Profesorica: doc. dr. sc. Aida Tarabar | Studentica: Amra Husejnović

MAŠINSKI FAKULTET ZENICA

Mašinski dijelovi i sklopovi njihovih instalacija

Sadržaj1. Elementi za prenos kretanja i sila 1

1.1. Osovine 2

1.1.1. Dizajn 2

1.2.2. Naponi 3

1.2.3. Tehnologija montaže 3

1.2. Vratila 5

1.2.1. Dizajn 5

1.2.2. Naponi 8

1.2.3. Tipovi 9

1.2.4. Montaža 9

1.3. Klizni ležajevi 14

1.3.1. Dizajn 16

1.3.2. Naponi 18

1.2.3. Tipovi 18

1.2.4. Tehnologija montaže 19

1

1. Elementi za prenos kretanja i sila

1.1. Osovine

Osovine služe za nošenje rotirajućih ili oscilirajućih mašinskih dijelova. Oni su ili strogo

pričvršćeni za druge konstrukcione dijelove (tijelo, okvir, obor, itd.) ili su pokretni u

ležajevima.

Pričvršćene osovine se koriste, između ostalog, na cestovnim vozilima, motorima ili

podizujućim zupčanicima. Pokretne osovine se pričvršćuju za vagone. Osovine ne prenose

moment. Namjenjena su da se savijaju i uvijaju. Pikavci su kratka ne rotirajuće osovine.

Koriste se kao podrška posrednim točkovima i polugama na svojim tačkama oslonca.

Osovine su komponente koje nose mašinske elemente i to se obezbjeđuje odgovarajućim

dodirnim tačkama s ležajem, da bi se dozvolila rotacija ili oscilacija navedenih mašinskih

dijelova. Osovine ne prenose moment.

1.1.1. Dizajn

Za osovine se koriste različiti poprečni presjeci. Obično, oni su jedina kružnica na ležaju koja

omogućava nosivost dijela za rotiranje ili osciliranje. Ovaj dio je poznat kao osovina rukavca.

Pikavci se koriste na mnogim mašinama i uređajima. Oni se zahtjevaju u mnogo različitih

oblika i velikom broju. Pikavci su ili glatki ili obezbjeđeni sa omotačem. Mogu imati navoj ili

iglu klina.

2

Osovine se obično prave od konstrukcijskog čelika. One su često kovane, dok se korištena

površina dorađuje termičkom obradom da se umanji habanje jer se koriste kao radijalne

osovine kod kliznih ležajeva.

1.1.2. Naponi

Osovine izložene naponu na savijanje se mogu montirati na jednom kraju ili na oba. Radijalne

osovine mogu često biti računate kao greda montirana na jednom kraju. Ona podnosi moment

savijanja:

Mb = F • l

where:

Mb = moment savijanja

F = korištena sila

l = dužina poluge

Materijal rukavca mora apsorbirati primjenjeni moment savijanja bez nastajanja trajne

deformacije. Naponi se raspoređuju u vrstu, ali ne uniformno preko cijelog presjeka kao kod

zateznih i pritisnih naprezanja.

Umjesto toga, naponi su najviši na površini slojeva presjeka i u neutralnom dijelu. Shodno

tome, preovladavajući napon na savijanje ne zavisi samo od apsolutne veličine presjeka, nego

i od njegove veličine i pozicije. Rukavci su već savijeni malim opterećenjima. Zbog toga se

rukavci prave kratki i jaki koliko je to moguće. Odnos između dužine i prečnika je između 0.4

i 2.0.. Centar rukavca se smatra centrom primjene sile.

1.1.3. Tehnologija montaže

Generalno govoreći, montaža i demontaža osovina i pikavca zavisi od konstrukcijskih osobina

sastavnih dijelova. Kada je nekoliko osovina uključeno u kučište mjenjača bit će potrebno

3

provjeriti paralelnost osovina, i uskladiti ih ako se dokaže da je to potrebno. Razmak između

osovina se mora provjeravati i prilagođavati ako osovine nose zupčanike.

Instalacija

U zavisnosti od vrste ili tipa ležaja, osovine i pikavci su ili gurnuti, umetnuti ili nanešeni. Ako

se otvori za osovinu ležajeva pričvršćuju elementima kučišta, onda se oni zagrijavaju u uljnoj

kupki ili u električnoj peći radi postizanja boljeg nalijeganja. Ohlađena osovina onda može

biti lakše gurnuta u otvor. Ova procedura je često usvojena kod instalacije igle klipa kod

motornih vozila. Ako, računajući veličinu, nije moguće zagrijati sekcije odlivaka, onda se

osovine ili pikavci hlade u posudama za duboko zamrzavanje ili suhom ledu (CO2). Pomoćne

igle sa konusnim krajem pojednostavljuju instalaciju i preveniraju noseće dijelove od

oštećenja.

