmetka se raboti vrz osnova na kr{ewe vo korenot na zabecot ili, pak, vrz osnova na Hertz – oviot povr{inski pritisok, a zavr{nata (kontrolna)


347

presmetka se raboti i po dvete osnovi. Taka, ako izbraniot materijal e obi~en konstruktiven ~elik ili pak ~elik za podobruvawe {to pokaùvaat pomala izdr`livost vo odnos na povr{inski pritisok, prethodnata presmetka na normalniot modul na zap~estiot par mn se raboti spored Hertz–oviot povr{inski pritisok, a dokolku izbraniot materijal e ~elik za cementacija {to e poizdr`liv vo odnos na povr{inski pritisok, prethodnata presmetka se raboti vo odnos na naponot vo korenot na za-becot. Vo dvata slu~ai, zavr{nata (kontrolna) presmetka se izvr{uva i po odnos na naponot vo korenot na zabecot i po odnos na Hertz–oviot povr{inski pritisok.

12.2.6.4 Kontrolna presmetka vo odnos na naponot vo korenot na zabecot

Kontrolnata presmetka na cilindri~nite zap~esti parovi se sveduva na proverka na stepenot na sigurnost vo odnos na naponot vo korenot na zabecot od maliot zap~enik {to se definira kako odnos na kriti~niot [σF] i rabotniot (stvarniot) napon od svitkuvawe vo korenot na zabecot σF i pokaùva za kolku pati rabotniot treba da bide pomal od kriti~niot napon t.e.

minlimlim 4,1cos

cos

][FRNSTXF

SFat

n

SFa

n

t

RNSTXF

F

FF SYYYYY

YYFmb

YYmbF

YYYYYS =≥=== δδ σβ

β

σσσ

12.127

Vo tekot na ovaa presmetka site potrebni faktori treba da se zemat so nivnata to~na vrednost, bidej}i zap~estiot par e potpolno definiran i site potrebni dimenzii i faktori moàt precizno da se utvrdat t.e. presmetaat.

12.2.6.5 Kontrolna presmetka vo odnos na povr{inskiot (Hertz – ov) pritisok na bokot od zabecot

Kontrolnata presmetka vo odnos na povr{inskiot (Hertz – ov) pritisok na cilindri~nite zap~esti parovi se sostoi vo proverka na stepenot na sigurnost, {to vo ovoj slu~aj se presmetuva kako koli~nik od kriti~niot [σH] i rabotniot napon na povr{inski pritisok σH , t.e.

12 Prenosnici

348

minHS

ii

nbKKP

zmZZ

ZZZZZS

VA

nH

HNVRLX

H

HH =≥

±== 1,1

1cos78,107121

][

11

lim

βσ

σσ

βε

12.128

Kako {to se gleda, se prepora~uvaat poniski vrednosti za stepenot na sigurnost vo odnos na Hertz – oviot povr{inski pritisok SH od onie vo odnos na stepenot na sigurnost od kr{ewe vo korenot na zabecot SF, bidej}i Pitting – ot nastapuva postepeno i poradi toa ne doveduva do momentno otkaùvawe t.e. onesposobuvawe na prenosnikot kako {to e vo slu~ajot so kr{eweto vo korenot na zabecot. Kolku poto~no se opredeleni kriti~niot i rabotniot napon, kako i drugite pomo{ni faktori, tolku poprecizno e opredelena i vrednosta na stepenot na sigurnosta.


325

12.2.5.10 Vnatre{ni zap~esti parovi Prostiot vnatre{en zap~est par se sostoi od eden golem vnatre{no

nazaben i eden mal nadvore{no nazaben zap~enik (sl.12.40). Kako sloèni prenosnici vakvite parovi se narekuvaat planetarni i se sostojat od eden golem vnatre{no nazaben i pove}e mali nadvore{no nazabeni zap~enici.

Sl.12.40 Detal na spregnuvawe kaj vnatre{en zap~est par

Evolventniot profil na vnatre{niot zabec nastanuva na ist na~in kako i na nadvore{niot, so taa razlika {to kaj vnatre{no nazabenite venci na zap~enicite kako aktiven del na profilot se koristi konkavnata (vdlabnatata) strana na evolventata. Spored toa, vo sprega se konveksen (nadvore{no nazaben venec) so konkaven (vdlabnat) del od evolventata (vnatre{no nazaben venec). Kako rezultat na vakvoto spregnuvawe doa|a do poniski pritisoci na bokovite od spregnatite zapci, podobro podma~kuvawe, pogolem stepen na spregnuvawe na profilite, {to doveduva do pomirna rabota. Vnatre{nite parovi imaat pomali gabaritni dimenzii od nadvore{nite zap~esti parovi. Nasokata na vrtewe kaj vnatre{nite zap~esti parovi e ista i na pogonskiot i na gonetiot zap~enik. Pri ist boj zapci na pogonskiot i gonetiot zap~enik (z1 = z2), vnatre{niot zap~est par preminuva vo zap~esta spojnica {to nao|a golema primena vo ma{instvoto.

Opasnosta od zaglavuvawe kaj prenosnicite so vnatre{no nazabuvawe, vo sporedba so nadvore{no nazabenite prenosnici e pogolema, {to se otstra-

da1

α t

d1

df1

C

d2da2

df2

n1

n2

12 Prenosnici

326

nuva so soodvetno skratuvawe na glavata na zabecot ili so soodvetno pomestuvawe na profilot. Vo tekot na izrabotkata na vnatre{no nazabeniot venec se pojavuvaat te{kotii, osobeno ako se raboti za kosi, a u{te poveke za strelesti zapci. I pokraj ovie nedostatoci i te{kotii vo izrabotkata, cilindri~nite vnatre{ni zap~esti parovi se izrabotuvaat vo razni dimenzii i nao|aat sé pogolema primena vo ma{instvoto.

Posebna primena i zna~ewe imaat vo izrabotkata na planetnite, a vo posledno vreme i kaj diferencijalnite prenosnici (avtomobili). Re~isi redovno rabotat kako reduktori, a retko kako multiplikatori. So vnatre{nite zap~esti parovi se sovladuvaat pogolemi prenosni odnosi otkolku so nadvore{nite.

12.2.5.11 Prikaùvawe na zap~enicite Nazabeniot venec na zap~enicite se crta uprosteno kako {to e

prikaàno na sl.12.41, taka {to se navedeni pre~nikot na temeniot da, podelbeniot d i podno`niot krug df, a merite {to se odnesuvaat na teloto na zap~enikot se normalno prikaàni. Drugite potrebni podatoci za izrabotka i kontrola na nazabeniot venec kako {to se brojot zapci z, standardniot modul mn, pre~nikot na osnovniot krug db i drugi se naveduvaat vo posebna tabela {to e sostaven del na rabotilni~kiot crte`.

φ60,

046

φ64,

046

φ55,

046

φ25

2616

R2

6

φ18

21

N5

N7

N7

N7

N7

N9 N7 N5

mn = 2; z = 29; β = 15


327

Sl.12.41 Rabotilni~ki crte` na nadvore{no nazaben zap~enik Pokraj crteòt vo specijalnata tabela, po potreba, se davaat i nekoi

drugi dopolnitelni podatoci {to moàt da posluàt za izrabotka i kontrola na zap~enikot kako: profilot na zabecot (dokolku otstapuva od standardniot), merata preku zapci (za kontrola na nazabuvaweto) i dr.

Na sl.12.42 e prikaàno pravilno pretstavuvawe na cilindri~en zap~est par, pri {to dimenziite na zap~enicite i nivnoto me|uoskino rastojanie ne se dadeni so nivnite konkretni vrednosti, tuku so op{ti oznaki.

Sl.12.42 Pravilno pretstavuvawe na nadvore{en cilindri~en zap~est par Na sl.12.43 e prikaàno pravilno pretstavuvawe na vnatre{no nazaben

cilindri~en zap~enik, pri {to dimenziite na zap~enicikot se dadeni so nivnite konkretni vrednosti.

Sl.12.43 Rabotilni~ki crte` na vnatre{no nazaben cilindri~en zap~enik

a

b z1

d1 df1

d2 df2

z2

da1

da2

da1 - temen krug na pogonskiot zap~enik z1

b - {iro~ina na zapcite na spregnatiot zap~est par z1/z2

d1 - podelben krug na pogonskiot zap~enik z1

df1 - podnoèn krug na pogonskiot zap~enik z1

a - me|uoskino rastojanie na spregnatiot zap~est par z1/z2

d2 - podelben krug na gonetiot zap~enik z2

da2 - temen krug na gonetiot zap~enik z2

df2 - podnoèn krug na gonetiot zap~enik z2

φ25N7

φ60,

046

φ55,

046

φ86

φ64,

046

R2

N7 φ1

8

40

φ70

N5

8

N7

16 N7

6

21

N9 N7 N5

mn = 2; z = 29; β = 15

12 Prenosnici

328

Na sl.12.44 e prikaàno pravilno pretstavuvawe na vnatre{en cilindri~en zap~est par pri {to dimenziite na zap~enicite i nivnoto

me|uoskino rastojanie se dadeni vo op{ti oznaki. Sl.12.44 Vnatre{en cilindri~en zap~est par

Po potreba, dokolku otstapuva od standardite, na crteòt e potrebno da se dade i profilot na zabecot.

Tabelata {to se priloùva kon uprosteniot crte` na zap~enikot gi sodrì osnovnite podatoci {to go definiraat geometriskiot oblik na zapcite, kako {to se standardniot normalen modul mn, brojot na zapcite z, agolot na zapcite β, kako i potrebnite podatoci i meri za kontrola na merata preku zapci (vidi [5]), tetivna debelina na zabecot na podelbeniot krug vo normalnata ramnina i drugi. Dokolku e potrebno, na crteòt treba da se navedat i propisite za stati~ko i dinami~ko uramnoteùvawe na zap~enikot.

12.2.5.12 Izbor na osnovnite parametri na cilindri~nite zap~enici

Pod osnovni parametri kaj zap~estite parovi se podrazbiraat: tipot, {iro~inata b, brojot na zapci z1 i z2, prenosniot odnos i, agolot na zakosuvawe na zapcite β, materijalot i na~inot na podma~kuvawe na zap~enicite. Vo ovoj del od materijalot }e bidat navedeni nekoi preporaki i nasoki za na~inot na nivniot izbor, vo zavisnost od namenata na zap~estiot prenosnik. Od izborot na ovie parametri mnogu zavisi

d2

az1

d a1

z2

n2

z2

a

z1

n1d 1 df1

da2

df2


329

pravilnata, mirna i tivka rabota na zap~estite parovi, a so toa i na celiot zap~est prenosnik.

12.2.5.12.1 Izbor na tipot na zap~enicite

Osnoven kriterium za izbor na tipot na zap~enicite so pravi ili kosi zapci e perifernata brzina v. Taka, za mali brzini do pribli`no v = 6,0 [m/s] i sporedna namena se izbiraat zap~enici so pravi zapci. Za razlika od toa, kaj zap~estite parovi so namena za preciznata mehanika, mernite instrumenti i pri periferni brzini zna~itelno pogolemi od v = 6,0 [m/s] se izbiraat zap~enici so kosi zapci, {to denes dobivaat sé pogolema primena.

Ako, poradi postavenosta na oskite na vrtewe se raboti za koni~en zap~est par, toga{ namesto so kosi se izbiraat zap~enici so krivi zapci, osobeno koga se vo pra{awe odgovorni i visoko optovareni zap~esti prenosnici od koi se bara vonredno mirna rabota.

12.2.5.12.2 Izbor na {iro~inata na zap~enicite b Osnoven kriterium za izbor na {iro~inata, odnosno dolìnata na zap-

nicite b e stremeòt za {to e mo`no poramnomerna raspredelba na optovaruvaweto po dolìnata na linijata na dopirot na aktivnite bokovi na spregnatite zapci. Za da se postigne ovaa cel potrebna e visoka preciznost i to~nost na izrabotka na zap~enicite, kako i postignuvawe na golema krutost na vratilata i nivnite potpori. Bidej}i seto ova e te{ko izvodlivo, dokolku ne e diktirana od nekoi drugi uslovi, {iro~inata na zap~enicite b se izbira spored mo`nostite za ostvaruvawe na kolku {to e mo`no poramnomerna raspredelba na optovaruvaweto po dolìnata na linijata na dopirot. Kako zadovolitelno merilo vo toj pogled se zema odnosot na {iro~inata na zap~enicite b sprema podelbeniot pre~nik na maliot zap~enik d1, t.e. faktorot κ = b/d1, ~ii orientacioni vrednosti se navedeni vo tab.12.11.

Tab.12.11 Orientacioni vrednosti na faktorot κ = b/d1 κ = (0,1 do 0,3 do 0,5) + i / 20 Za cementirani zap~enici κ = (0,2 do 0,5 do 0,8) + i / 10 Za podobreni i nekaleni zap~enici κ = 0,7 Za maliot zap~enik na prepust κ = 1,2 Za maliot zap~enik pome|u leì{ta

12 Prenosnici

330

Utvrdenata vrednost na {iro~inata b treba da se zaokruì na standar-den ili cel broj.

12.2.5.12.3 Izbor na brojot zapci na maliot zap~enik - z1

Na~elno, potrebno e da se izvr{i povolen izbor na brojot zapci na maliot zap~enik z1, a brojot zapci na golemiot zap~enik z2 zavisi od prenosniot odnos i. Pritoa, potrebno e da se znae deka pomaliot broj zapci vo tekot na izrabotkata vodi kon opasnosta od takanare~enoto potsekuvawe vo korenot na zabecot, {to pridonesuva za smaluvawe na jakosnata otpornost na zabecot. Dokaàno e deka potsekuvaweto na korenot na zabecot se javuva kaj z ≤ 17.

Opasnosta od potsekuvawe vo korenot na zabecot vo faza na izrabotka na zap~enikot, odnosno opasnosta od zaglavuvawe na takvite zap~enicite vo tekot na spregnuvaweto, moè da se otstrani na nekolku na~ini od koi denes naj~esto se primenuva takanare~enoto pomestuvawe (vidi [4]), konkretno, oddale~uvawe na osnovnata zap~esta letva od idniot zap~enik, pri {to potsekuvaweto vo korenot na zabecot se smaluva, no istovremeno se smaluva i temenata debelina na zabecot, taka {to pri nekoe grani~no pomestuvawe nejzinata debelina e nula, t.e. doa|a do pojava na {picest zabec.

