Upload
others
View
19
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
56
II. Mašinski materijali
1. Čelici - podela i označavanje
a) Ugljenični čelici - ugljenik ima presudan uticaj na mehanička i tehnološka svojstva1) sa ne garantovanim (hemijskim) sastavom.2) sa garantovanim hemijskim sastavom.
b) Legirani čelici - osim C bitnog uticaja na svojstva imaju dominirajući legirajućielementi (jedan ili više). Uvek sa garantovanim hemijskim sastavom.
Oznaka:
Dopunska oznaka se koristi pri isporuci poluproizvoda: limova, šipki, cevi itd; najčešćese izostavlja jer označava stanje čelika (tehnički ne obradjen, žaren, normalizovan,poboljšan itd.)
1) Čelici sa ne garantovanim hemijskim sastavom - mogu biti samo ugljenični (Čkao slovni simbol)
2) Čelici sa garantovanim hemijskim sastavom (Č kao slovni simbol)a) ugljenični - jedinica na prvom mestu
b) legirani : - nisko - zbir procenata legirajućih elemenata je < 5 %- visoko - zbir procenata legirajućih elemenata je > 5 %
57
Najuticajniji legirajući element je onaj čiji je procentualni sadržaj pomnožen faktoromvrednosti daje najveći broj, a drugi po značaju prvi sledeći manji broj.
Tabela 7: Procentualni sadržaj legirajućih elemenata sa faktorima vrednostiLEG.ELEM. Si Mn Cr Ni W Mo V Co Ti Cu C Al% više od
0.6 0.8 0.2 0.3 0.1 0.05 0.05 0.05 0.05 0.3 0.2 0.05faktorvrednosti 1 1 4 4 7 14 14 20 30 1 1 1
Primeri:
1. Hemijskom analizom je utvrdjen sledeći sastav čelika:96% Fe ; 0.5% C ; 2% Mn ; 1% Ni ; 0,45 % Si ; 0,05 % Ti . Čelik je vatrootporan.
Množenjem procentualnog sadržaja elemenata sadržanih u čeliku i faktorom vrednosti iztabele 7. dobija se:K C N
K M T
Izizracunatog sedobija N najuticajniji drugi
c i
Mn n i
i
1 05 05 4 1 4
1 2 2 30 0 05 15
. .
. .
:
K
K
, M po uticaju
Ni
Ti
n
Prema načinu obeležavanja čelika zaključuje se da je u pitanju: Č.5370 - gde nazadnjem mestu može da stoji broj od 0 - 9.
Uticaji pojedinih elemenata:hrom- povećava: * , HB, RB; smanjuje: habanje i korozijunikl- povećava: Rmmangan- povećava: HB i livkostmolibden: povećava: HB, , termičku obradljivostvanadijum i volfram- povećava: Rm, HBsilicijum- povećava: Rm, HB i elastičnostsumpor- povećava krtost u vrućem stanjufosfor- povećava krtost u hladnom stanju
*Oznake koje su korišćene:
58
HB - tvrdoća, - žilavost, Rm - zatezna čvrstoća
Dopunska oznaka:o - bez odredjene termičke obrade1 - žaren2 - žaren na najbolju obradivost3 - normalizovan4 - poboljšan5 - hladno deformisan
2.Napisati oznaku čelika sa negarantovanim hemijskim sastavom čija je zatezna čvrstoća475N/mm2, a koristi se za automate.
Kako je čelik sa negarantovanim sastavom, radi se o ugljeničnom čeliku kod kogaje na prvom mestu oznaka 0. Vrednost zatezne čvrtoće nam daje na drugom mestu oznakebroj 4. Pošto se radi o čeliku za automate na poslednja dva mesta može biti broj izmedju90 i 99, tako da oznaka može biti npr. Č.0495.
3.Napisati oznaku ugljeničnog čelika sa garantovanim hemijskim sastavom kod koga jeprocentualni sadržaj ugljenika 0.67%, a čelik je nameljen za termičku obradupoboljšanjem.