Provjera pozicije osovine

Razmak između osovina mora bit provjeren kada osovine nose zupčanike. Vernierove čeljusti,

mikrometri ili klizni mjerači se koriste za ovaj posao, u zavisnosti od zahtjevanog stepena

preciznosti. Polovina zbira prečnika vratila se moraju oduzeti od izmjerene veličine kada se

koriste Vernierove čeljusti i mikrometri, dok ista vrijednost mora biti dodata kada se koriste

klizni mjerači.

Najveći mogući razmak između dvije mjerljive tačke mora biti odabran tako da daje precizan

rezultat kada provjeravamo paralelnost vratila. U nekim slučajevima vratila ležajeva se

poboljšavaju sa prirubnicama radi prilagođavanja tokom instalacije.

Provjere paralelnosti su suštinske za sklopove nakon čega one budu obnovljene tokom

održavanja. Vernierove čeljusti i zadnja mjerenja samo utvrđuju paralelnost osovina ali ne i

da li su neporavnate u odnosima jedna prema drugoj i u drugim ravinama.

Pitanja:

4

- U kakvom odnosu jedne naprema drugoj trebaju biti centralne linije otvora u

ležajevima u osovini?

- Šta je efekt ne-paralelnosti osovina ako one nose ležaj zupčanika ili remenica?

1.2. Vratila

Vratila, za razliku od osovina, su zadužena za torzioni napon.

One nose rotirajuće komponente (zupčanike, remenice, doboš kočnice, parne dijelove,

propelere, itd.) koje se montiraju na vratila u stacionarnom položaju ili slobodno klize duž

vratila. Nabrojani dijelovi, i sile koje djeluju od kajševa, užadi ili lanaca, izlažu vratila

torzionom savijanju. Torzioni napon vratila je rezultat prenosa momenta dobijenog rotiranjem

ili osciliranjem dijelova montiranih na vratilo. Vratila nose mašinskih dijelova koji rotiraju na

ili uz vratila. Ona prenose obrtni moment i pod naponom su zbog savijanja i uvrtanja.

1.2.1. Dizajn

U osnovi, vratila moraju ispunjavati sljedeće zahtjeve:

- Adekvatna krutost tako da vratila mogu podnijeti primjenjenu silu uz minimum

savijanja i bez da postanu uvrnute,

- Sve klizne površine moraju biti otporne na habanje,

- Ne bi smjele vibrirati pod operativnim naprezanjima.

Vratila u mjenjaču imaju cilindričan oblik i podijeljene su obručima i ramenicama. Ramenice

se koriste kao podrška za točkove, diskove i druge komponente. Da bi povećali snagu i

smanjili opasnost od neuspjeha zamorom zbog efekta zareza, sve promjene presjeka se rade sa

5

prijelazima. Raspon posebnih elemenata za zaključavanje vratila uključuju prstene za

zaključavanje, podloške, matice i postavljive obruče. Kasnije se montiraju sa navojima ili

običnim iglama. Igle ne smiju biti isturene iz postavljenog obruča zbog opasnosti od

rezultirajućih nesreća.

Promjer vratila zavisi od sile primjenjene na njega. Vratila ugrađene u satove su minimalne,

dok vratila korištene za hidro turbine od nekoliko hiljada kilovata izlaza može imati prečnik

od više od jednog metra. Vratila na koje su montirani alati ili radni predmeti, kao kod mašina

za obradu metala i drveta se često nazivaju vretena. Čelik se najčešće koristi za izradu vratila.

Klizni radijalni ležaji su često kaljeni i očvršćavani ili određeno očvršćavani da podnesu

naprezanja visokih napona. Vratila sa uzdužnim oštricama moraju biti završno obrađene ili

dorađene nakon žljebljenja jer one postaju iskrivljene tokom glodanja.

Rukavac

Rukavci su cilindrični krajevi osovina i vratila. Oni oblikuju tačku spajanja s ležajem za

dotični element. Rukavac može takođe biti odvojivi dio koji je pričvrđćen sa ostalim

dijelovima (npr. koljenasta osovinica). Razlika između potpornih rukavaca i zaokretnih

rukavaca (slika), zavisi od smjera glavnih sila u odnosu na os rukavca.