Vo praktikata se dozvoluva zapcite da bidat nezna~itelno potse~eni, tolku kolku da nema vlijanie toa potsekuvawe nitu na spregnuvaweto na zap~enicite nitu na otpornosta na korenot od zabecot. Vo taa smisla kako grani~en (najmal) broj zapci se dozvoluva izrabotka na zap~enici so broj na zapci z = 14 za standardniot agol na dopirnicata αn =20o. Dokolku pri izrabotkata na zap~enicite se primeni pomestuvaweto na osnovnata zap~esta letva, toga{ za zap~enicite so pravi zapci e dopu{ten zmin = 7, a za zap~enicite so kosi zapci (β ≥ 19 ο) i do zmin = 6.

Treba da se istakne deka ovoj broj na zapci odgovara za krajno mali periferni brzini. Za golemi brzini, {to denes e po~est slu~aj vo praktikata, za opredelen pre~nik d treba da se izbira i pogolem broj zapci, {to od svoja strana uslovuva pomal modul, pri {to mo`nosta za poprecizna izrabotka e pogolema.

Od navedenite i drugi pri~ini, kaj brzoodnite zap~enici (v > 20 m/s), se prepora~uva izbor na z1 > 20. Kaj pomalite prenosni odnosi se prepora~uva i


331

zna~itelno pogolem broj zapci, osobeno ako se vo pra{awe pogolemi optovaruvawa, pri {to akvite zap~enici imaat i pomalo lizgawe, pa i abeweto e pomalo. Kone~no, kaj zap~enicite so pogolem broj zapci i koli~estvoto simnat materijal pri izrabotkata e pomalo, {to povlekuva i vloùvawe pomalku energija za taa cel.

12.2.5.12.4 Izbor na prenosniot odnos i Na izborot na prenosniot odnos moè da imaat vlijanie pove}e faktori,

vo prv red dali zap~enicite se so pravi ili kosi zapci, nivnata periferna brzina, namenata i masata, cenata na prenosnikot i drugi.

So ogled na namenata na prenosnikot, prenosniot odnos moè da bide to~no propi{an (sinhroniziran) ili, vo pogolema ili pomala mera, proizvolen. Dokolku prenosniot odnos e cel broj, pri periodi~no promenliv vrteèn moment T1, najgolemoto optovaruvawe go prifa}aat edni isti zapci i pritoa doa|a do nivno brzo abewe, pa i kr{ewe dokolku vo takvoto optovaruvawe se javat i udari. Dokolku ne e rigorozno propi{an, brojot na zapci na golemiot z2 ne treba da bidat deliv so brojot na zapci na maliot zap~enik z1, taka {to prenosniot odnos ne treba da bide so kone~na ili periodi~na vrednost. Vo taa smisla treba da se izbira i=50/21, a ne i =50/20. Vo sprotiven slu~aj sekoj zabec barem od edniot zap~enik naizmeni~no vleguva vo sprega pod nepogodni uslovi. Prethodnata preporaka osobeno vaì koga se raboti za golemi periferni brzini i vo slu~aite koga se o~ekuvaat pogolemi udari i neramnomernosti vo tekot na rabotata.

Kako maksimalni grani~ni vrednosti na prenosniot odnos i za cilindri~nite zap~esti parovi moè da se smetaat:

• imax = 10 – za pravi zapci pri ra~en pogon i povremena upotreba na prenosnikot

• imax = 7 – za pravi zapci i sporedni celi so v < 2,0 [m/s] • imax = 5 – za pravi zapci i sporedni celi so 2,0 < v < 12,0 [m/s]

odnosno

• imax =10 – za kosi zapci pri ra~en pogon i povremena upotreba na prenosnikot

• imax = 8 – za kosi zapci i sporedni celi so v < 2,0[ m/s]

12 Prenosnici

332

• imax = 6 – za kosi zapci i sporedni celi so 2,0 < v < 12,0 [m/s] • imax ≤ 5 – za kosi zapci i sporedni celi so v > 12,0 [m/s]

Dokolku rabotnite uslovi se pote{ki, t.e. optovaruvawata i periferna-ta brzina pogolemi, dotolku popogodni se pomalite prenosni odnosi.

Koga e vo pra{awe prenosen odnos 8 < i < 60 se prepora~uva izvedba na sloèn dvostepen zap~est prenosnik, bidej}i so prostiot ednostepen prenosnik se dobiva golema razlika vo pre~nicite na maliot i golemiot zap~enik, a se javuvaat i nepravilnosti vo spregnuvaweto. Za prenosen odnos 60 < i < 300 se primenuva sloèn tristepen zap~est prenosnik.

12.2.5.12.5 Izbor na agolot na zabecot - ββββ Pri izborot na agolot na zabecot β treba da se vodi smetka da dojdat do

izraz prednostite na zap~enicite so kosi, vo odnos na tie so pravi zapci. Vo taa smisla, bi trebelo da se odi na negovi povisoki vrednosti, no bidej}i vo toj slu~aj se javuva i pogolema aksijalna sila {to gi optovaruva leì{tata i vratiloto, izborot na agolot na zapcite e vo umereni granici i toa od β = 8o do β = 25o. Za zap~enici so pogolema {iro~ina, odnosno so pogolema dolìna na zapcite, obi~no se biraat vrednosti β ≤ 15 o. Kaj zap~estite parovi so strelesti zapci, kaj koi aksijalnata sila e neutralizirana, agolot na zapcite moè da bide do β = 40 o pa i do β ≤ 45 o.

12.2.5.12.6 Izbor na sredstvoto za podma~kuvawe Efikasnoto podma~kuvawe na zap~estite parovi e eden od bitnite uslo-

vi za ispravna i dolgotrajna rabota na prenosnikot vo celost. Kako {to e poznato, pri me|usebnoto lizgawe na dve povr{ini, {to se pojavuva i pome|u bokovite na spregnatite zapci kaj zap~estite parovi, nepovolnoto deluvawe na silata na triewe zna~itelno se smaluva ako se obezbedi efikasno podma~kuvawe. Od osobenostite na sredstvoto za podma~kuvawe zavisi i otporot na lizgawe, koj {to e osobeno intenziven pri spregnuvaweto na vrvot na pogonskiot so podno`jeto na gonetiot zabec, koga i brzinata na lizgawe ima najgolema vrednost.

Sredstvoto za podma~kuvawe pomaga i vo procesot na ladewe na prenos-nikot, osobeno ako se doveduva vo izobilie. Bidej}i pri mali brzini ne moè da se sozdade potreben hidrodinami~en pritisok vo masleniot sloj, a pri pogolemi brzini, poradi golemata centrifugalna sila, sredstvoto za podma~kuvawe te{ko se zadrùva na bokovite na zapcite, te{ko e pome|u


333

zapcite da se ostvari celosno podma~kuvawe, t.e. triewe na mokri povr{ini. Zatoa pri golemi brzini e potrebno masloto za podma~kuvawe direktno da se vbrizguva pome|u bokovite na spregnatite zapci.

Izborot na na~inot na podma~kuvawe se vr{i vrz osnova na uslovite {to moàt da se sozdadat pri rabotata na prenosnikot. Ako brzinata ne e dovolna (v < 1,0 m/s) za da se ostvari maslen sloj pome|u bokovite na zapcite, podma~kuvaweto se vr{i so masti. Za brzini pomali od 0,3 [m/s], podma~kuvaweto moè da se vr{i i so cvrsti sredstva za podma~kuvawe kako na primer molibdenov disulfid. Ovie sredstva se pogodni za podma~kuvawe na otvorenite prenosnici, a masloto prete`no za podma~kuvawe na zatvorenite ku}i{ta.

Se primenuvaat, glavno, slednite na~ini na podma~kuvawe so maslo: • so potopuvawe za brzini 4 < v < 15 [m/s] i • so vbrizguvawe pod pritisok za v > 15 [m/s]

Pri podma~kuvaweto na zap~estite prenosnici so potopuvawe, obi~no golemiot zap~enik do okolu 3/4 od viso~inata na zapcite se potopuva vo maslena bawa. Pri pogolema dlabo~ina na potopuvawe, poradi otporot na dvièweto na zap~enikot niz masloto, doa|a do prekumerno zatopluvawe i so toa do pregolemi zagubi na silinata.

Podma~kuvaweto so vbrizguvawe pod pritisok se izveduva so pomo{ na poseben sistem {to e sostaven od pumpa (zap~esta), filter, ladilnik, raspredelitel, cevki so potrebnata armatura i kontrolni instrumenti (termometar, manometar i dr.). Masloto pod pritisok so pomo{ na mlaznici (dizni) se vbrizguva direktno me|u zapcite neposredno pred nivnoto vleguvawe vo sprega. Vkupnoto koli~estvo maslo za podma~kuvawe {to cirkulira iznesuva okolu 0,5 [dm3/min] za sekoj santimetar od dolìna-ta na zapcite b. Temperaturata na masloto ne treba da ja premine granicata od 60 oC (333 oK), bidej}i pri povisoki temperaturi masloto brzo staree.

Za pove}eto zap~esti prenosnici se upotrebuvaat ~isti mineralni masla, a kaj pove}e optovarenite prenosnici se koristat posebni masla. Vo ponovo vreme sinteti~kite masla nao|aat sé pogolema primena, bidej}i pod opredeleni uslovi so nivnata primena moè da se postigne nekolku pati pogolema nosivost, otkolku so primena na mineralnite masla. Pri pogolemi optovaruvawa se primenuvaat masla so pogolema viskoznost, bidej}i ovozmoùvaat pogolemi pritisoci na masleniot sloj, a pri pogolemi periferni brzini, {to go olesnuvaat sozdavaweto na podebel maslen sloj, se upotrebuvaat masla so pomala viskoznost.

12 Prenosnici

334

Izborot na viskoznosta na masloto pri 40 oC, odnosno pri 50 [oC] zavisi od vrednosta na Stribeck – oviot pritisok i se meri vo [mm2/s].

12.2.5.12.7 Izbor na materijal za zap~enicite Vo zavisnost od namenata, perifernata brzina, optovaruvaweto,

mo`nosta za smestuvawe, na~inot na izrabotka i dorabotka, od cenata na ~inewe i drugi okolnosti, za zap~enicite vo ma{instvoto se primenuva {irok dijapazon na materijali po~nuvaj}i od siviot liv, preku obi~nite konstruktivni ~elici, sé do legiranite ~elici za podobruvawe i cementacija. Tendencijata za izvedba na pomali gabaritni dimenzii na zap~estite prenosnici vodi kon sé pogolema primena na visoko kvalitetni ~elici, osobeno onie so pogolema povr{inska tvrdost i cvrstina. Taka na primer, vo posledno vreme, ~elicite za cementacija sé pove}e gi istisnuvaat dosega ~esto upotrebuvanite ~elici za podobruvawe, pri {to, zaradi postignuvawe {to pogolema cvrstina na bokovite i na podno`jeto na zapcite, istite se podvrgnuvaat na razni termi~ki obrabotki.

Pokraj metalnite, vo ponovo vreme ~esto se primenuvaat i nemetalni materijali kako {to se razni plastmasi i toa ne samo za mali, tuku i za pogolemi i poseriozni zap~esti prenosnici. Primenata na ovie materijali e uslovena od èlbata da se postigne {to potivka rabota i poniska cena, koga se raboti za pomali optovaruvawa na zap~enicite.

Pri izborot na materijalot treba da se vodi smetka i za faktot {to pri spregnuvawe na zap~enicite od dva razli~ni materijali so razli~ni tvrdosti, uslovite na lizgaweto se podobreni, pa i abeweto na bokovite od zapcite e pomalo. Zatoa, za golemite zap~enici se izbira materijal so tvrdost do 10% pomala od onaa na maliot zap~enik.

Zap~enicite so pre~nik pogolem od 0,5 [m] se izrabotuvaat od leani materijali, vo prv red od ~eli~en liv, zatoa {to zapcite od kvaliteten siv liv imaat re~isi ista povr{inska cvrstina, no cvrstinata vo korenot od zabecot im e nekolku pati pomala od cvrstinata na onie {to se izraboteni od ~eli~en liv. Dokolu e potreben pokvaliteten materijal toga{ nazabeniot venec se izrabotuva od takov materijal, a samoto telo na zap~enikot se izrabotuva od poevtin materijal {to e pogoden za oblikuvawe. Poradi svoite relativno dobri osobenosti na lizgawe, siviot liv, re~isi redovno, se upotrebuva kaj otvorenite zap~esti prenosnici so nedovolno podma~kuvawe.

Za umereni optovaruvawa i periferni brzini, zap~enicite se izrabotu-vaat od obi~ni konstruktivni ~elici ili od ~elici za podobruvawe, a za


335

mnogu golemi optovaruvawa i golemi periferni sili od visokolegirani ~elici {to se pogodni za termi~ka obrabotka kako {to se cementacija, nitrirawe, indukciono kalewe i dr.

12. Prenosnici

304

Oznakite na sl.12.26 go imaat slednoto zna~ewe: mn e standarden modul, αn = 20 o e agol na naklonot na standardniot profil, pn =mn π e ~ekor na standardniot profil,

n

nn

mcα

ρsin1*

−= e radius na zaobluvawe na profilot,

c* = 0,1 do 0,3 e faktor na viso~inata na zaobleniot del na profilot na zabecot, pri {to vo posledno vreme se koristi vrednosta c* = 0,25.

Na standardniot profil nema bo~en zjaj, t.e. debelinata na zabecot i {i-ro~inata na me|uzabieto se isti i se ednakvi na polovinata od ~ekorot pn/2.

12.2.5 Cilindri~ni zap~esti parovi Analogno na frikcionite trkala, rabotata na zap~estite parovi se

bazira na zaemnoto trkalawe na, glavno, dve rotacioni povr{ini ili pak edna rotaciona povr{ina i edna ramnina (ramninsi zap~est par – nazabena letva). Za razlika od frikcionite trkala, lizgaweto vo pravec na peri-fernata brzina kaj zap~estite parovi vo celost e isklu~eno, so {to se obez-beduva sosem to~en i nepromenliv prenosen odnos vo tekot na rabotata.

Toa e ostvareno so nazabuvawe na trkalata so {to se obezbeduva prinu-den prenos na vrte`niot moment od pogonskiot na gonetiot zap~enik. Na sl. 12.27 e prikaàn izgled na spregnat cilindri~en zap~est par so detal na spregnatite profili od pogonskiot i gonetiot zap~enik.