Kako se radi o ugljeničnom čeliku sa garantovanim sastavom na prvom mestubiće 1. Simbol na drugom mestu predstavlja desetostruku vrednost procenta ugljenika,zaokruženo na desetine, što je u ovom slučaju 7. Poslednja dva mesta vezana su zapripadnost čelika grupi za poboljšanje i mogu uzimati vrednosti od 30 do 39, tako da jeoznaka traženog čelika npr. Č.1731.
2. Osnovne vrste naprezanja
Postoje šest osnovnih vrsta naprezanja i to :- zatezanje - smicanje - uvijanje- pritisak - savijanje - izvijanje
2.1. Zatezanje
59
Na slici je dat najčešći oblik dijagrama napon-istezanja za čelik sa malim sadržajemugljenika. Dijagram se može dobiti eksperimentalnim putem zatezanjem epruveta nakidalici. Značajne tačke na dijagramu su:
1. P - granica proporcionalnosti - do nje linearna zavisnost napona i deformacijeVaži
Hukov zakon: tg
E ; E - Jungov modul elasticnosti
2. E - granica elastičnosti - do nje ne nastaju nikakve trajne (plastične) deformacije većnakon prestanka dejstva sile telo poprima prvobitan oblik3. R - granica razvlačenja - nakon nje rastu deformacije uz opadanje napona sve do T -granica tečenja4. M - granica na kidanje; od T do M očvršćavanje materijala rastu deformacije uz porastnapona, M - zatezna čvrstoća (ili jačina materijala na kidanje)5. Z - kidanje,
z- napon kidanja
Napon na istezanje biće:
F
AVeza izmedju napona i deformacije data je preko Hukovog zakona i važi samo do
granice proporcionalnosti (P) na dijagramu (za linearno područje):
ERelativno izduženje epruvete izražava se kao količnik apsolutnog izduženja i
početne dužine epruvete:
l
l
l l
l0
0
0
60
.3,0iznosicelika
vecinuzaimaterijalatikakarakterisjetKoeficijen.izduzenjarelativnognjenogiepruvete
precnikasmanjenjarelatinogodnosapredstavljkojitkoeficijenPoasonovjegde
1G2
E
l/l
d/d
d
dd
d
d
dd=d
:precnikasmanjenja
dodovodiiepruvetepresekupoprecnomuakontrakcijsejavljaizduzenjaUsled
0
0d
0
10
0d
10
Primer:
4. Čelična epruveta prečnika 20 mm i dužine 200 mm opterećena je na istezanje silom od30 kN. Potrebno je odrediti apsolutno relativno istezanje i relativno smanjenje prečnika
epruvete. EN
mm 21 105
2.
F
A
F
d
N
mm
El
ll l mm
l l l apsolutno
0 02 2 2
55
00
5 3
0
4
4 30000
20955
955
2 1 1045 4 10
45 4 10 200 90 8 10
.
.
..
. .
relativno izduzenje iz Hukovog zakona : =
izduzenje
Relativno smanjenje prečnika epruvete biće: d 45 4 10 0 3 13 62 105 5. . .gde je :
EN
mm 2 1 105
2. - Jungov moduo elastičnosti za čelik
0 3. - Poasonov koeficijent za čelik
2.2.Smicanje
61
( log )
tg
E ana ija
Gl
hG
- ugao smicanja
F = ASM
Za razliku od istezanja, sile ne deluju duž iste napadne linije već su paralelne.
Primer:
5. Na čelični paralelopiped deluju sile istog intenziteta, a suprotnog smera na naspramnimstranama. Ako je rastojanje izmedju sila 2 cm, a dimenzije paralelopipeda 40 x 20 x 10
mm apsolutna deformacija 80 m; G = 8.11042
N
mmodrediti napon, silu i ugao smicanja.
tg
.