6

Potporni rukavci. Oni nose opterećenja poprečno na os rukavca. Krajnji rukavci su

podržavajući rukavci smješteni na kraju osovine ili vratila. Oni se proizvode sa i bez

okovratnika. Ponekad se sužavaju radi spajanja sa fiksiranim ili rotirajućim ležajevima. Oni

su jednostavni, jeftini za proizvodnju i jednostavni za montiranje.

Vratni rukavci nikada nisu na krajevima osovine ili vratila. Ležaj za rameni dio vratnog

rukavca mora biti podijeljen u dva dijela. Vratni rukavci koji nemaju ramenice zahtjevaju

okovratnik. Zaokretni rukavci. Oni nose silu koja djeluje u pravcu ose vratila. Oni se

proizvode kao glatki, oblika prstena ili loptasti rukavci. Loptasti rukavci se mogu koristiti kao

noseći rukavci ili zaokretni rukavci. Njihova najveća prednost je u tome što se mogu koristiti

7

klin

Noseći rukavac

Vrste rukavca

Završetak rukavca

u onim slučajevima gdje pozicija vratila ili osovine ne može precizno odrediti (ugaona

pokretljivost). Prstenasti rukavci sa različitim profilima se koriste za velike aksijalne sile kod

naizmjeničnih pravaca pritiska.

1.2.2. Naponi

Torzioni napon

Torzioni napon se stvara u presjeku vratila kada prenosi obrtni moment. Rezultujući napon ne

smije prelaziti granicu elastičnosti materijala od kojeg je vratilo napravljeno. Nadalje, vratila

su podložna savijajućem naponu zahvaljujući okovratnicima, napetosti remena, zupčanicima,

i zahvaljujući vlastitoj težini.

Vratila i susjedni presjeci su okrenuti jedan u odnosu na drugi uz prisutno okretanje napora.

Osovinu motora pokreću remenice s određenim momentom. Inercija mase i trenja u

ležajevima djeluje protiv rotacijskog napora vratila. Ovaj otporni moment pokušava uviti

vratilo. Otporni moment: eksterno primjenjeni moment stvara pritisak u presjeku vratila.

Slično naponu savijanja vratila, naponi su najveću u vanjskim slojevima presjeka. Ovi naponi

opadaju od centra presjeka prema kraju proporcionalno u odnosu na udaljenost jer je ovo

takođe tačka gdje je deformacija jednaka nuli. Otpornost na deformaciju je stoga najviša na

rubnim krajevima. Sile koje djeluju na svakoj čestici površine u presjeku su primjenjene na

određenoj udaljenosti od tačke rotacije. Suma ovih momenata čini otporni moment.

Napon savijanja: uz pritisni napon koji je rezultat primjenjenog momenta, opterećenju je

takođe podvrgnut napon savijanja koje je rezultat sile remena, opterećenja od okovratnika i

točkova itd.. primjenjena sila F se raspoređuje na dva ležaja. Najveći napon na savijanje

nastaje u momentu primjene sile F. Vratilo će se saviti pod djelovanjem primjenjenih sila.

Količina savitljivosti se ne može smanjiti odabirom čelika veće snage. Savijanje je jedino

smanjeno većim dimenzijama poprečnog presjeka, a time se povećava moment otpora.

8

1.2.3. Tipovi

Kao i osovine, vratila se mogu razlikovati po obliku. Kriterij za klasifikaciju je ili njihov

uzdužni oblik ili poprečni presjek. Ravna vratila se sastoje od okruglog čelika sa ili bez

naslona (čvrsta vratila), cijevi debelih stjenki (šuplje osovine za lagane konstrukcije), i

okruglog čelika sa samljevenim žljebovima ili zubima (profili vratila). Svi se koriste za

jednostavne prenose rotiranja u mašinama i vozilima.

Koljenaste osovine su kovane iz jednog komada ili sastavljene iz pojedinačnih komada. U

kombinaciji sa šipkom za spajanje i klipom, one pretvaraju rotiranje u ravno kretanje ili

obrnuto (motor s unutarnjim sagorjevanjem). Fleksibilne osovine se koriste za prenos

momenta između dva dijela koji su negativno pozicionirane jedna naprema drugoj ili između

dva dijela gdje jedan od njih mora biti mobilan (ručni mlin).