Sl.12.27a) Izgled na spregnat cilindri~en za~est par so pravi zapci i b) so detal vo kinemati~kiot pol C

a A

b

bC

d1

detal A

profilkoren

glava

d2

telo na z2

telo na z1

nazaben venec na z1

noga

hf

h

nazaben venec na z2

mal zap~enik z1

df2

da2

df1

da1

koren

nogaglava

db1

db2

golem zap~enik z2

b)

ha

a)


305

Pod zap~est par se podrazbira mehanizam {to se sostoi od dva cilindri~ni nazabeni dela (zap~enici), od koi edniot prinudno (preku zapci) go prenesuva vrtlivoto dvièwe na drugiot zap~enik.

Kako {to e prikaàno na slikata, sekoj zap~enik se sostoi od telo {to moè da ima najrazli~en oblik i konkretna konstruktivna forma i nazaben venec, {to se sostoi od zapci i me|uzabja. Me|uzabjeto moè da se definira kako prostor pome|u dva sosedni zapci na nazabeniot venec od zap~enikot. Kako {to se gleda na sl.12.28, po viso~ina zapcite se ograni~eni so temena, a me|uzabjata po dlabo~ina so podno`na povr{ina. Po dolìna zapcite i me|uzabjata se ograni~eni so predna i zadna ~elna povr{ina. Gledaj}i ja prednata ~elna povr{ina na zabecot, se razlikuvaat lev i desen bok na zabecot. Vo tekot na spregnuvaweto na dvata zap~enika zabecot ne smee da se dopira so dvata svoi boka so spregnatiot zabec. Tie {to se dopiraat se narekuvaat aktivni bokovi. Glavata i nogata na zabecot go so~inuvaat korisniot del od bokot na zabecot, dodeka korenot nikoga{ ne u~estvuva vo spregnuvaweto na spregnatite zapci.

Sl.12.28 Grani~ni povr{ini na zabecot

Kako {to se gleda od sl. 12.27, na nazabeniot venec od zap~enikot se razlikuvaat nekolku krugovi odnosno cilindri, ~ii pre~nici se:

• podelbeniot krug, odnosno cilindar, definiran so pre~nikot d, • temeniot krug, odnosno cilindar definiran so pre~nikot da, • podno`niot krug, odnosno cilindar definiran so pre~nikot df i • osnovniot krug, odnosno cilindar definiran so pre~nikot db.

Na vaka definiranite oznaki za pre~nicite na soodvetnite krugovi odnosno cilindri na dvata spregnati zap~enika, za pogonskiot se dodava indeksot 1, a za gonetiot zap~enik indeksot 2 (sl.12.27b).

tem

ena

po

vr{i

na

podno` na povr{ ina

redna ~elna povr{ ina

pr

eod

en d

el n

a

bo

ko

t n

a z

ab

eco

t

akt iven profil odn. bok na zabecot

korisen del na bokot na zabecot

tem

ena

po

vr{i

na

predna ~elna povr{ ina

podno` na povr{ inaakt iven bok odn.

profil na zabecot

korisen del na bokot na zabec

a) pravi zapci b) kosi zapci

t emena povr{ i

preoden del na bokot na zabec

12. Prenosnici

306

Podelbeniot krug odnosno cilindar, definiran so pre~nikot d, go deli zabecot na dva dela i toa: glava i noga na zabecot (sl.12.27b). Toj, kako i osnovniot krug db se zamisleni, za razlika od temeniot da i podno`niot krug df koi se realni. To~kata (C) vo koja se dopiraat dvata podelbeni kruga na spregnatite zap~enici se narekuva kinemati~ki pol na spregnatiot par zap~enici.

Temeniot krug, odnosno cilindar e definiran so temenata povr{ina na zapcite, a podno`niot so podno`nata povr{ina na me|uzabjata od nazabeniot venec na zap~enikot(sl.12.28).

Vo momentot na spregata na dva zap~enika dvièweto i perifernata (tangencijalna) sila od edniot (pogonskiot) na drugiot (gonet) zap~enik se prenesuva isklu~ivo preku aktivniot del na zabecot. Drugite povr{ini (temenata, podno`nata i preodniot del) od zabecot ne u~estvuvaat vo dopirot na spregnatiot par zapci. Linijata po koja vo sekoj moment se dopiraat aktivnite bokovi na zapcite od spregnatite zap~enici se narekuva linija na dopirot na bokovite.

êstopati, namesto bokot na zabecot, pri prou~uvawe na spregnuvaweto kaj cilindri~nite zap~enici se razgleduvaat preseci na bokovite od zapcite so ramnini {to se normalni na oskata na vrtewe na zap~enicite {to se narekuvaat profili na zapcite. Dopirnata to~ka na spregnatite profili kaj pogonskiot profil zapo~nuva od preodniot del i vo tekot na spregata se pomestuva kon temeto na zabecot, dodeka kaj gonetiot dopirot zapo~nuva od temeto i se pomestuva kon preodniot del na profilot.

12.2.5.1 Osnovni dimenzii na zap~enikot Pri izrabotkata na cilindri~nite zap~enici so pravi zapci so pomo{ na

zap~estata letva, srednata linija na zap~estata letva se trkala po podelbeniot krug na zap~enikot bez lizgawe i pritoa go deli na z la~ni ~ekori p. Spored toa za perimetarot na podelbeniot krug na zap~enikot moè da se napi{e

pzdO == π 12.47 a odovde

zpdπ

= 12.48

Brojot na zapci z mora da bide cel broj, a se te`nee i pre~nikot na podelbeniot krug d, isto taka, da bide cel ili barem racionalen broj, pa


307

zatoa ~ekorot p treba da bide deliv so π. Koli~nikot p /π = mt se narekuva modul na zap~enikot vo ~elnata ramnina, taka {to izrazot 12.48 go dobiva sledniot oblik

zmzmd nt βcos

== 12.49

Standardniot modul na osnovnata zap~esta letva mn (sl.12.26) leì vo normalna ramnina na bokovite od zapcite. Dimenziite na zap~enicite zavi-sat samo od standardniot modul mn, ~ii vrednosti se dadeni vo tab. 12. 10.

Tab.12.10 Standardni moduli mn [mm]. Stepen na prioritet Stepen na prioritet

I II III I II III 1,0 7,0

1,125 8,0 1,25 9,0

1,375 10,0 1,50 11,0

1,75 12,0 2,0 14,0

2,25 16,0 2,50 18,0

2,75 20,0 3,0 22,0

3,25 3,5 25,0 3,75

4,0 28,0 4,25 4,5 32,0 4,75

5,0 36,0 5,25 5,5 40,0 5,75 45

6,0 50,0 6,5 55

Prvenstveno treba da se izbiraat standardnite moduli spored prviot stepen na prioritet. Vrednostite od vtoriot stepen na prioritet se zemaat samo koga za toa postojat opravdani pri~ini, a onie od tretiot vo isklu~itelni slu~ai.

12. Prenosnici

308

Vo zemjite so colov sistem na meri, namesto standardniot modul, kako osnova za presmetka na zap~enicite sluàt slednive golemini:

• Diametral Pitch - DP {to pretstavuva broj na zapci sveden na dolìna od l = 1" = 25,4 [mm] merena po podelbeniot krug na zap~enikot t.e.

m,

,zm

z"dzDP 425

425

=== 12.50

• Circular Pitch - CP {to go pretstavuva ~ekorot na zap~enikot izrazen vo colovi ili

""" )09,8

()4,25

()4,25

(" mmppCP ==== π 12.51

12.2.5.2 Osnovna zap~esta letva Na sl.12.29 e prikaàna osnovnata zap~esta letva kako alat za izrabotka

na cilindri~ni evolventni zap~enici a) so pravi i b) so kosi zapci. Kaj taa so kosi zapci (β ≠ 0o ) standardniot profil leì vo ramnina {to e normalna na bokovite od zapcite (normalnata ramnina), dodeka kaj zap~estata letva so pravi zapci (β = 0o) standardniot profil na zapcite e vo ~elnata ramnina bidej}i normalnata ramnina na bokovite od zapcite se sovpa|a so nea.

Sl.12.29 Osnovna zap~esta letva kako alat za izrabotka na cilindri~ni evolventni zap~enici a) so pravi i b) so kosi zapci

Kaj cilindri~nite zap~enici so kosi zapci, {to pokraj so drugiot alat moàt da se izrabotuvaat i so zap~esta letva so kosi zapci (sl.12.29b), evolventniot profil na zabecot e vo ~elnata ramnina, dodeka vo presekot {to leì vo normalnata ramnina na pravecot na zapcite profilot na zabecot e modificirana evolventa. Kaj cilindri~nite zap~enici so pravi zapci evolventniot profil na zabecot e vo dvete ramnini (i ~elnata i

s r e d n a l i n i j a

s t a n d a r d e n p r o f i l

p r o f i l n a o s n o v n a t a z a p ~ e s t a l e t v a

β

s t a n d a r d e n p r o f i l ( p r o f i l n a o s n o v n a t a z a p ~ e s t a l e t v a ) s r e d n a l i n i j a

~ e l n a r a m n i n a

a ) b )

n o r m a l n a r a m n i n a

mn

mn

p t / 2p t

p t / 2

0,2

5mn

0,2

5mn

~e

ln

a r

am

ni

nn o r m a l n a r a m n i n a


309

normalnata ramnina se normalni na bokovite na zapcite). Vrednosta na agolot na dopirnicata vo normalnata ramnina na bokovite od zapcite iznesuva αn = 20o.

Na sl.12.30 e prikaàn detal od zabecot i me|uzabieto na osnovnata zap~esta letva za cilindri~ni zap~enici so kosi zapci.

Sl.12.30 Vrska pome|u agolot na naklonot na profilot vo normalnata αn = 20o i ~elnata ramnina αt > 20o

Od pravoagolnite triagolnici vo ~elnata i horizontalnata ramnina moè da se napi{e

ttg"''cos

''"' αβ

232121 == 12.52

a bidej}i spored triagolnikot vo normalnata ramnina e

ntg''""''

α212323 == 12.53

za vrednosta na agolot na naklonot na pravoliniskiot del na profilot vo ~elnata ramnina sleduva ravenkata

βαα

costgtg n

t = 12.54

Odnosot pome|u podelbeniot ~ekor na profilot na osnovnata zap~esta letva i podelbeniot ~ekor na standardniot profil e definiran so ravenkata

ππββ t

nnt m

cosm

cospp === 12.55

3'

3''

2''α t

1' 2'

21

β

3

αn

pn

pt

1'

αn

2'

3'

2'1'

α t

3'

2''β

3''

normalna ramnina

horizontalna ramnina

1' β2''

α t

2''

3''

2'

~elna ramnina

1'

12. Prenosnici

310

taka {to za zap~enici so pravi zapci (β = 0 o) e nt pp = i 020== nt αα .

12.2.5.3 Izrabotka na cilindri~nite zap~enici

Sakaniot profil na zabecot moè da se dobie so leewe, presuvawe, ili so mehani~ko odvojuvawe na materijalot od polniot venec na trkalo so reèwe (rendosuvawe ili glodawe).

Zapcite {to se dobieni so leewe nemaat to~en profil, od edna strana poradi neto~nosta na modelot, odnosno {ablonot za kalapewe, a od druga strana poradi neramnomernoto sobirawe na rastopeniot metal pri ladeweto. Zatoa, vaka dobienite zap~enici, bez dopolnitelna mehani~ka obrabotka na zapcite, se upotrebuvaat samo za grubi ma{ini, pri relativno mali periferni brzini na zap~enicite (v < 1,0 m/s).

Vo preciznata mehanika se upotrebuvaat zap~enici od tenki limovi, {to moàt da se izrabotuvaat so prosekuvawe.

Mnogu poprecizna e izrabotkata na zapcite kaj zap~enicite na specijal-ni ma{ini alatki so pomo{ na reèwe so soodveten alat za toa. Izrabot-kata na zapcite treba da bide poprecizna dokolku e pogolema perifernata brzina v, a uslovite za rabota na idniot zap~enik se ponepovolni. Vakvata postapka za izrabotka na profilot na zapcite denes nao|a naj{iroka pri-mena vo proizvodstvoto na zap~estite parovi. Alatot za izrabotka na zap~enicite so reèwe e nazabeno telo bilo da e toa so kone~en pre~nik (zap~enik – kruèn zap~est alat spored Fellows) ili so beskone~en pre~nik (alat vo oblik na zap~esta letva spored Maag).

Alatot za izrabotka na zapcite spored Fellows – postapkata ima oblik na zap~enik so evolventen profil na zabecot i viso~ina 2(mn + c*), kako {to se gleda od sl.12.31.

mn

b)

mn

c*m

n

c*mn

a)


311

Sl.12.31a) Zabec na Fellows – alatot i b) zabec na zap~enikot Pri izrabotka na zapcite na zap~enicite po Fellows – postapkata,

kru`niot zap~est no` postojano se dviì gore-dolu vo vertikalen pravec i istovremeno postepeno se vrti, pri {to so rendosuvawe gi oformuva me|uzabjata vo polniot venec na idniot zap~enik {to, isto taka, postepeno se vrti kako da e ve}e izraboten i e vo sprega so alatot. Odnosot na brojot na vrteìte na alatot i zap~enikot odgovara na prenosniot odnos, t.e. toj zavisi od brojot na zapci {to treba da gi ima zap~enikot i brojot na zapci na kru`niot zap~est no`. Taka, so eden kruèn zap~est no` moàt da se izrabotuvaat zap~enici so razli~en broj zapci z, no ist normalen modul mn. So pomo{ na ovoj metod moàt da se izrabotuvaat zap~enici so nadvore{no i so vnatre{no nazabuvawe. Ovaa postapka e redovna za izrabotka na zap~enici so vnatre{no nazabuvawe.

Kako {to e poznato, osnovnata zap~esta letva ima pravoliniski profil na zapcite, pa zatoa e mnogu lesno precizno da se izraboti vo vid na alat, odnosno no`, so ~ija pomo{ moè da se izraboti eden cilindri~en nazaben venec (zap~enik). Postapkata za izrabotka na cilindri~en zap~enik so pomo{ na no` vo forma na osnovnata zap~esta letva (Maag - ova postapka) e prikaàna na sl.12.32.