.
l
h
arctg
G tgN
mmF A N kN
SM
80 10
204 10
4 10 0 23
8 1 10 4 10 324
324 40 10 129600 130
33
3 0
4 32
3. Ispitivanje materijala
3.1. Ispitivanje tvrdoće
Definicija tvrdoće:Otpor kojim se neko čvrsto telo suprostavlja prodiranju nekog drugog čvrstog tela unjega.
a) Statičke metode: Brinelova, Rokvelova, Vikersova, Jankina za drvo;b) Dinamička metoda: Poldijeva
62
3.1.1.Brinelova metoda :
Utiskivač je čelična kuglica
A D h povr ina
DD D d
F
D D D d
d
s otiska
A F - maksimalna sila utiskivanja
HB D = 10mm, 5mm ili 2.5mm - precnik kuglice
d =d
2- precnik otiska u mm1
22
2 2
2 2
2
( )
( )
Za odredjivanje sile utiskivanja koristi se formula:
F = CD2
gde je C konstanta koja za čelik iznosi 300.
Znajući tvrdoću može se približno odrediti zatezna čvrstoća kao:Rm = k HB
gde je k konstanta koja iznosi:za ugljenične čelike: k = 0.36za hrom čelike: k = 0.34za livena gvoždja: k = 0.20
Za drvo sila 100,500 ili 1000 N, kuglica prvo prodire u drvo 15 s do dostizanjapotrebne sile pod kojom se drži 30 s, a zatim vrši rasterećenje 15 s.
63
Dobre i loše osobine Brinelove metode za ispitivanje tvrdoće:
1)dobre strane- visoka tačnost- veći otisak čime se izbegava uticaj lokalizovane tvrdoće pojedinih manjih mesta- orijentacioni podatak o zateznoj čvrstoći
2)loše strane- sporost izvodjenja (loše pri serijskim ispitivanjima)- oštećenje površine ( nepovoljno kod gotovih komada)- nemogućnost ispitivanja vrlo velike tvrdoće.
Zadatak:
6. Merenjem tvrdoće nekog ugljeničkog čelika Brinelovom metodom dobijeni su sledećipodaci: D=5mm; d1=2.1mm; d2=1.9mm. Odrediti tvrdoću po Brinelu i približnu zateznučvrstoću materijala.
Rešenje:
dd d
mm
F C D N
HBF
D D D d
N
mm
R k HBN
mmm
1 2
2 2
2 2 2
2
2
21 19
22
300 5 7500
2 2 7500
5 5 25 42329
0 36 2329 840
. .
.
64
3.2. Ispitivanje žilavosti
@ilavost predstavlja svojstvo materijala da se plastično deformiše pre razaranja.Ukoliko do razaranja dolazi posle sasvim malih plastičnih deformacija ili bez njih upitanju je krtost materijala (svojstvo suprotno od žilavosti).
Mnogi materijali koji su žilavi pri statičkom opterećennju postaju krti kada seizlažu dinamičkom opterećenju naročito udarnom. Zato se žilavost najčešće ispitujeudarnim opterećenjem - udarna žilavost i to tamo gde je kritična kod kaljenih, zavarenih izalemeljenih delova. Može se reći i da je žilavost otpor koji ispitivani materijal pružalomu izazvanog udarnom silom.
Udarna žilavost se ispituje preko [arpijevom metodom preko klatna.
Klatno udara epruvetu sa suprotne strane zazora
65
W
A=
E
a b
J) - utrosen rad na prelom epruvete
A (mm) - povrsina poprecnog preseka epruvete
E
p1
p1
Emgh mgR
mgR
gde zilavost
p2
1 1
2
1
1
E
E = mgh
je:N
mm W (
i E (J) - potencijalne energije u pocetnom i krajnjem polozaju
p1
p2 2
2
p2
( cos )
( cos )
( )
Zadaci:
7. Brzina tega [arpijevog klatna u trenutku udara u epruvetu iznosi 5m/s, masa tega 10kg,zaustavni ugao 2 = 20o, a krak 1m. Odrediti žilavost ispitivanog materijala za standardnuepruvetu preseka 10 x 7 mm.