1.2.4. Montaža

Isti način montiranja i provjere kao kod osovina se primjenjuje i kod vratila. Ali postoje

određeni dodatni specifični konstrukcijski i montažni problemi. Sljedeći poslovi se moraju

završiti prije nego sto se vratila instaliraju:

- Provjeriti sve krajeve da se uvjerimo da nema neravnina, te ako je potrebno grubih

krajeva,

- Ukloniti sve strugotine i prljavštine iz otvora, uljni kanala i utora, ako je potrebno

koristi se komprimirani zrak u ovu svrhu.

Provjera oblika vratila i dimenzionalne tačnosti

Vratila se osiguravaju sa različitim uparivanjem i površinama ležaja u skladu sa svojim

namjenjenim funkcijama. Dodirujuće površine mogu imati razmak, prelaz ili uklapanje.

Tačnost dijelova ležaja koji se montiraju zavisi isključivo od tačnosti oblika i položaja

9

ugradnje i površina na dijelovima ležaja. Sljedeći zahtjevi koji se očekuju od položajne

tačnosti nalijegajućih dijelova vratila i pribora, moraju biti ispunjeni:

- Cilindrično vratilo nalijegajućih površina se mora pokretati centrično jedno prema

drugom,

- Nalijegajuće površine ležaja i same površine ležaja se moraju pokretati pod pravim

uglom jedna u odnosu na drugu.

Instaliranje vratila

Površine vratila mogu biti premazane, mašinski obrađene, precizno dovršene, brušene, fino

brušene, polirane ili preklopljene. Površine ne bi trebale nikako biti oštećene. Efekat ureza

ogrebotina i udarnih oznaka vode do malih pukotina koje mogu rezultirati otkazom. Male

pukotine se mogu jedino utvrditi specijalnim metodama testiranja tokom održavanja.

Da bi se postigla željena jasnoća sjedišta, prečnik dijametra ima određeni dodatak koji daje

završetak rukavcu neophodan da bi stao u otvore ležaja. Što su kritičnije tolerancije, veći su

troškovi proizvodnje ali su takođe i manji troškovi ugradnje tokom instalacije. Vratila se često

otvrdnjavaju nitridima da bi postali veoma otporni na koroziju. Male ogrebotine će oslabiti

otpornost na koroziju u slučaju nitridiranja, što vodi do mjesta s hrđom na oslabljenim

tačkama. Ovo će negativno uticati na snagu poprečnog presjeka vratila. Oštećeni rukavci

povećavaju trenje tokom rada, što rezultira intenzivnim zagrijavanjem i prijevremenim

kvarom ležaja kao rezultat većeg trošenja.

Usklađivanje dva vratila, jednog u odnosu na drugo je obično zagarantovano tokom izrade

kada se proizvode otvori za ležaje i rukavce. Pravilno poravnjanje dva vratila se takođe može

postići podešavanjem dijelova čahure ili ležaja. Sada ćemo pokazati metod za uspostavljanje

odstupanja vratila. Rotacijom lijevog vratila proizvodi se odgovarajuća promjena na displeju.

Pipak od mjerača mora biti podignut tokom rotacije. Nedopustivo odsupanje vratila rezultira

10

preranim trošenjem ležaja. Pravilno izvođenje ležaja je takođe znatno oštećeno jer se zupci ne

mogu umrežiti jednoliko cijelom svojom širinom. Posljedica toga je lokaliziran pritisak na

površini zupca koji daleko premašuje dopuštene granice tako da je radni vijek zupčanika

znatno smanjen. Neusaglašenosti su takođe moguće zbog naginjanja ili opterećenja izvan

središta. Jedan primjer pokazuje nedostatke koji su nastali kao rezultat naginjanja uklapanjem

ili montažom. Vratilo je onda koso postavljeno u središte. Drugi primjer pokazuje nedostatke

koji proizilaze zbog pritiska pod kosim uglom. Dijelovi se uklapaju pod pritiskom i koso su

smješteni nakon montaže.

Montiranje ambalaže vratila

Pakiranja vratila moraju ispuniti sljedeće funkcije:

- Sprječiti maziva i plinove da iscure između vratila i kučišta, ili prodiranje prašine i

drugih stranih čestica u prostor između vratila i osovine,

- Odvajanje različitih supstanci sa kojima je prostor kučišta ispunjen.