Nazabeniot no` postojano se dviì gore - dolu normalno na ramninata na crteòt, pri {to koga se spu{ta so rendosuvawe go izrabotuva me|uzabieto na nazabeniot venec (raboten ôd), a pri negovoto podigawe zap~enikot avtomatski malku se oddale~uva od noòt (prazen ôd na noòt). Pred noviot raboten ôd na noòt, isto taka avtomatski, zap~enikot se zavrtuva malku vo nasokata a i istovremeno translatorno se pomestuva vo nasokata b, pri {to dolìnata na translatornoto pomestuvawe e ednakva so ostvarenata dolìna na lakot od podelbeniot krug na zap~enikot. Vakvoto dvièwe odgovara na trkalawe na zap~enikot so podelbeniot krug po srednata linija na osnovnata zap~esta letva bez lizgawe ili obratno. Bidej}i e noòt so ograni~ena dolìna, obi~no ima 7 do 10 zapci, koga }e dojde do krajniot zabec na noòt, zap~enikot treba da se postavi vo po~etnata polo`ba.

Nazabuvaweto izraboteno po ovaa postapka e poto~no od koja i da e druga postapka za izrabotka na zap~enicite. So pomo{ na Maag – ovata postapka moàt da se izrabotuvaat samo zap~enici so nadvore{no nazabuvawe.

Ako se zamisli deka nadol`niot presek na zap~estata letva se obvitka okolu cilindar vo vid na navojnica so trapezen presek, ako taa se isprese~e

12. Prenosnici

312

so nekolku nadol`ni `lebovi i sekoj vakov zabec se obraboti vo vid na

Sl.12.32 Maag - postapka za izrabotka na nazaben venec kaj cilindri~nite zap~enici

se~ilo, se dobiva navojno (polàvesto) glodalo. Namesto so rendosuvawe, vakvoto glodalo go izrabotuva venecot na zap~enikot so vrtewe. Toa e takanare~enata postapka za izrabotka na zap~enicite spored Fauter. Za eden vrte` na glodaloto, zap~enikot se zavrtuva za eden ~ekor. Isto taka, polàvestoto glodalo se dviì i paralelno so oskata na zap~enikot, tolku kolku {to e potrebno za da se izraboti celata dolìna na zapcite. Pritoa, oskata na polàvestoto glodalo mora da bide zavrtena za vrednosta na agolot na negovata navojna linija vo odnos na oskata na zap~enikot za navoite na glodaloto da odat vo pravec na oskata na zap~enikot. So ovoj metod moàt da se izrabotuvaat samo zap~enici so nadvore{no nazabuvawe.

Op{ta karakteristika na izrabotkata na zapcite na zap~enicite so metodite na relativno trkalawe e taa {to so eden ist alat moàt da se izrabotuvaat zap~enici so proizvolen broj zapci, no so ist normalen modul.

Za da se osposobat za povisoki optovaruvawa, posle vakvata izrabotka zapcite termi~ki se obrabotuvaat po pat na cementacija i kalewe, induktivno kalewe, nitrirawe i drugo, a potoa se podvrgnuvaat na dopolnitelna obrabotka so lupewe, brusewe ili maznewe, so {to se otstranuvaat posledicite od prethodnata termi~ka obrabotka.

ab

podelben krug

sredna linija

zap~enik

prav zap~est no`raboten, sloboden

od na noòt


313

12.2.5.4 Glavni dimenzii na cilindri~en zap~est par

Standardniot profil na osnovnata zap~esta letva kaj zap~enicite e sekoga{ vo ramnina {to e normalna na pravecot na zapcite. Za cilindri~nite zap~enici so pravi zapci, pravecot na zapcite e paralelen so oskata na vrtewe na zap~enikot, pa i standardniot profil na osnovnata zap~esta letva se nao|a vo ramnina {to e normalna na oskite na vrtewe na spregnatite zap~enici. Dokolku toa ne e slu~aj, pravecot na zapcite so oskata na vrtewe formira agol β ≠ 0 o, odnosno stanuva zbor za zap~enici so kosi zapci i za niv standardniot profil na osnovnata zap~esta letva e vo ramninata {to e normalna na bokot na zabecot.

Na sl.12.33 e prikaàn uprosteno spregnat cilindri~en zap~est par so pogled vo ~elnata ramnina, kade {to se gledaat site pova`ni dimenzii bez razlika dali e vo pra{awe zap~est par so pravi ili so kosi zapci.

So standardniot profil se definirani viso~inata na glavata ha, viso~inata na podno`jeto hf, a so toa i vkupnata viso~ina na zabecot h i toa

nnnfannnfna m,m,mhhhm,m,mh;mh 252251251250 =+=+==+== i 12.56

Ako se zeme predvid poznatiot izraz za podelbeniot pre~nik d = mt z, toga{ za vrednosta na pre~nicite od nazabeniot venec se dobiva • za temeniot pre~nik:

nntaanntaa mdmzmhddmdmzmhdd 222222 22221111 +=+=+=+=+=+= i 12.57

• za podno`niot pre~nik

nffnntff mdhddmdmzmhdd 5,225,125,225,122 2221111 −=⋅−=−=⋅−=−= i 12.58

Spored sl.12.33 za pre~nikot na osnovniot krug (pre~nikot od koj se raz-viva evolventata) se dobiva:

tbtb cosddcosdd αα 2211 == i 12.59

a za me|uoskinoto rastojanie

222221212121 zz

cosmzz

mzmzmdd

a nt

tt +=

+=

+=

+=

β 12.60

So sreduvawe na osnovniot izraz za me|uoskinoto rastojanie se dobiva

iid

)dd

(ddd

aid)

dd

(ddd

a2

12

1

221

2

1

2 22

12

211

1

21

21 ±=±

=±

=±=±

=±

= ili 12.61

12. Prenosnici

314

Sl.12.33 Krugovi i me|uoskino rastojanie na spregnat cilindri~en zap~est par

a za prenosniot odnos kaj zap~estite parovi, pokraj op{tiot izraz {to vaì kaj site kinemati~ki parovi, se dobiva i

1

2

1

2

1

2

2

1

zz

zmzm

dd

nn

it

t ==== 12.62

taka {to za pove}estepenite zap~esti prenosnici vaì sledniov izraz

12

2

5

6

3

4

1

2321

−

==n

nnn z

z......

zz

zz

zz

i......iiii 12.63

kade {to n e brojot na stepeni na pove}estepeniot zap~est prenosnik. Vo specijalen slu~aj na cilindri~ni zap~esti parovi so pravi zapci kaj

koi e β = 0o (bo~nata linija na zabecot e paralelna so oskata na vrtewe na zap~enikot), se dobivaat slednite izrazi:

• nnnfannnfna m,m,mhhhm,m,mh;mh 252251251250 =+=+==+== i 12.64

• )z(mhdd)z(mhdd nnaanaa 2222 222111 +=+=+=+= i 12.65

• ),z(mm,zmd),z(mhdd nnnfnff 5252522 222111 −=−=−=−= i 12.66

d1

hf

α t

haa

O1da1

T1 α t

db1

db2

d2 O2

αtT2

da2

df2

hf

ha

df1


315

• nbnb cosddcosdd αα 2211 == i i 12.67

• 2202

212121 zzmzzcos

mzzcos

ma nonn ±

=±

=±

=β

12.68

Vaka presmetanite vrednosti na pre~nicite na spregnatite cilindri~ni zap~enici ne se standardiziraat, a vrednosta na me|uoskinoto rastojanie obi~no e standardizirana. Vo izrazite za me|uoskinoto rastojanie 12.61 i 12.68 znakot "-" vaì za vnatre{ni cilindri~ni zap~esti parovi.

Sl.12.34 Detal na spregnati zapci vo kinemati~kiot pol C

Na sl.12.34 e prikaàn detal od spregnuvaweto na dva cilindri~ni zap~enika vo kinemati~kiot pol na spregata. Oznakite na site dimenzii se odnesuvaat za cilindri~ni zap~enici so kosi zapci.

12.2.5.5 Aktivna dolìna na dopirnicata Dopirnicata na profilite gi tangira dvata osnovni kruga na spregnatite

zap~enici vo to~kite T1 i T2. Dolìnata 21 TT se narekuva korisen del na dopirnicata. Temenite krugovi na spregnatite zap~enici go se~at

korisniot del na dopirnicata vo to~kite A i E. Dolìnata αgAE = se

narekuva aktiven del na dopirnicata. Aktivna dolìna na pro-filot od zabecot e onoj negov del {to pri spregnuvaweto doa|a vo dopir so

kinemati~ki pol

pogonski zap~enik - z1

gonet zap~enik - z2

ha =mn

ha =

mn

db1

df1

T1

da2 hf =1

,25

mn

d2

df2

Chf =

1,25 m

n

da1n1

d1dopirnica

d - podelben krugda - temen krugdf - podnoèn krugdb - osnoven krug

α t - agol na dopirnica

n2

db2

α t

T2

α t

A

E

12. Prenosnici

316

spregnatiot zabec. Kako {to e prikaàno na sl.12.35, za pogonskiot zabec

toa e dolìnata 11EA {to e ograni~ena so temeniot i podno`niot krug. Dopirot na dvata spregnati zapci zapo~nuva vo to~kata A1, a prestanuva vo to~kata E1 koga taa ke dojde vo polo`ba E. Ostanatiot del od profilot ne e iskoristen, t.e. toj del ne u~estvuva vo procesot na spregnuvaweto.

Sl.12.35 Korisen i aktiven del na profilot i na dopirnicata

Aktivnata dolìna na profilot na gonetiot zabec e 22 EA . Dopirot so aktivniot del na profilot od pogonskiot zabec zapo~nuva vo E2 koga e taa vo polo`bata A na dopirnicata, a prestanuva vo to~kata A2 koga e taa vo

polo`bata E na korisniot del od dopirnicata 21TT . Osnovnoto pravilo na spregnuvawe mora da bide zadovoleno samo za

aktivnata dolìna na spregnatite profili, dodeka ostanatiot del od pro-filite (podno`niot del) moè da bide so proizvolen oblik i, redovno, vo podno`niot krug od zap~enicite profilot na zabecot se sleva so zaobluvawe, so cel da se smalat koncentraciite na naponot. Me|utoa, pri izborot na oblikot na zaobluvawe treba da se vodi smetka vrvot na spregnatiot profil da moè nepre~eno da se dviì vo me|uzazabieto i pritoa da ne navleguva vo podno`jeto na spregnatiot zap~enik.

Spored sl.12.35 dolìnata na aktivniot del na dopirnicata AE e

)( 21211122 CTCTATETCTETCTATCEACgAE +−+=−+−=+== α 12.69

Od pravoagolnite triagolnici T1EO1 i T2AO2 sleduva:

C

n1

kinemati~ki polT1

A - p

o~et

ok n

a sp

rega

ta

E - k

raj n

a sp

rega

ta

da2

d2

df1

A

df2

n2

dopirnica

α t

E

d1 da1

T2

A 1

E1E1

A 1

AE -

akt

iven

del

na

dopi

rnic

ata

A 2

E2 E2

A 2

O1

O2


317

22222

21211 )

2()

2()

2()

2( b

nb

nd

md

ATd

md

ET −+=−+= i 12.70

a od pravoagolnite triagolnici T1CO1 i T2CO2 se gleda deka e

ttd

CTd

CT αα sin2

sin2

22

11 == i 12.71

Ako vaka dobienite dolìni se zamenat vo 12.69, za aktivnata dolìna na dopirnicata se dobiva izrazot

2sin

)()2

()2

()2

()2

( 2122222121 tb

nb

n ddd

mdd

md

gα

α +−−++−+= 12.72

{to so zamena na poznatite izrazi za pre~nicite na podelbenite i osnovni-te krugovi i so sreduvawe go dobiva definitivniot oblik

][ sin)()cos()cos2()cos()cos2(2 212

22

22

12

1 tttt zzzzzzmg ααβαβα +−−++−+= 12.73

{to za cilindri~ni zap~esti parovi so pravi zapci go ima sledniot oblik

][ nnnn zzzzzz

mg αααα sin)()cos()2()cos()2(

2 212

22

22

12

1 +−−++−+= 12.74

12.2.5.6 Stepeni na spregnuvaweto Pod stepen na spregnuvawe na profilite εα se podrazbira odnosot po-

me|u dolìnata na aktivniot del na dopirnicata gα i spre`niot, odnosno ~ekorot na osnovniot krug pbt, t.e.

btpgα

αε = 12.75

Za spre`niot, odnosno za ~ekorot na osnovniot krug vaì

tttn

tb

tb mz

zmz

dz

dp απα

βπ

αππcoscos

coscos ==== 12.76

pa ako 12.73 i 12.76 se zamenat vo 12.75, za stepenot na spregnuvawe na profilite se dobiva sledniot izraz

t

ttt zzzzzzαπ

ααβαβεα cos2

sin)()cos()cos2()cos()cos2( 212

22

22

12

1 +−−++−+= 12.77

12. Prenosnici

318

{to za cilindri~ni zap~esti parovi so pravi zapci go ima sledniot oblik

n

nnn zzzzzzαπ

αααεα cos2

sin)()cos()2()cos()2( 212

22

22

12

1 +−−++−+= 12.78

Pod stepen na spregnuvawe na bo~nite linii εβ se podrazbira odnosot na lakot na bo~nata linija gβ i ~ekorot pt, t.e.

tb p

gβε = 12.79

pri {to

gβ e dopiren lak na bo~nata linija na zabecot, b e {iro~ina na maliot zap~enik, pt = mt π e ~ekorot na podelbeniot krug.

Na sl.12.36a) so isprekinati linii e prikaàn zabec na cilindri~en zap~enik so pravi (β = 0o), a so polna linija zap~enik so kosi zapci (β≠0o), pri {to viso~inata na zabecot h i pre~nicite na dvata zap~enika se ednakvi. Na sl.12.36b) e prikaàn kinemati~kiot cilindar vo razviena forma od kade {to se gleda gore navedenata vrednost na lakot na bo~nata linija na kosiot zabec. Dopiren lak na bo~nata linija na zabecot (gβ = C1C2 = CC’) e lak na kinemati~kiot krug {to odgovara na agolot na zavrtuvaweto na profilot od prednata i profilot od zadnata ~elna ramnina ϕβ .