Rešenje:
Prema zakonu o održanju mehaničke energije (E meh = const).E E E E E const
E
E
E Emv
J
E mgh mgR J J
A
E E
a
J
mm
meh p k po ko
k
p
p koo
po
p p
o
1 1
10 0
0 0
2
10 25
2125
1 10 9 81 1 1 20 4 91 5
125 5
10 7172
1
2
2 2 2
1 2
2
(jer je v
(jer je h
1
0
)
)
( cos ) , ( cos ) .
.
W
x b
8. Epruveta poprečnog preseka 10 x 7 mm ispituje se na žilavost. Masa tega je m = 20 kg,rastojanje od tačke vešanja klatna do težišta tega R = 2.51 m, a žilavost koja sedobija =3 J/mm2. Odrediti visinu na koju treba podići klatno i ugao otklona klatna za tuvisinu, ako je zaustavna visina h2 = 0.1 m
66
10
20
2 51
3
01
2
2
1 1
x7mm
m kg
R m
J
mmh m
h
.
.
, ?
W
a bW
W
a b J
E E mg h h
h hW
mgm
R h
R
p p
o
3 7 10 210
01210
20 9 81117
2 51 117
2 50 532
0 532 64 3
1 2 1 2
1 2
11
1
( )
..
.
cos. .
,.
arccos . .
III Mašinski elementi
Mašina se sastoji iz većeg broja funkcionalno povezanih delova . Onaj deo koji sene može više rastavljati naziva se osnovni mašinski deo ili mašinski deo . Više takofunkcionalno povezanih delova čine mašinski sklop.Više mašinskih sklopova i delovafunkcionalno povezanih čine mašinsku grupu. Više mašinskih grupa , sklopova i delovafunkcionalno povezanih čine mašinu .
Mašinski element je mašinski deo , mašinski pot sklop ili mašinski sklop kojiizvršava elementarnu funkciju na mašini ili u konstrukciji .
Opšti mašinski elementi se dele na :1.) elemente za vezu :
a) nerazdvojivi spojevi- zakovani spojevi- zavareni spojevi
b) razdvojivi spojevi- navojni spojevi- presovani spojevi- spojevi klinovima- elastični spojevi (opruge)
2.) elementi za prenos snage :- frikcioni prenosnici
67
- remeni prenosnici- zupčani parovi- lančani prenosnici
3.) elementi za obrtno kretanje :- osovine i vratila- ležaji : klizni i kotrljajni- spojnice
4.) elementi za prenos tečnosti i gasova :- cevne armature- ventili- razvodnici
Slika: Shematski prikaz hijerarhije delova u mašini
Mašinski sistemi sastoje se iz tri osnovne celine :1.) Pogonske mašine (elektro - motor , Otov ili Dizelov motor ) pretvara izvornu energijuu mehaničku.2.) Prenosnika (elementi za prenos snage ) - prenose energiju za potrebe radne mašine .3.) Radna mašina - pretvara energiju u koristan rad (nosač alata alatne mašine, pritiskivačprese , rotor pumpe i dr. )
Slika: Povezanost tri osnovne celine u mašinskom sistemu
Prenosnici prenose energiju od izvora do radne mašine i prilagodjavaju je njenimpotrebama .
68
1.Kinematika prenosnika
Kinematske karakteristike prenosnika su :1.) Radni prenosni odnos :
in
n
vr
vr
r
r
d
d
m Z
m Z
Z
Zul
iz
ul
iz
oul
oiz
oiz
oul
oiz
oul
iz
ul
iz
ul
- ako se broj obrta smanjuje n niz ul , a time i i > 1 prenosnik nazivamo reduktorom .- ako se broj obrta povećava n nizl ul , a time i <1 prenosnik nazivamo multiplikatirom .