Ambalaža štiti vratila od abrazije stranih čestica. Istraživanja su pokazala da je oko 75 % svih

kvarova ležaja se uzrokuje efektom brušenja prašine i nečistoća. Pravi se razlika između

kliznih pakiranja i ne kliznih zaptivenosti.

Svrha ovih pakiranja je :

- dobar učinak brtvljenja

- nizak otpor trenja

- malo trošenje.

Montaža kliznih ambalaža

Filc i radijalni potisni prstenovi za pakovanje se intenzivno koriste kod mašina za gradnju za

pakovanje vratila. Filc pakovanja prstenova: ovi su samo pogodni za podmazivanje mastima i

11

za spore do srednje brzine rotirajućih elemenata. To je zbog nesmetanog istjecanja maziva

ćim dođe do zasićenja uljem.

Pravila za montažu:

uronite prsten u toplo ulje radi smanjenja trenja tokom perioda uhodavanja,

prstenovi moraju biti pažljivo umetnuti u žljebove predviđene za tu svrhu,

vratilo se pažljivo gura kroz prstenove; pritisnuti poklopac ploče kad god se ukaže

potreba za tim.

Filc nije prikladan za temperature iznad 1000oC jer tad postaje tvrd i teško se ugrađuje.

Radijalni potisni prstenovi: ovi se temelje na principu pakiranja tipa usana. Brtveni učinak je

rezultat početnog napona od pakiranja usana. Brtvljanje radijalno pakiranog prstena ima

fleksibilan poklopac napravljen od sintetičke gume otporne na ulje. Brtveni rub usana ne

smije biti oštećen jer tad potisni prsten postaje neupotrebljiv. Početni napon radijalnog

potisnog prstena je rezultat ispod prosječnih vrijednosti brtvenog ruba u odnosu na prečnik

osovine. Brtveni rub je stoga pritisnut uz osovinu s dodatnom snagom apsorbovanom u

opruzi. Potisni prstenovi moraju biti pritisnuti u otvor ležaja uz prekomjerni dodatak tako da

se ne vrti sa osovinom kao rezultat sila trenja, i kako bi bili sigurni da nema istjecanja iz

zapečačenog medija na periferiji prstena. Potisni prstenovi u otvoru ležaja imaju toleranciju

H8 kako bi postigli čvrstu i snažnu zaptivenost. Tolerancija h11 je dovoljna za osovinu.

Postoje dva osnovna oblika ugradnje:

Potisni prsten je gurnut na osovinu. Osovina i potisni prsten su onda zajednički

pritisnuti u kućište. Montažni rukavac sa prijelaznim zonama se koristi za guranje

prstena na osovini. Vanjski prečnik montažnog rukavca je oko 0,4 mm veći od

prečnika oboda osovine. Ovo osigurava da se radijalna brtva ne ošteti, pod uslovom da

su montažni rukav i obod osovine prethodno podmazani. Pritisnuti rukavac se koristi

12

kako bi se osiguralo da se potisnuti prsten ne naginje kada je montiran. Ovo osigurava

aksijalni protok sile prešanja i da je ta sila jednoliko raspoređena po cijelom obodu

prstena. Radijalni potisni prsten mora biti postavljen na takav način da je brtvena usna

okrenuta prema prostoru koji treba biti izoliran.

Potisni prsten se utiskuje u otvor u kućištu. Otvor u ležaju mora biti obezbjeđen uz

skošenje koje se treba podmazivati kako bi bili sigurni da površina za nalijeganje

prstena nije oštećena prilikom montiranja. Osovina je onda ulegnuta u slučaju

montiranja u aksijalnom pravcu.

Čistoća je od primarne važnosti kada se potisni prsten instalira zajedno s drugim dijelovima.

Ogrebotine na površini osovine i druga strana tijela kao što su čips i dlake iz krpe za čišćenje,

negativno će uticati na učinkovitost brtvenog prstena i njegovu trajnost a time smanjuje

funkciju potisnog prstena. Radijalni potisni prsten sa potisnom dijafragmom: takođe pripada

usnom tipu, ali profil usni je mnogo manji nego kod jednostavnih potisnih prstenova. To znači

da se trenej smanji između 50 do 65%. Brtvena usna jedne potisne dijafragme je poravnata

prema smjeru instalacije.