Sl.12.36a) Lak na bo~nata linija od zabecot so b) razvien kinemati~ki cilindar

C 2

kinemati~ki cilindar

d1 ϕβ

C

b C 1

razvien kinemati~ki cilindarC

β

b

C 1 C 2

gβ

C'

C'

gβ

a) b)


319

Kako {to se gleda od sl.12.36b

ββ tgbg = 12.80

a bidej}i e πtt mp = , so zamena na 12.80 i posledniot izraz za ~ekorot vo

12.79, za stepenot na spregnuvawe na bo~nite linii kaj cilindri~nite zap~esti parovi se dobiva izrazot

πβ

βπββ

πβε

nntb m

bm

b

mtgb sin

cos

cossin

=== 12.81

{to za cilindri~ni zap~esti parovi so pravi zapci (β = 0) iznesuva εβ = 0.

Pod stepen na spregnuvawe na bokovite εγ se podrazbira zbir od stepenot na spregnuvawe na profilite εα i stepenot na spregnuvawe na bo~nite linii εβ, t.e.

βαγ εεε += 12.82

taka {to za cilindri~ni zap~esti parovi so pravi zapci (β = 0) iznesuva εγ = εα.

12.2.5.7 Debelini na zabecot i {iro~ini na me|uzabieto

So primena na evolventnata funkcija (12.48 i 12.49) moè da se konstru-ira evolventata, to~ka po to~ka, a isto taka i debelinata sy na zabecot na koj i da e proizvolno izbran pre~nik dy od nazabeniot venec (sl.12.37).

Agolnata poludebelina na zabecot na podelbeniot krug d od nazabeniot venec e

zz 242 ππψ == 12.83

a spored sl.12.37, agolnata poludebelina na zabecot na proizvolen pre~nik dy e

ytyty invinvz

invinv ααπααψψ −+=−+=2

12.84

12. Prenosnici

320

Sl.12.37 La~na debelina na zabecot sx

Spored sl.12.24b moè da se napi{e

byy rr =αcos 12.85

od kade za napadniot agol na proizvolna to~ka od profilot na zabecot vaì sledniot izraz

y

b

y

by d

drr

==αcos 12.86

Spored toa, la~nata debelina na zabecot vo ~elnata ramnina na proizvo-len pre~nik dy iznesuva

)2

(2

22 ytyyy

yyy invinvz

dd

rs ααπψψ −+=== 12.87

La~nata debelina na zabecot vo ~elnata ramnina na temeniot krug da od zabecot e

)2

(2 ataaaa invinvz

drs ααπψ −+== , 12.88

na podelbeniot krug d na zabecot e

zddrs22

22 πψψ === 12.89

bidej}i, kako {to se gleda od sl.12.36,

ty invinv αα = 12.90

invαy

df

A

CY

ψ=π/2z

ψy

db

da d

s

invα t

dy

sy


321

a na podno`niot krug df taa iznesuva

)2

(2 ftffff invinvz

drs ααπψ −+== 12.91

Tetivnata debelina na proizvolen krug na zabecot dY e

)2

sin(sin2

2sin2 ytyyy

yyy invinvz

dd

rs ααπψψ −+=== 12.92

pri {to ψy e vo [rad]. Tetivnata debelina na zabecot se meri vo normalnata ramnina, taka {to

nejzinata vrednost na proizvolen krug e

βcosyyn ss = 12.93

La~nite {iro~ini na me|uzabieto na proizvolen pre~nik od nazabeniot venec na zap~enikot vo ~elnata ramnina se

yy

yyyyy sz

ds

zrspe −=−=−=

ππ2 12.94

taka {to za la~nata {iro~ina na me|uzabieto na podelbeniot krug se dobi-va

sz

dz

dz

dsz

rspe ==−=−=−= ππππ2

2 12.95

{to zna~i deka la~nata {iro~ina na me|uzabieto e i debelinata na zabecot s na podelbeniot krug d od nazabeniot venec na zap~enikot se ednakvi, a nivnata vrednost e polovina od la~niot ~ekor na toj pre~nik.

12.2.5.8 Sloèni zap~esti prenosnici Najprosta forma na cilindri~en zap~est par e sostaven samo od dva

zap~enika. Me|utoa, vo praktikata ~esto se pojavuva potreba od relativno golemi prenosni odnosi koga se izveduvaat takanare~enite sloèni zap~esti prenosnici {to se sostojat od pove}e kinemati~ki parovi me|usebno spregnati na najrazli~ni na~ini. Vakvite sloèni prenosnici ~esto se primenuvaat i za postignuvawe odredena nasoka na vrtewe na gonetiot element ili, pak, za sovladuvawe na pogolemi me|uoskini rastojanija. Na sl.12.38 e prikaàn eden sloèn tristepen cilindri~en zap~est prenosnik ~ij prenosen odnos e opredelen so ravenkata

IV

I

b

a

b

a

IV

I

b

a

nn

nn

nn

nn

i =======6

1

6

1

22

ππ

ωω

ωω

ωω

12.96

12. Prenosnici

322

kade {to ωa i ωb se agolni brzini na vlezot odnosno izlezot od sloèniot zap~est

prenosnik.

Sl.12.38 Sloèn tristepen prenosnik so nadvore{ni cilindri~ni zap~esti parovi

Ako ravenkata 12.96 na desnata strana se pomnoì so dropka ~ija vrednost e eden, a vo broitelot i imenitelot se stavi proizvod od vrteìte na vratilata II i III, vrednosta na prenosniot odnos i ne se menuva i za nego se dobiva

3216

5

4

3

2

1

42

53

6

1

6

1

6

1 1 iiinn

nn

nn

nnnn

nn

nn

nn

nn

nni

III

III

II

II ===== 12.97

{to zna~i: vkupniot prenosen odnos na sloèniot prenosnik e ednakov na proizvodot od site poedine~ni prenosni odnosi vo prenosnikot.

Ako vo 12.97 se zamenat poedine~nite prenosni odnosi izrazeni preku pre~nicite na trkalata se dobiva

5

6

3

4

1

2

53

63

32

42

11

21

5

6

3

4

1

2321 z

zzz

zz

zmzm

zmzm

zmzm

dd

dd

ddiiii ==== 12.98

Na sl.12.39 e prikaàn sloèn prenosnik so vmetnat zap~enik so cel da se ovozmoì ista nasoka na vrtewe na vleznoto i izleznoto vratilo od prenosnikot.

II

II

1

I

2

1 2

I

III3 4

5 IV 6

III

34 5

IV

6


323

Sl.12.39 Sloèn zap~est prenosnik so vmetnat cilindri~en zap~enik

So vakviot sloèn prenosnik, za ist prenosen odnos i kako i isto me|uoskino rastojanie a so onie na prostiot prenosnik, kako {to se gleda od slikata se postignuvaat i pomali gabaritni dimenzii na sloèniot prenosnik.

Vo soglasnost so 12.97, vrednosta na vkupniot prenosen odnos kaj ovoj prenosnik e

1

3

1

3

2

3

1

2

3

1

3

2

2

121 z

zdd

dd

dd

nn

nn

nniii ====== 12.99

{to zna~i deka vakviot prenosnik se odnesuva isto kako prost zap~est prenosnik, no za razlika od nego, vrteìte na vleznoto i izleznoto vratilo imaat ista nasoka na vrtewe, a negovite gabaritni dimenzii se pomali od onie na prostiot prenosnik.

Kaj site sloèni prenosnici vaì praviloto: ako vkupniot broj vratila e neparen, izleznoto vratilo ima ista nasoka na vrtewe kako i vleznoto, a

1 2

I

a

III

3

II

ls

lp

hs hp

12. Prenosnici

324

dokolku vkupniot broj na vratilata e paren, toga{ nasokata na vrtewe na izleznoto vratilo e sprotivna od nasokata na vrtewe na vleznoto vratilo.

12.2.5.9 Sporedba na cilindri~nite zap~enici so pravi i so kosi zapci

Kako {to ve}e e objasneto, kaj zap~enicite so pravi zapci linijata na dopirot na bokovite e paralelna so oskite na vrtewe na spregnatite zap~enici, taka {to dopiraweto zapo~nuva istovremeno po celata dolìna na zapcite, a istovremeno i zavr{uva. Poradi toa, i najmaloto otstapuvawe na ~ekorot na zapcite predizvikuva udari i neramnomerna rabota. Bidej}i kaj zap~enicite so kosi zapci linijata na dopirot na bokovite na zapcite e nakloneta sprema oskite na vrtewe na zap~enicite, dopiraweto nastanuva postepeno. Taka na primer, dopirot na eden par zapci zapo~nuva so dopir na to~ka od podno`jeto na pogonskiot i to~ka od temeto na gonetiot zabec vo prednata, a zavr{uva so dopir na nekoja to~ka od glavata na pogonskiot i to~ka od podno`jeto na gonetiot zabec vo zadnata ~elna povr{ina. Poradi toa, otstapuvaweto na ~ekorot na zapcite vlijae pomalku vrz rabotata na zap~enicite, udarite se poslabi i nivnata rabota e pomirna i potivka. Poradi zakosuvaweto na zapcite, dolìnata na dopirot na spregnatite zapci e pogolema vo odnos na onaa kaj zap~enicite so pravi zapci, pa zatoa za isti dimenzii, zap~enicite so kosi zapci pokaùvaat pogolema izdr`livost.

Zap~enicite so kosi zapci se pogodni i za pogolemi brzini, a i za sovladuvawe na pogolemi odnosi i {to, za pomalite brzini, moè da dostig-nat i vrednost do i = 15.

Glaven nedostatok na zap~enicite so kosi zapci e pojavata na aksijalna sila, koja dopolnitelno gi optovaruva vratilata i leì{tata, pri {to pobliskoto leì{te treba da ja prevzeme i da ja prenese kon podlogata. Ovoj nedostatok moè da se izbegne so primena na strelesti zapci, no takvoto re{enie e zna~itelno pote{ko za izrabotka, a so toa i poskapo.

Za najte{kite uslovi na rabota (krajno visoki brzini i optovaruvawa) predvid doa|aat isklu~ivo zap~estite parovi so kosi, a ~esto i so strelesti zapci. Zaradi polesna izrabotka, zap~enicite so strelesti zapci se izveduvaat so `leb po celiot nazaben venec me|u nadesno i nalevo naklonetite zapci.


325

Navedenite prednosti i nedostatoci na zap~enicite so kosi vo odnos na zap~enicite so pravi zapci dotolku se poizrazeni dokolku agolot na zapcite β e pogolem.


295

12.2 Zap~esti prenosnici U{te od damne{ni vremiwa se sogledani zna~itelnite prednosti na

zap~estite nad drugite vidovi mehani~ki prenosnici, taka {to tie bile primenuvani u{te vo vremeto na Archimed (220 godina pred n. e.) za crpewe voda, kaj mehanizmite na veternicite, podvi`nite mostovi kaj tvrdinite, a podocna i kaj ~asovnicite. Nazabuvaweto na zap~enicite (nazaben venec) bilo predmet na postojano prou~uvawe, osobeno po pojavata na prvite ma{ini pa sé do den dene{en. Taka, mal e brojot ma{ini vo koi nema zap~enici, po~nuvajki od najsitnite merni instrumenti (vodomeri), preku najsloènite alatni ma{ini i vozila kako drumski, {inski ili vozdu{ni, pa sé do sovremenite raketi i kosmi~ki letala.

Zap~estite prenosnici spa|aat vo grupata neposredni prenosnici koi vrte`niot moment T1 od pogonskoto go prenesuvaat prinudno so, naj~esto, multiplicirana vrednost T2 na gonetoto trkalo, bez lizgawe, so pomo{ na zapci po nivniot obem. Tie se narekuvaat pogonski i gonet zap~enik i se primenuvaat koga e potrebno da se postigne postojan prenosen odnos i .

Za paralelni vratila zap~estite prenosnici se izveduvaat kako cilindri~ni nadvore{no spregnati zap~esti parovi so pravi, kosi ili strelesti zapci i kako vnatre{no spregnati zap~enici so pravi i kosi zapci (sl.12.17).

Sl.12.17 [ema na zap~est prenosnik kako a) nadvore{en i b) vnatre{en zap~est par

Dvata zap~enika kaj nadvore{niot zap~est par se nazabeni od nadvore{-nata strana, (sl.12.17a), a kaj vnatre{niot par golemiot zap~enik e nazaben od vnatre{nata, a maliot od nadvore{nata strana na trkaloto (sl.12.17b).

d1 I

n1

a

z1 z2

n1II

d2

n2

a)

d2

b)

d1

IIn2

a

Iz2z1

12. Prenosnici

296

Za vratila koi se se~at, zap~estite prenosnici se izveduvaat so koni~ni zap~enici so pravi, kosi ili krivi zapci (sl.12.18).

Za vratila koi se razminuvaat zap~estite parovi se hiperboloidni, no fakti~ki se izveduvaat kako cilindri~ni zap~enici so kosi zapci (sl.12.19a), polàvesti (sl.12.19b) i koni~ni so hipoidni zapci (sl.12.19v).

Ako pre~nikot na edniot zap~enik e beskone~no golem, toga{ toj preminuva vo nazabena letva (sl.12.20), a spregnuvaweto e ramninsko pri {to vo sprega se nadvore{no nazaben zap~enik i nazabena letva so pravi ili kosi zapci.

Sl.12.18 [ema na zap~est par za vratila {to se se~at

Sl.12.19 [ema na zap~est par za vratila {to se razminuvaat

In1

d1

O

n2 II

n1

IO

IIn2

d2

a)

n2

II

I

I

n1

II

II

n1

b)

I

n2

d2

v)

II n2

n1 I

a

a

a

d2

d1

n2


297

Sl. 12.20 Nazabena letva so a) pravi i b) kosi zapci Zap~estite prenosnici vo odnos na drugite vidovi prenosnici gi imaat

slednive prednosti:

• odgovaraat za {irok dijapazon na silini P i brzini v; • relativno malku gi optovaruvaat vratilata i nivnite leì{ta; • pri dobra i precizna izrabotka imaat visok stepen na iskoristuva-

weto (duri i do η = 0,99); • so dobro podma~kuvawe i pri zatvorena izvedba moàt da rabotat i

pove}e godini; • konstantna vrednost na prenosniot odnos i i • sigurnost vo rabotata. Kako nedostatoci kaj zap~estite prenosnici se smetaat:

• sloènata izrabotka i montaà na zap~enicite; • golem {um vo rabotata, osobeno pri neto~na izrabotka i montaà; • nedovolna sigurnost od kr{ewe i povr{insko o{tetuvawe na zapci-

te. Cilindri~nite zap~enici so kosi zapci rabotat potivko od onie so pravi

zapci, a nivna negativna strana e {to gi optovaruvaat vratilata i so aksijalni sili, pri {to e potrebno vgraduvawe na aksijalno leì{te vo ednata potpora na vratiloto.