Brtvljenje sa zaptivačem: zaptivač se može koristiti za zaptivanje osovine, tj. rotirajuće

pokrete kao i klipne šipke tj. translacione pokrete. Oni će izdržati mnogo veće temperature i

pritiske nego radijalni potisni prstenovi, pod uvjetom da se koriste odgovarajući materijali za

ambalažu. Meki ambalažni materijali, meki metalni materijali i dimanzionalno stabilna

pakiranja prstenova se koriste u svrhu zaptivanja kod zaptivača. Pakiranja se deformišu

aksijalnim pomjeranjem zaptivača kada se montira, i to je deformacija koja proizvodi efekat

zaptivanja. Deformabilnost pakiranja je istrošena nakon dužeg razdoblja rada. Te se mora

ukloniti i zamjeniti novim pakiranjem.

Montaža ne-kliznih ambalaža

13

Pravi se razlika između rukavca za podmazivanje mastima i rukavca za podmazivanje uljem.

Obično, ovi rukavci nisu odvojeni elemnti. Oni se mašinski vežu u otvore u kućištu ili u

vratilu. Utori za rukavce koji prikupljaju brazde su ispunjeni mastima prije ugradnje. Ovo

predstavlja jednostavan rukavac. Labirint rukavca je rukavac po svojoj dužini puta i po

ponavljanju prostora višeg i nižeg pritiska. Flinger prstenovi sa uljnim podmazivanjem

proizvode dobar rukavac na vratilu računajući na centrifugalnu silu. Ulje se kreće duž vratila i

ispušta centrifugalnim djelovanjem na uljnim flingerima prstena. Mora se voditi računa kako

bi se osiguralo da otvori za ulje nisu začepljeni tako da se ulje može slobodno prskati iz

mjesta koja su za to predviđena. Ovi otvori se trebaju podići kompresovanim zrakom, i

trebaju se provjeravati kako bi kako bi bili apsolutno slobodni. Povratak niti se često

primjenjuje ispred flingerskih prstena tako da se ulje može kontinuirano vraćati. Takav

povratka toka, kako god, ispunit će svoju svrhu samo ako vratilo rotira usklađeno sa smjerom

navoja. Inače rukavac će imati obrnuti učinak tj. provodit će ulje iz područja podmazivanja.

Pitanja:

1. Koja je svrha rukavaca na vratilima i osovinama?

2. Šta se dešava kada vratila za remen, lanac ili zupčanik mjenjača nisu apsolutno

paralelna?

3. Koja se šteta se uzorkuje ako potisna vratila nisu pravilno montirana?

4. Objasni zašto radijalni potisni prstenovi sa dijafragmalnim obrubom imaju manji otpor

trenju nego jednostavni radijalni potisni prstenovi, i zašto se postiže bolji učinak

zaptivanja(brtvljenja).

1.3. Klizni ležajevi

Ležaji su podrška rotirajućim ili oscilirajućim mašinskim dijelovima (osovine, pikavac). Kada

je površina osovine u direktnom kontaktu sa nosećom površinom ležaja, to je poznato kao

14

klizni ležaj ili obični ležaj. Kada se vratilo kreće pod takvim uvjetima uz grupu kuglica ili

valjaka, onda je taj tip poznat kao kotrljajni ili antifrikcioni ležajevi.

Ležajevi prenose silu koja nastaje na mašinski okvir i određuje mogućnost radijalnih i

aksijalnih pomjeranja mašinskih elemenata. Klizni ležajevi se koriste za udarna opterećenja

jer su oni puno bolje prilagođeni za apsorbiranje ovih opterećenja nego njihovi kotrljajni

konkurenti. Klizni ležajevi se koriste za bočne i uzdužne sile. Oni nude brojne mogućnosti u

odnosu na kotrljajne ležajeve. Manje su osjetljivi na prljavštinu (mašinerija za gradnju),

praktično tihi i imaju efekat ublažavanja vibracija na račun podmazivanja. Klizni ležajevi

većeg prečnika se mogu ekonomično izrađivati jednostavnim mašinskim procesima. Zbog

njihovih manjih vanjskih prečnika, klizni ležajevi zauzimaju manje prostora od kotrljajnih

ležajeva. Klizni ležajevi se mogu proizvesti sve do najmanjih prečnika i oni imaju veoma

visoku preciznost kretanja (glavni ležaji na mašinskim alatima). Klizni ležajevi su dijelovi

koji dopuštaju rotirajuće ili oscilirajuće kretanje vratila, osovina, ručica i točkova u mašinama

i u vozilima. Snage koje prozilaze iz rada se prenose na okvir mašine ili na kućište vozila.

Pojedinačni dijelovi ležaja rade na filmu maziva. Klizni ležaji proizvode trenje trljanjem.