Koni~nite zap~esti parovi so pravi zapci se primenuvaat za sporedni celi, t.e. za mali brzini i optovaruvawa, dodeka za odgovorni nameni pred-vid doa|aat koni~nite zap~enici so krivi zapci na primer kaj avtomobil-skite diferencijali. Kako koni~ni zap~enici so kosi zapci retko se upo-trebuvaat.

Prenosnicite so cilindri~ni zap~enici se primenuvaat kako za mali taka i za sredni i pogolemi vrednosti na silinata, a koni~nite obi~no za sredni i mali silini.

β

a) b)

12. Prenosnici

298

12.2.1 Glavno pravilo na spregnuvaweto i dopirnica na profilite na zapcite

Spregnatite zap~enici prenesuvaat vrteèn moment so neposreden kon-takt na aktivnite bokovi na spregnatite zapci. Za da se zadovoli osnovniot kinemati~ki uslov - odrùvawe konstanten prenosen odnos na spregnatite zap~enici, bokovite na zapcite, odnosno nivnite profili treba da bidat krivi kaj koi zaedni~kata normala vo koja i da bilo to~ka na dopir sekoga{ da minuva niz kinemati~kiot pol C. Toa e takanare~enoto glavno pravilo na spregnuvawe kaj zap~estite parovi.

Na sl.12.21 e prikaàna takanare~enata dopirnica na profilite (kriva linija), kako i dopirnicata na bokovite (kriva povr{ina) na spregnatite zapci vo op{t slu~aj koga profilot na zapcite pretstavuva proizvolna kriva linija.

Oblikot na dopirnicata zavisi od izbranata forma na profilot, odnosno bokot na zabecot, a nejzinata postavenost zavisi od nasokite na vrtewe na zap~enicite. Oblikot na aktivniot del na profilot na edniot zap~enik moè da se izbira sosema proizvolno, na {to odgovara soodvetna dopirnica, a oblikot na profilot na zabecot od spregnatiot zap~enik e napolno opredelen. Vrz ovaa postavka se zasnovuva i izrabotkata na zap~enicite po takanare~eniot metod na relativno trkalawe so pomo{ na zap~esta letva.

Sl.12.21 Dopirnica na profilite i na bokovite na zapcite vo op{t slu~aj

tJ

n

J

proi

zvol

na k

riva

napadna linija na profilite

dopirnica na profilite

dopirnica na bokovite

linija na dopirot na bokovite

n

napadna povr{ina na bokovitet

J - proizvolna to~ka na dopir

t - zaedni~ka tangenta

n - zaedni~ka normala vo to~kata na dopirot - J


299

Vo najop{t slu~aj, za profil na zapcite moè da se upotrebat site krivi {to go zadovoluvaat glavnoto pravilo na spregnuvawe. Od mnogute takvi krivi, prakti~no zna~ewe imaat samo cikli~nite krivi t.e. krivite {to nastanuvaat so zaemno trkalawe, bez lizgawe na krug po krug ili krug po prava linija ili pak obratno. Sekoja to~ka od edna prava linija {to bez lizgawe se trkala po daden krug izveduva linija {to se narekuva kru`na evolventa ili ednostavno - evolventa. Denes, kako profil na zapcite kaj zap~enicite se primenuva, glavno evolventata, {to moè da se sfati i kako kriva linija {to ja opi{uva sekoja to~ka od zategnat konec {to se odmotuva od kotur (makara) so pre~nik db (sl.12.24a).

Za razlika od pravecot na zaedni~kata normala n vo dopirnata to~ka na dvata aktivni profila na zapcite, vo pravecot na zaedni~kata tangenta t komponentite na brzinite na pogonskiot i gonetiot zap~enik ne se isti, pa zatoa doa|a do lizgawe {to se manifestira so triewe i eventualno zatopluvawe na zap~enicite. Vo po~etokot na spregnuvaweto dopirnata to~ka na pogonskiot zabec e vo negovoto podno`je i napreduva kon temeto, a na gonetiot, vo temeto i napreduva kon podno`jeto. Bidej}i profilot na zabecot e definiran so evolventi, dopirnicata na profilite kaj zap~estite parovi e prava linija {to pretstavuva zaedni~ka tangenta na osnovnite krugovi na spregnatite zap~enici i za sprega vo kinemati~kiot pol C gradi agol αt so zaedni~kata tangenta na podelbenite krugovi {to se narekuva agol na dopirnicata (sl.12.22).

Sl.12.22 Dopirnica na profilite i na bokovite na zapcite pri evolventnoto nazabuvawe

napadna linija na profilite

dopirnica na profilite

evol

vent

na k

riva

C

linija na dopirot na bokovite

C

dopirnica na bokovite

n - zaedni~ka normala vo to~kata na dopirot

napadna povr{ina na bokovite

C - kinemati~ki pol

t - zaedni~ka tangenta

d1

d2

n

t

αt

12. Prenosnici

300

12.2.1.1 Konstrukcija na dopirnicata i konstrukcija na spregnatiot profil

So pomo{ na glavnoto pravilo na spregnuvawe, za eden konkreten profil pri opredelini pre~nici na dopirnite (podelbenite) krugovi moè da se konstruira sodvetniot profil na drugiot spregnat zabec. Na sl.12.23 e prikaàna Rouleaux – vata postapka za konstruirawe na spregnatiot profil so pomo{ na dopirnicata.

Za dadeni pre~nici na podelbenite krugovi d1 i d2, se pretpostavuva deka e poznat proizvolniot oblik na profilot na pogonskiot zabec A1C1B1. Normalata na profilot vo to~kata A1 go se~e podelbeniot krug na pogonskiot zap~enik vo to~kata A’. Koga pogonskiot zap~enik }e se zavrti okolu centarot O1 i to~kata A’ dojde vo to~kata C, vo istiot moment to~kata A1 }e dojde vo to~kata A, vo koja {to treba da bide ostvaren dopirot na to~kata A1 od pogonskiot so nekoja to~ka A2 od spregnatiot profil na gonetiot zap~enik, bidej}i vo taa polo`ba normalata na profilot minuva niz centralnata to~ka C. Zna~i to~kata A se nao|a vo presekot na kru`niot lak so radius A1A’ = CA so centar vo to~kata C i kru`niot lak so radius O1A1 so centar vo O1. Na ist na~in se opredeluva i polo`bata na to~kata B, dodeka to~kata C ostanuva na svoeto mesto. Za proizvolno izbrana kriva linija na profilot A1C1B1 se dobiva kriva linija ACB {to se narekuva dopirnica.

Sl.12.23 Konstrukcija na dopirnicata ACB za poznat profil A1C1B1 Dopirnicata e geometrisko mesto na site posledovatelni to~ki na dopir

na dvata spregnati profila vo tekot na eden dopiren period.

A 1A

A' R1

R2

C1

B B1

B'C

t A1

nA1

nB1

t B1

O1

O2


301

12.2.2 Evolventna funkcija Sekoja to~ka od prava {to se trkala bez lizgawe po dadena kru`na linija

izveduva kru`na evolventa. Evolventata e specijalen slu~aj na pericikloida {to moè da se sfati i kako kriva {to ja opi{uva to~kata na postojano zategnat konec {to se odmotuva od daden krug, odnosno cilin-dri~na plo~a (sl.12.24).

Sl.12.24a) Konstrukcija i b) polarni koordinati na evolventa so pre~nik na osnovniot krug db

Krugot po koj {to se trkala pravata se narekuva osnoven krug, a negoviot pre~nik se obeleùva so db. Evolventata se upotrebuva kako profil na zapcite na zap~enicite, bidej}i vo sporedba so drugite krivi ima pove}e prednosti. Ako aktivniot del na profilot na zapcite od edniot zap~enik e evolventa na krug so pre~nik db1, toga{ i profilot na zapcite od drugiot, so nego spregnat zap~enik e evolventa na pre~nik db2, {to e ednakov ili razli~en od db1. Vakvata osobenost ja imaat edinstveno evolventnite profili. Druga isto taka mnogu va`na osobenost na evolventnite profili e taa {to dopirnicata na profilite e prava linija. Kako najzna~ajna osobenost na evolventnoto nazabuvawe e neosetlivosta na eventualnata promena na me|uoskinoto rastojanie na spregnatite zap~enici vrz nivnata ispravna rabota i odrùvaweto na predvideniot prenosen odnos.

Evolventata moè da se konstruira i so primena na evolventnata funkcija. Za proizvolna to~ka od evolventata Y(rY,ϕY), spored sl.12.24b moè da se napi{e

YbYYb tgrYTATr αϕα ===+ )( 12.44

d b

AT

rb

db

DE

B'

BA

C

E'

D'

C' Y(rY,ϕY)

ϕY

αY

rY

12. Prenosnici

302

od kade sleduva ravenkata

YYYY invtg αααϕ =−= 12.45

pri {to napadniot agol vo proizvolna to~ka od evolventata se presmetuva spored izrazot:

(αY+ϕY) rad e centralen agol za to~kata Y na evolventata,

ϕY e evolventna funkcija na agolot αY (involut od αY).

Za drugata polarna koordinata na evolventata, spored sl.12.24 moè da se napi{e sledniot izraz

Y

bY

rr

αcos= 12.46

12.2.3 Konstrukcija na spregnatiot profil pri evolventno nazabuvawe

Dokolku izbraniot profil A1B1C1 ima evolventen oblik, dopirnicata e prava linija {to minuva niz to~kata C. So pomo{ na dopirnicata, pri poznat profil na edniot zabec, moè da se konstruira nepoznatiot profil na drugiot zabec (sl.12.25).

Sl.12.25 Konstrukcija na nepoznatiot spregnat profil A2B2C2 so pomo{ na poznatiot evolventen profil A1B1C1 i dopirnicata ABCD

evolventa na db1

evolventa na db2

D2

C''C

D1

B2

B'''A'''

B'A'

B''C' D

A'' D'

C1

d2

db2

B1

A 1A 2

D'''B

d1db1

D''

A

Y

b

Y

bY d

drr

==αcos


303

So delewe na lakot A’’C od kinemati~kiot krug d1 na pogolem broj mali delovi, negovata dolìna se nanesuva od C na kinemati~kiot krug d2 i so toa se dobivaat to~kite A’’’, B’’’, C’’’. Na takov na~in se postignuva dolìnata na lakot na zap~enikot so kinemati~ki pre~nik d1 da bide ednakva so dolìnata na lakot na zap~enikot so kinemati~ki pre~nik d2, t.e. A’’C = A’’’C . Ova se podrazbira koga se znae deka dopirnite krugovi na spregnatite zap~enici se trkalaat eden po drug bez lizgawe. Vo presekot na kru`niot lak so centar vo kinemati~kiot krug d2 i lakot so polupre~nik A1A’’ so centar vo A’’’ se nao|a to~kata A2 od spregnatiot profil na zabecot od spregnatiot zap~enik., bidej}i treba da bide A’’A1=A’’’A2, kako dolìna od zaedni~kata normala i bidej}i to~kata A’’ ke se sretne so A’’’ koga zaedni~kata normala ke minuva niz to~kata C.

Krivata linija A2B2C2D2 e baraniot profil na zabecot od spregnatiot zap~enik, {to e opredelen so pomo{ na dopirnicata ABCD i so primena na glavnoto pravilo na spregnuvawe.

12.2.4 Standarden profil na zapcite Evolventata preminuva vo prava linija koga centarot na osnovniot krug

se nao|a vo beskone~nost. Ovaa prava e normalna na dopirnicata. Zabecot so pravoliniski profil lesno i precizno moè da se izraboti. Zatoa vakviot profil na zapcite e usvoen kako standarden profil kako za izrabotka, taka i za prou~uvawe na oblikot na zapcite.

Standardniot profil na zapcite leì vo ramnina normalna na bo~nite linii na zapcite od osnovnata zap~esta letva, a e prikaàn na sl. 12.26. Linijata {to pravoliniskiot del na profilot na zapcite od osnovnata zap~esta letva go deli na dva ednakvi dela se narekuva sredna linija.

Sl.12.26 Standarden profil na zapcite

mn

ρn

(2+

c*)m

n

sredna linijaαn

pn=mn π

mn

c*m

n

12.Prenosnici

290

12.1.2 Frikcioni parovi Frikcionite parovi se neposredni frikcioni prenosnici {to se

sostojat od najmalku dve trkala od koi ednoto da pogonsko, a drugoto db goneto. Nasokata na vrtewe na gonetoto e sprotivna od onaa na pogonskoto trkalo. Na sl.12.13 {ematski e prikaàn cilindri~en frikcionen par.

Sl.12.13 [ematski prikaz na cilindri~en frikcionen par

Frikcionite parovi imaat {iroka primena vo ma{inogradbata i toa kaj pogoni na presi, ma{ini alatki, grade`ni ma{ini, no sepak naj~esto se sre}avaat kako varijatori, za koi }e stane zbor na krajot od ova poglavje.

Kako prednosti na frikcionite parovi moàt da se navedat slednive nivni karakteristiki:

• prosta konstrucija {to zafa}a mal prostor; • ednostavni za izrabotka mazni ili na`lebani rabotni povr{ini; • tivka rabota i ramnomeren prenos na vrte`niot moment; • amortizirawe na eventualnite udari pri preoptovaruvawe so

prolizguvawe; • mo`nost za vklu~uvawe i isklu~uvawe vo tekot na rabotata so

mo`nost za promena i regulacija na vrteìte.

I

n1

Fn

O1a

n2

IIO2

Fn

Idadb II

Fµ1 = µ Fn

Fµ1 = Fµ2 =Fµ = µ Fn Ft1 = Ft2 =Ft

F t2 < Fµ


291

Nedostatoci na frikcionite parovi se

• nepostojan prenosen odnos vo tekot na rabotata, • intenzivno i neramnomerno abewe na rabotnite povr{ini zaradi

prolizguvawe vo tekot na rabotata, • zna~itelno optovaruvawe na vratilata i nivnite leì{ta i • relativno nizok stepen na iskoristuvaweto η = 0,80 do 0,92.

Naj~esto se sre}avaat so paralelni vratila – cilindri~ni frikcioni parovi (sl.12.13 i sl.12.15), no gi ima i so vratila koi se se~at i se narekuvaat koni~ni frikcioni parovi (sl.12.14).

Sl.12.14 [ematski prikaz na koni~en frikcionen par

Koga ne bi postoelo prolizguvawe na trkalata, perifernata brzina vo dopirnata to~ka bi bila ednakva za dvete trkala v1 = v2. Poradi elasti~nata deformacija na frikcionite povr{ini se pojavuva lizgawe, taka {to sekoga{ postoi razlika pome|u brzinite na pogonskoto i gonetoto trkalo. Perifernata brzina na pogonskoto trkalo v1 e pogolema, a na gonetoto v2 e pomala od presmetkovnata brzina v (koga bi nemalo lizgawe). Razlikata na brzinite pretstavuva brzina na lizgawe vg, a odnosot na brzinata na lizgawe i realnata brzina na pogonskoto trkalo pretstavuva koeficient na lizgawe (polzewe) ξg {to e opredelen so slednava ravenka

0500201

21

1

,,v

vvvvg

g do=−

==ξ 12.37

n1

Fµ = µ Fn > F t

In1

d1

O

n2 II

I Fn

O

IIFn n2

d2

12.Prenosnici

292

a faktorot za popravka kaj ovie prenosnici e

980950)050020(11 ,,,,g dodo =−=−= ξξ 12.38

Elasti~noto lizgawe kaj site frikcioni prenosnici moè da se namali so primena na materijali {to se otporni na lizgawe (tab.12.9).

Frikcionite parovi moàt da bidat izvedeni i kako vnatre{ni frikcioni parovi (sl.12.15b) pri {to i dvete trkala imaat ista nasoka na vrtewe, a i kako ramninski par (sl. 12.15v).

Sl.12.15 Frikcioni parovi so cilindri~en nadvore{en, vnatre{en i ramninski par

Na sl.12.15v e prikaàn ramninsko cilindri~en par kade {to pogonsko-to trkalo so pre~nik d1 vr{i rotaciono, a ramninata translatorno dviè-we so brzina v2 ednakva so perifernata brzina na pogonskoto trkalo v1 t.e.

2111 vrv == ω 12.39

od kade {to za pre~nikot na trkaloto se dobiva

1

211 22

ωv

rd == 12.40

Prenosniot odnos kaj frikcionite parovi se dviì do i = 5, a se presmetuva na istiot na~in kako i kaj remenite prenosnici t.e.

1

2

2

1

dd

nn

iξ

== 12.41

a

b

d1d 2

a)

n2

n1

IO1

IIO2

b) v)

II

a

O1

I

b

d1

d2

v2

b

d1

n2

O2

n1

n1

O1


293

12.1.2.1 Presmetka na frikcionite parovi

Pre~nikot na maloto trkalo d1 se izbira spored potrebite ili od iskustvo, a pre~nikot na golemoto trkalo d2 zavisi od prenosniot odnos na prenosnikot i ≤ 5, a vo specijalni slu~ai i do i ≤ 10. Presmetanite pre~nici treba da odgovaraat na standardnite broevi, a pritoa perifernata brzina treba da se dviì vo granici v = 5,0 do 8,0 [m/s], ponekoga{ isklu~itelno i do 20 [m/s].

Pri izrabotkata na frikcionite parovi naj~esto se koristat slednite kombinacii od materijal na frikcionite povr{ini:

• ~elik / ~elik – odgovara za golemi optovaruvawa, no poradi maliot koeficientot na triewe doa|a do golemi optovaruvawa na vratilata i nivnite leì{ta;

• siv liv / siv liv ili ~elik – za pogolemi i sloèni oblici na frikci-onite trkala i za trkala na otvoren prostor;

• nemetalna obloga / ~elik ili siv liv – odgovara za pomali optovaruva-wa, ima najgolem koeficient na trieweto pa vratilata se pomalku optovareni. Oblogata moè da bide od guma, koà, presovana hartija ili ve{ta~ki materijali, se razbira na golemoto trkalo.

[iro~inata na trkalata kaj metalnite dopirni povr{ini se presmetuva spored Hertz – ovata ravenka za kontaktni naponi, a za nemetalnite oblogi vrz osnova na eksperimentalno utvrdena edine~na normalna Fn1 ili periferna sila Ft1 za nemetalniot materijal spored izrazot

bF

F nn ≤1 12.42

od kade {to za {iro~inata na frikcionoto trkalo se dobiva

1n

n

FF

b ≥ 12.43

Vaka presmetanata {iro~ina na frikcionoto trkalo b se zaokruùva na standardna pogolema vrednost i pri toa taa ne smee da bide pogolema od pre~nikot na maloto trkalo d1.

12.Prenosnici

294

12.1.2.2 Vklu~no – isklu~ni prenosnici i varijatori

Vklu~no – isklu~nite prenosnici i vklu~no isklu~nite varijatori, nare~eni u{te i reverzibilni, se sostojat od dve pogonski i edno goneto frikciono trkalo (sl.12.16).

Sl.12.16 Vklu~no isklu~en prenosnik a) i reverzibilen varijator b) Kaj vklu~no isklu~niot prenosnik dvete pogonski trkala se postaveni na

zaedni~koto vratilo, {to moè aksijalno da se pomestuva i so toa go vklu~uva ednoto ili drugoto pogonsko so gonetoto trkalo. Na toj na~in za postojanata nasoka na vrtewe na pogonskoto vratilo se dobiva promenliva nasoka na gonetoto vratilo.

Frikcionite varijatori moàt da imaat najrazli~ni konstruktivni oblici. Eden takov vid na reverzibilen frikcionen varijator e prikaàn na sl.12.16b, kaj koj frikcionata povr{ina na pogonskite trkala e ramninska (osnova na cilindar), {to poteknuva od koni~nite frikcioni trkala so δ2 = 90o, a gonetoto trkalo e cilindri~no. So aksijalnoto dvièwe vo tekot na rabotata na gonetoto vratilo se menuva frikcioniot polupre~nik na pogonskoto trkalo x, so {to se menuva prenosniot odnos na prenosnikot, taka {to za edna za~estenost na brojot na vrteì na pogonskoto vratilo se postignuva koj i da e broj vrteì na izleznoto t.e. gonetoto vratilo, se razbira, vo granicite na mo`niot dijapazon na vrteìte n2min do n2max. So aksijalno dvièwe na zaedni~koto vratilo na dvete pogonski trkala {to imaat ista nasoka na vrtewe se menuva nasokata

d1x

d1 m

ax

d2

x

pogonski trkala

goneto trkalo

a) vklu~no isklu~en prenosnik b) reverzibilen prenosnik - varijator

pogonski trkala

goneto trkalo


295

na vrtewe na gonetoto frikciono trkalo, a so toa i na izleznoto goneto vratilo.


267

Vrednosta na agolot na `lebot od venecot α zavisi od pre~nikot na remenikot, kako i od profilot (tipot) na remenot. Kolku e pomal pre~nikot na remenikot, tolku pove}e remenot se deformira vo `lebot. Gorniot sloj se {iri, a dolniot se gme~i. Zatoa minimalnata vrednost na pre~nikot na remenikot e ograni~ena i zavisi od profilot na remenot i agolot na `lebot vo venecot od remenikot α.

Za sekoj profil na remenot i agol na `lebot od remenikot e propi{ana minimalno dozvolenata vrednost na pre~nikot na remenikot. Ovie vred-nosti se dadeni vo tab.12.8.

Tab.12.8 Minimalna vrednost na pre~nikot na maliot remenik dp1 Tip na klinestiot remen

Y Z A B C D E 38o - 90 200 280 355 500 630 36o 63 - - - 200 355 600 34o - 50 75 125 - - -

za a

gol

na

`le

bot

α ααα

32o 20 - - - - - -

12.1.1.6.2.2 Na~in na dejstvuvawe na klinestite remeni Klinestite remeni nalegnuvaat na bo~nite strani od `lebovite {to se

izraboteni na periferijata od remenicite i vo niv se zaklinuvaat poradi {to i go dobile svoeto vtoro ime. Poradi ova i koeficientot na trieweto kaj niv e pogolem od onoj na ploskatite remeni i se dviì vo granicite od µ = 0,3 do µ = 0,35. Silite {to dejstvuvaat na remenicite i preku niv na vratilata se prikaàni na sl.12.11.

Fn

Fr

Fµ

Fn

FµFµr Fµr

α

α/2

12 Prenosnici

268

Sl.12.11 Sili {to dejstvuvaat vo presekot na klinestiot remen

Od geometriskite odnosi na sl.12.11 proizleguva

2cos

2cos

2sin2 ααα

nμrμnr FμFFFF === i 12.24

kade {to

Fr e sila vo radijalen pravec {to remenot treba da go zaklini vo `lebot; F n e normalna sila na dopirnata povr{ina pome|u remenot i `lebot i

F µr e radijalna komponenta na silata na trieweto F µ.

Za da ne dojde do izleguvawe na remenot od `lebot potrebno e da bide ispolnet sledniot uslov

2cos2

2sin22 αµα

µ nnrr FFFF ≥≥ ili 12.25


µρααµραµα arctgtgtg 2222

cos2

sin =≥≤=≥ iili 12.26

Za prose~na vrednost na koeficientot na triewe 0,350,3 do=µ , za pot-rebniot agol na `lebot vo venecot od remenicite se dobiva

oarctgrctg 6,383,19235,0233,416,720,3a2 2 o =⋅=≥=⋅==≥ αρα i 12.27

od kade i proizleguvaat vrednostite na α navedeni vo tab.12.8.

Od rasporedot na silite vo sl.12.11 e o~igledno deka so ist pritisok na remenot po remenikot Fr se ostvaruva mnogu pogolema normalna sila Fn, a so toa i mnogu pogolem otpor protiv lizgaweto otkolku kaj ploskatite remeni, kade {to radijalnata sila na pritisok na remenot vrz remenikot Fr pretstavuva istovremeno i normalna sila Fn. Poradi toa klinestite remeni prenesuvaat pogolemi periferni sili Ft pri ista vrednost na radijalnata sila Fr. Vrz osnova na toa vrednosta na obvivniot agol α1 e pomala i dostignuva duri i do 70o, {to ovozmoùva sovladuvawe na prenosni odnosi i do i = 15. Druga va`na prednost na klinestite remeni prenosnici e taa {to za ista vrednost na prenosnite odnosi tie imaat pomali dimenzii na me|uoskinoto rastojanie, {to vo krajna instanca doveduva do pozbiena i so pomali gabaritni dimenzii konstrukcija od onaa kaj ploskatite remeni prenosnici. Za ista vrednost na prenesuvaniot vrteèn moment T, vratilata


269

kaj klinestite prenosnici se pomalku optovareni od onie kaj ploskatite remeni prenosnici.

Kako nedostatoci na klinestite remeni prenosnici se smetaat nivniot vek na traewe koj e pomal od onoj na ploskatite prenosnici i nivnata povisoka cena na ~inewe poradi posloèniot oblik na izrabotka kako na remenicite, taka i na remenot. Klinestite remeni se koristat glavno kako otvoreni, a retko kako poluvkrsteni.

Site presmetki na klinestite remeni prenosnici se vr{at spored nomi-nalniot pre~nik na remenot dp, taka {to za sekoja druga to~ka {to se nao|a nad ili pod ovoj pre~nik se pojavuva razlika vo brzinata na remenot i remenikot {to predizvikuva kinemati~ko lizgawe vo tie to~ki. Vakvoto lizgawe e tolku pogolemo, kolku {to e to~kata pooddale~ena od neutral-niot sloj na profilot od remenot. Zatoa remenot ne smee da bide vo dopir so podno`nata povr{ina od `lebot, bidej}i taa e najoddale~ena od neutralniot sloj na profilot. Vo sprotivno, kinemati~koto lizgawe bi imalo najgolema vrednost, golem del od energijata bi se transformirala vo toplinska, prenosnikot preterano bi se zagreval i so toa bi do{lo do negovoto predvremeno onesposobuvawe.

12.1.1.7 Presmetka na merite kaj remenite prenosnici

Odnosot na silinata i povr{inata na napre~niot presek se narekuva specifi~na nosivost na remenot. Nejzinata zavisnost od vrednosta na perifernata brzina e paraboli~na funkcija {to vo po~etokot raste, a potoa opa|a. Brzinata za koja specifi~nata nosivost na remenot ima maksimalna vrednost se narekuva optimalna brzina i taa za ploskatite remeni iznesuva vopt ≈ 30 do 35 [m/s], a za normalnite klinesti remeni vopt ≈ 25 do 30 [m/s]. Pogolemite vrednosti se biraat za remeni so pogolemi povr{ini na napre~niot presek.

So izbranata optimalna brzina na remenot vopt i poznata vrednost na za~estenosta na vrteìte na pogonskiot remenik n1 za pre~nikot na pogonskiot remenik se dobiva sledniot izraz

11 n

vd opt

p π= 12.28

12 Prenosnici

270

{to treba da se usoglasi so pobliskata standardna vrednost. Pre~nikot na golemiot remenik se presmetuva spored ravenkata

id,idd ppp 112 9850≈=ξ 12.29

{to isto taka treba da se standardizira na pobliskata vrednost.

Za me|uoskinoto rastojanie na remeniot prenosnik se prepora~uvaat slednite vrednosti

)()0,26,0( 21 pp dda +≈ do - za ploskatite remeni prenosnici i

)()0,27,0( 21 pp dda +≈ do - za klinestite remeni prenosnici.

Na sl.12.12 e prikaàn remen prenosnik, od kade za obvivniot agol na maliot remenik moè da se napi{e

add pp

2sin

2cos 121 −

== βα 12.30

Sl.12.12 Otvoren remen prenosnik

To~nata vrednost na dolìnata na remenot se dobiva ako od zbirot na dolìnata na lacite {to odgovaraat na obvivnite agli α1 i α2 i dolìnite na vle~niot i slobodniot ogranok na remenot se odzeme dolìnata na lakot {to odgovara na agolot β kaj maliot, a se dodade dolìnata na lakot {to odgovara na agolot β kaj golemiot remenik t.e.

dp1

β

Iα 1

a

O1

βdp

2II α 2O2

1

β


271

)(180

cos22

21802

21802cos2

2

1221

1221

pp

oopp

po

po

oppp

ddadd

dda

ddL

−+++

=

=−+++

=

πββπ

πβπββπ 12.31

Bidej}i

180212 πββ

o

r

pp

add

sin ≈−

= - za mali agli, toga{ izrazot 12.31 za dolìnata na

remenot go dobiva sledniot oblik:

add

add

L ppppp 2

)(cos2

2

21221 −

+++

≈ βπ 12.32

Vaka presmetanata dolìna na remenot treba da se standardizira spored tab.12.2 za ploskati ili spored tab.12.5 za klinestite remeni.