15

1.3.1. Dizajn

Klizni ležaj se uglavnom sastoji od kućišta ležaja, rukavca ležaja ili blaznice ležaja i od

uređaja za podmazivanje.

Cilindrični rukavac osovine ili vratila se kreće u provrtu blaznice ležaja ili rukavca ležaja i pri

tom prenosi radijalne sile na kućište radijalnog ležaja. Kod ostalih vrsta, glavna površina

vratila se stavlja na stub prečke da bi se postigao pritisak ploče da bi se prenijela aksijalna sila

na okvir.

Podmazivanje postrojenja

Radijalni klizni ležajevi zahtjevaju konstantnu opskrbu odgovarajućim količinama maziva.

Ako ovo nije osigurano ležaj će se uništiti radom na suho koje proizilazi iz metalnog kontakta

16

između površine vratila (rukavac) i rukavca ležaja. Neadekvatne količine maziva uzrokuju

polu-tekuće ili mješovito trenje koje, pak, može dovesti do naglašenog trošenja površina koje

se trljaju. Trenje tekućine je oblik trljanja koji se mora postići radijalnim kliznim ležajevima.

Ovo je postignuto kada su površinske nepravilnosti vratila i ležaja odvojene filmom maziva

tako da ne mogu doći u kontakt jedne sa drugima. Trenje tekućine se jedino postiže ako je

vratilo neznatno podignuto od površine rukavca. To znači da moraju postojati male tolerancije

između ova dva dijela. Kako bi se osiguralo da je mazivo ravnomjerno raspoređeno preko

cijele površine ležaja, ne-noseći dio ležaja je obično obezbjeđen sa dijagonalnim rasporedom

uljnih utora i aksijalnim džepovima za podmazivanje. Mazivo može biti isporučeno u ležaj na

različite načine.

Materijal za ležajeve

Materijali za ležajeve trebaju imati sljedeće osobine (idealno):

Otporni na pritisak

Žilavi i elastičani

Dobrih kliznih osobina

Otporni na toplotu i zanemarivog toplotnog širenja

Dobrih anti-frikcioni osobina tj. neadekvatne količine maziva ne smiju uzrokovati

brzo otkazivanje

Dobrih osobina uhodavanja i obradivost

Otporni na koroziju

Kvašljivi za maziva i apsorptivni za maziva

Pošto sve ove osobine ne može posjedovati jedan materijal moramo naći neki kompromis.

Prema tome, materijal se odabire u skladu sa traženom aplikacijom. Materijal za vratilo

rukavca treba biti tri do pet puta tvrđi od materijala za ležaj.

17

1.3.2. Naponi

Ležajevi mogu biti napregnuti jednom silom ili sa više sila koje djeluju u različitim pravcima.

Ugaoni pritisak

Rukavci su malo savijeni u ležaju kao rezultat primjenjenih sila. To dovodi do većih pritisnih

sila na uglu ležaja. Ovo je poznato kao ugaoni pritisak.

Površinski pritisak

Sile se raspoređuju po površini ležaja. Odnos sila koje djeluju na ležaj i površine ležaja je

poznat kao površinski pritisak.

Napon trenjem

Tri oblika trenja mogu nastati u kliznim ležajevima:

Suho trenje

Mješovito trenje

Fluidno trenje

1.3.3. Tipovi

Klizni ležaji se dijele prema vrsti opterećenja ležaja na:

Radijalni ležaji

Askijalni ležaji

Radijalno – aksijalni ležaji

Radijalni ležaji se koriste kao potpora ležajevima; aksijalni kao stabilni ležaji ili korak ležaja.

Sile u ležaju rastu kada radijalni ležaji djeluju poprečno na osu ležaja. Sa aksijalnim ležajima,

s druge strane, sile u ležaju djeluju u pravcu ose ležaja. Primjenjena sila raste u oba pravca

kod radijalno – aksijalnih ležaja. Olovno – brončani kompozitni ležaji se široko koriste. Oni

zahtjevaju malo neobojenih metala. Takvi kompozitni ležaji se koriste za parne turbine

18

visokih brzina, prijenosne zupčanike, kompresore, prese, lokomotive i vozila željezničke

industrije. Ovaj tip ležaja povećava preciznost obrade u mašinskim alatima građevinske

industrije jer termalno širenje nema posljedica na sloj koji se koristi jer je jako tanak. Nadalje,

vratilo i kućište imaju isti koeficijent istezanja. Osnovna bronza se nanosi uranjanjem,

hladnim ljevanjem ili centrifugalnim ljevanjem. Uz znatne uštede kod neobojenih metala,

olovno – brončani kompozitni ležaji se široko koriste na račun viših kliznih osobina ležaja u

kombinaciji sa dobrim osobinama čvrstoće čelika koji se koristi za ojačanje čahure.