Oddelnite agli na prenosnikot spored slikata 12.12 se

βαβαβα 21802180;2

arcsin;2

arccos2 121212

1 −=+=−=−= oopppp

add

add

i 12.33

Vo slu~aj koga od drugi uslovi e definirana standardnata dolìna na remenot Lp, vrednosta na me|uoskinoto rastojanie na remeniot prenosnik se presmetuva spored ravenkata

qppar −+= 2 12.34

pri {to )dd(,L,p ppsp 123930250 +−= i 2

121250 )dd(,q pp −=

Po standardiziraweto na dolìnata na remenot, potrebno e da se izvr{i koregirawe na me|uoskinoto rastojanie {to, se razbira, ne mora da bide standardno.

12.1.1.7.1 Presmetka na brojot klinesti remeni Vo tab.12.9 e dadena nominalnata vrednost na silinata Pn1 {to moè da ja

prenese eden remen za obviven agol α1 =180o, pri mirno optovaruvawe, a vo zavisnost od vrednosta na perifernata brzina na remenot v. Se gleda deka so porastot na brzinata ovaa silina najnapred raste, a potoa opa|a.

Vo praktika vakvite normalni uslovi za rabota naj~esto ne moè da se obezbedat, pa zatoa vistinskata nosivost na eden remen {to moè da ja

12 Prenosnici

272

prenese od pogonskiot na gonetiot remenik vo rabotni uslovi se opredeluva so ravenkata

Ln KKKPP δα11 = pri {to

)(,K o118000301 αα −−= e faktor za popravka vo zavisnost od vis-tinskata

vrednost na obvivniot agol α1:

0,1min

1 ≤=dd

K pδ e faktor za popravka vo zavisnost od odnosot na pre~nikot

od maliot remenik i negovata minimalno dozvolena vred-nost (tab. 12.7):

2,18,0 do=LK e faktor za popravka vo zavisnost od dolìnata na remenot.

Potrebniot vkupen broj klinesti remeni z za prenos na silinata P od pogonskiot na gonetiot remenik e

Ln

AA

KKKPKP

PKPz

δα11

== 12.35

pri {to se zaokruùva na prv pogolem cel broj i za rezerva se dodava u{te eden.

Vakvata presmetka se povtoruva za nekolku tipovi remeni i na krajot se usvojuva najdobroto od site re{enija.

12.1.1.8 Stepen na iskoristuvaweto na remenite prenosnici

Kako i kaj drugite taka i kaj remenite prenosnici postojat zagubi na silinata koi poteknuvaat od nesakanoto prolizguvawe na remenot po remenicite, trieweto pome|u ~esticite na remenot pri deformaciite, oscilaciite na remenot osobeno pri pogolemi brzini i me|uoskini rastojanija, otporite na vozduhot pri dvièweto na remenot i remenicite i od trieweto vo leì{tata na vratilata vo prenosnikot.

Za stepenot na iskoristuvaweto vaì poznatata ravenka

1

2

PP

r =η 12.36

kade {to


273

P1 i P2 se silinite na pogonskiot odnosno gonetiot remenik. Stepenot na iskoristuvaweto kaj dobro izvedenite remeni prenosnici se

dviì od

ηr= 0,97 do 0,98 kaj otvorenite ploskati remeni prenosnici so vratila {to se potpiraat na trkala~ki leì{ta,

ηr= 0,92 do 0,95 kaj otvorenite ploskati remeni prenosnici so vratila {to se potpiraat na lizga~ki leì{ta.

Kaj prenosnicite so klinesti remeni vrednosta na stepenot na iskoris-tuvawe e pomal za 1,0 do 2,0 %, poradi kinemati~koto lizgawe i pogolemoto triewe, a kaj prenosnicite so zategnuva~ki remenici za 2,0 do 3,0 %.

Tab.12.9 Nominalna nosivost na normalnite klinesti remeni Pn1 kW

Profil na remenot

Per

ifer

na

brzi

na

v [ m

/s]

Y Z A B C D E

2,0 0,04 0,14 0,27 0,51 0,81 1,77 2,72

4,0 0,07 0,27 0,54 0,95 1,69 3,46 5,44

6,0 0,11 0,40 0,81 1,40 2,50 5,55 8,09

8,0 0,14 0,53 1,03 1,84 3,24 6,77 10,33

10,0 0,16 0,64 1,25 2,28 3,90 8,16 12,50

12,0 0,18 0,73 1,47 2,56 4,49 9,41 14,71

14,0 0,19 0,81 1,62 2,94 5,15 10,59 16,18

16,0 0,20 0,85 1,76 3,16 5,52 11,55 17,65

18,0 0,19 0,88 1,91 3,38 5,88 12,21 19,20

20,0 0,18 0,95 1,98 3,53 6,03 12,58 19,86

22,0 0,15 0,88 1,98 3,53 6,10 12,72 19,86

24,0 0,11 0,81 1,91 3,45 6,03 12,50 19,12

12 Prenosnici

274

26,0 0,06 0,73 1,84 3,31 5,74 11,84 18,39

28,0 - 0,66 1,69 3,02 5,22 10,88 16,92

30,0 - - 1,47 2,65 4,56 9,56 14,71

247

11. Cevkini instalacii Za snabduvawe so te~ni (voda, nafta) ili gasni fluidi na naselbi,

gradovi i celi regioni, potoa za snabduvawe so vozduh ili drugi gasovi na potro{uva~ite vo naselbi ili poedini fabriki, kako i za centralno snabduvawe so maslo za podma~kuvawe na golem broj leì{ta, zap~esti parovi kaj golem broj ma{ini i ma{inski instalacii se primenuvaat cevkinite instalacii. Fluidot (te~en, gasovit) protekuva niz cevkinata instalacija naj~esto pod pritisok, po sistemot na gravitacija ili so vakuum.

Sekoja cevkina instalacija e sostavena od cevki, naj~esto so kruèn presek, koi se povrzani pome|u sebe so cevkina armatura kako prirabnici, naglavki, razni formi od fazonski delovi (kosi i krstesti granki, kolena, reduciri, kompenzacioni delovi), cevkini zatvora~i (ventili, priklopki, {iberi, slavini) i dr.

Site elementi od koi e sostavena edna cevkina instalacija se izloèni na dejstvoto na vnatre{en pritisok i pri nivnata presmetka i izbor treba da se zema predvid nivniot nominalen, raboten i proben pritisok.

Nominalen pritisok e standardniot pritisok za koj se dimenzionirani sostavnite elementi na cevkinata instalacija i toj sekoga{ treba da bide ednakov ili pogolem od rabotniot pritisok vo instalacijata.

Raboten pritisok vo cevkinata instalacija e maksimalniot pritisok {to se javuva za vreme na normalna rabota. Negovata vrednost moè da bide razli~na od edna do druga cevkina instalacija. Vo zavisnost od rabotnata temperatura, predvideni se tri grupi raboten pritisok i toa:

I grupa – za te~nosti, gasovi i parea do 120 oC, pri {to vrednosta na rabotniot pritisok e ednakva so negovata nominalna vrednost,

II grupa – za te~nosti, gasovi i parea od 120 oC do 300 oC, pri {to vrednos-ta na rabotniot pritisok e pribli`no 80% od nominalnata vrednost na pritisokot i

III grupa – za te~nosti, gasovi i parea od 300 oC do 400 oC i pove}e ako se upotrebi materijal otporen na visoka temperatura, pri {to vrednosta na rabotniot pritisok e pribli`no 64% od onaa na nominalniot pritisok.

Proben pritisok e pritisok koj e za 50 do 60 % pogolem od nominalniot i site cevkini elementi po izrabotkata se isprobuvaat na toj pritisok.


248

11.1 Cevki Cevkite se ma{inski elementi so {upliva forma, so relativno golema

dolìna i mala debelina na yidovite vo odnos na nivniot pre~nik. Za prenos na fluidi vo cevkinite instalacii se upotrebuvaat redovno cevki so kruèn popre~en presek, no ~esto se upotrebuvaat i vo gradbata na razni ~eli~ni konstrukcii kade {to moàt da imaat i pravoagolen, kvadraten ili drug profil na popre~niot presek.

Cevkite se izrabotuvaat od metalni i nemetalni materijali. Najzastapeni vo ma{instvoto se metalnite cevki i toa èlezni (leano èlezo, ~eli~en liv, ~elik) i od oboeni metali (mesing, bakar, aluminium, olovo i dr). Vo grupata nemetalni spa|aat cevkite od plastika, guma, staklo, keramika, cement i drvo. Site ovie cevki spored svoite svojstva i karakteristiki nao|aat svoja primena vo industrijata.

Spored na~inot na izrabotka, èleznite cevki moàt da bidat leani (siv ili ~eli~en liv), vle~eni ili zavareni. Leanite i vle~enite se bezrabni, a zavarenite se rabni cevki so nadolèn ili navoen rab. Leanite cevki od siv liv se nameneti za pogolemi pre~nici i poniski pritisoci (do 1,6 MPa), a za povisokite pritisoci i pomalite pre~nici se prepora~uvaat cevkite od ~eli~en liv odnosno ~elik, pri {to za najte{ki uslovi na rabota t.e. visoki pritisoci i temperaturi se koristat ~eli~nite bezrabni cevki. êli~nite cevki se standardizirani spored nominalniot pritisok i toa kako spored nivniot nominalen pre~nik, taka i spored debelinata na nivnite yidovi. Poradi pogolemata cvrstina za ista vrednost na nominalniot pre~nik, ~eli~nite cevki se polesni, pa i poevtini od leanite cevki. Od istite pri~ini tie moàt da bidat i so pogolema dolìna (do 16 m i pove}e), {to vo zna~itelna mera go namaluva brojot mesta za povrzuvawe i postignuvawe opredelena dolìna na edna delnica. Iako se mnogu pove}e podlo`ni na korozija od leanite cevki, so primena na razni prevlaki ~eli~nite cevki se osposobuvaat i vo toj pogled.

Mesinganite i bakarnite cevki se valaat, odnosno izvlekuvaat bez rab ili pak tvrdo se lemat. Se upotrebuvaat vo hemiskata industrija poradi nivnata otpornost na agresivna sredina, vo ladilnicite i kondenzatorite poradi nivnata odli~na sprovodlivost na toplinata, vo motorite so vnatre{no izgoruvawe i alatnite i drugi ma{ini za doveduvawe na masloto za podma~kuvawe poradi mo`nosta lesno da se prisposobuvaat na ostrite krivini vo mal prostor pri najmal radius od ρ = (3 do 5)d. Tie se stan-dardizirani spored vrednosta na nivniot nadvore{en pre~nik.

11.1 Cevki

249

Olovnite cevki se upotrebuvaat vo hemiskata industrija poradi nivnata otpornost na kiselini i vo doma{nite vodovodni instalacii poradi nivnata dobra svitlivost.

Nominalniot otvor odgovara, glavno, na vnatre{niot pre~nik na cevka-ta, no ~esto so ogled na izrabotkata i razli~nite debelini na yidovite, vrednosta na vnatre{niot ne se sovpa|a so vrednosta na nominalniot pre~nik.

Cevkite se ozna~uvaat so vrednosta na nominalniot pre~nik na otvorot d i dolìnata L napr. 20 x 1500 ili, pak, so vrednosta na nadvore{niot pre~nik D, debelinata na yidot δ i dolìnata L na primer 133 x 4 x 3500. Na kraj od vakvata oznaka e potrebno da se navede standardot i materijalot od koj {to e izrabotena cevkata.

11.1.1 Sostavuvawe na cevkite Od prakti~ni pri~ini cevkata ne moè da bide tolku dolga kolku {to e

rastojanieto za transport od po~etnata do krajnata destinacija na fluidot. Zatoa cevkite se izrabotuvaat so standardni dolìni {to se pogodni za transportirawe i magacionirawe, a vo izvedbata se sostavuvaat za da se postigne sakanata dolìna na opredelena delnica od instalacijata. Spored potrebite, na oddelni mesta vo instalacijata se vgraduvaat pove}e vidovi fazonski delovi i cevkini zatvora~i, so {to se obezbeduva pravilna i kontrolirana funkcija na celata instalacija.

Vrskata pome|u dve cevki ili pome|u cevka i nekoj fazonski del ili zatvora~ treba da obezbedi nepropustlivost i dovolna cvrstina, a naj~esto i lesna montaà i demontaà na sostavnite delovi.

Nepropustlivosta na vrskata se ostvaruva so pomo{ na zatnuvawe na spojot na kraevite od sostavenite elementi, {to moè da bide neposredno i posredno. Neposrednoto zatnuvawe se obezbeduva so precizna obrabotka na dopirnite povr{ini (polirawe), {to e poskapo i zatoa e poretko vo primena. Posrednoto zatnuvawe se obezbeduva so pomo{ na vlo{ki od bakar, olovo, bel metal, guma i karton za poniski i klingerit pri povisoki temperaturi na fluidot.

Leanite cevki se sostavuvaat so naglavka (sl.11.1) i so prirabnici (sl.11.2). Zatinkata pretstavuva konop natopen vo bitumen {to se nabiva so olovo. (sl.11.1a). Pri pogolemi pre~nici i pritisoci, za da ne dojde do


250

istisnuvawe na olovoto, vo naglavkata se vreùva prstenasta vdlabnatina (sl.11.1b) ili se nareùva navoj vo koj se navrtuva prsten za pritegnuvawe.

Sl.11.1 Sostavuvawe na dve leani cevki so naglavka

Prirabnicite se standardizirani i moàt da bidat odleani zaedno so cevkata (sl.11.2a) ili za pogolemi pritisoci od 1,6 MPa posebno odleani od ~eli~en liv i navareni na cevkite (sl.11.2b). Povr{inata na nalegnuvawe treba da bide obrabotena so strugawe.

a)

naglavka

cevka 1 cevka 1

b)

cevka 2 cevka 2

naglavka

zatinka zatinka

b

prirabnica 1

cevka 1

prirabnica 2a)

cevka 2

prirabnica 1

cevka 1

b)

prirabnica

cevka 2

zavrtki

f

zavrtki b

zatinka

D1

d n D1

dn

d o d o

zatinka

11.1 Cevki

251

Sl.11.2 Sostavuvawe na dve cevki so prirabnici

Documents

Машински елементи со основи на конструирањето -1 дел