1.3.4. Tehnologija montaže

Besprijekorno izvođenje kliznih ležaja, bez obzira da li to uključuje čahuru pretpostavlja

strogo poštivanje sljedećih uvjeta za njihovu ugradnju: geometrijske dimenzije ležaja moraju

biti precizno održavane.

Površina ležaja ne smije biti deformisana, oštećena, zarezana ili puknuta tokom instalacije.

Takve greške će uzrokovati kretanje na suho, što dovodi do preranog kvara ležaja.

Radijalni i aksijalni zazor ležaja mora biti održavan. Zazor ležaja utiče na kvalitetu površina

ležaja i rukavca. Zazor od 0,3 – 0,4 % u odnosu na prečnik rukavca, je općenito odabran za

plastični ležaj. Veličina zazora ležaja za kalaisane ležaje se odabire u skladu sa brzinom

klizanja i opterećenjem ležaja. Aksijalni zazor radijalnih kliznih ležaja treba biti reda veličine

od 2 do 6 % dužine ležaja; većih vrijednosti za duže ležaje i manjih vrijednosti za kraće

ležaje. Veličina zazora se mjeri sa priborom za mjerenje etalona. Zazor se može mjenjati sa

razmakom prstenova. Suprotni ležaji moraju biti precizno usklađeni. Neusklađeni ležaji

uzrokuju ugaoni pritisak u pojedinačnim ležajima što dovodi do prijevremenog trošenja.

Montažne površine su označene da bi se uskladili ležaji kada se očekuju najveći zahtjevi za

preciznost. Dodaci se trebaju pritisnuti sa najvećom mogućom preciznošću. Dodaci moraju

biti pritisnuti sa tolerancijom H7/r6. Ovo se može postići samo sa besprijekornom presom ili

uređajem za crtanje. Provrt sa tolerancijskim dimenzijama E6 ili F7 je smanjen na H6. Da bi

19

se olakšao pritisak na dodatke glavna strana dodatka ima skošenje od 5o ili cilindrično

dovođenje sa tolerancijom h6.

Pogrešno postavljeni utori za podmazivanje u nosećem dijelu ležaja prekidaju potporni film

maziva. Ovo uzrokuje suho trenje, a time i prerani otkaz ležaja. Dodaci se trebaju podmazivati

prije pritiskanja. Podmazani dodaci se lakše pritišću.

Čistoća otvora za podmazivanje i provjera puta ulja kroz otvore

Čiste rupe za podmazivanje su neophodne za slobodan tok maziva. Nadalje, svaka nečistoća

koja može biti u otvorima za podmazivanje se dovodi u ležaj. Stavljanje dodataka nasuprot

radijalnih i aksijalnih promjena. Ako je neophodno, zatvaranje i pritiskanje dodataka treba biti

završeno prije konačne faze. Dodaci namjenjeni za završno razvrtanje se daju sa dodatnim

granicama razvrtanja od 0,15 do 0,30 mm. Kada se podjeljeni ležaji montiraju, mora se voditi

računa da se osigura da se čahura ležaja uklapa u potpunosti sa svojom vanjskom površinom u

kućište ležaja. Dvije polovine ležaja se drže zajedno vijcima. Ovi vijci moraju biti zategnuti

sa istim početnim naponom kod proizvodnje otvora kao i kod zatezanja za završnu instalaciju.

Moramo se uvjeriti da je sigurnosna ušica pravilno postavljena kada se postavlja čahura ležaja

u kućište. Poklopac ležaja se smije otvoriti samo laganim kuckanjem sa gumenim maljem.

Čahure se ne smiju pomaknuti kada je poklopac ležaja pričvršćen vijcima. Da bi se osigurala

ravnomjena raspodjela napona, vijci na poklopcu se smiju zategnuti momentnim ključem sa

ograničenim momentom. Vijci se moraju zatezivati u parovima – prvo srednji a zatim oni

vanjski.

Pitanja

1. Popis praktični primjera primjene kliznih ležajeva iz vlastitog područja djelovanja.

2. Koje se osobine očekuju od materijala za klizne ležajeve?

20

21