Izračunava se kao proizvod parcijalnih prenosnih odnosa parova (n) koji čineprenosnik:
i i jj
n
1
2.) Stepen iskorišćenja
P
Piz
ul
- za meru opterećenja uzima se obrtni moment
MP
n za
n za nobrta
P
P
M n
M n
M
M iM M iiz
ul
iz iz
ul ul
iz
uliz ul
nobrta
s
; ,
; ,
min
2
30
1
Stepen iskorišćenja prenosnika se, takodje, može predstaviti kao proizvodparcijalnih stepena iskorišćenja mašinskih elemenata koji sačinjavaju prenosnik:
jj
n
1
Ukoliko je samo jedan par prisutan u prenosniku , ulaz odgovara pogonskom , aizlaz gonjenom elementu .
Zadaci:
1.Odrediti broj zuba na gonjenom zupčaniku zupčastog para, ako je broj zuba napogonskom zupčaniku 15, a broj obrtaja na gonjenom vratilu 100min-1, a na pogonskom200min-1.
Rešenje:
69
in
n
z
zz z
n
np
g
g
pg p
p
g
15200
10030
2.Odrediti prenosni odnos veze i prečnik zupčanika na ulaznom vratilu ako je broj zubana njemu 20, a na zupčaniku izlaznog vratila iz prenosnika 10; dok je modul zupčanika 3.
Rešenje:
iz
z
d m z mm
iz
ul
ul ul
10
200 5
3 20 60
.
3.Odrediti obrtni moment na ulaznom vratilu ako je na izlaznom 150Nm, stepeniskorišćenja veze zupčanika koji se nalaze na vratilima 0.96, a brojevi zuba na zupčanikuizlaznog vratila 30, a na ulaznom 15.
Rešenje:
iz
z
MM
iNm
iz
ul
uliz
30
152
150
2 0 967812
..
4. Koliki se obrtni moment može ostvariti na izlaznoj spojnici 3 pomoću elektromotorasnage P kWE 5 6, i učestanosti obrtanja n se
16 1 koji je na spojnici 1. Na spojnici 2 jesnaga P kWS2
2 . Svaki stepen prenosa ima stepen iskorišćenja = 0.98 , a broj zuba
zupčanika je redom: Z Z1 622 110 17 82 , Z , Z = 21 , Z = 103 , Z ,2 3 4 5 .Izračunati i snagu na spojnici 3 i moment na spojnici 2 kao i učestanost obrtanja na timspojnicama.
70
Re :
Pr :
.
.
..
. ..
senje
enosni odnosi zupcastih parova i brojevi obrataja na izlaznim spojnicama su
iZ
Z
iZ
Z
iZ
Z
nn
i is
nn
i i is
SE
SE
122
1
344
3
566
5
12 34
1
12 34 56
1
110
225
103
214 90
82
174 82
16
5 4 90 653
16
5 4 9 4 820135
2
3
71
I nawin ( preko snage ) :
nacin ( preko momenta ) :
M
P P P kW
P P kW
MP P
nNm
II
M i i Nm
MP
S S
E
SS
S
S
S
3 2
2
2
2
2
2
5 56
5 12 342
3
4 1 12 34 12 34
11
1
38 2 0 98 3 31
5 6 0 98 5 38
2
2 10
2 0 653487 5
55 7 5 4 9 0 98 1310 6
5 6 10
( ) (5, ) , ,
. . .
..
. . . .
.
3
1 11
5 4
5 56
100 555 7
2 2 16 100 5
1310 6 488 822 6
822 6 4 82 0 98 3885 7
3885 7 2 0 135 3296 3 3
2
3
2 2 2
,,
.
, ,
, , , ,
, , ,
Nm
n s
M M M Nm
M M i Nm
P M W kW
S
S
S S S
Obrtni moment se može povećati ( smanjiti ) , ali ukupna snaga na izlazu je samomalo manja od ulazne snage koju u ovom slučaju daje elektromotor: P P PE S S
2 3.
Takodje se iz TP v
r i ,pri istoj snazi koja se prenosi, za veći prečnik
zupčanika dobija manja ugaona brzina a time i veći obrtni moment. Za manji prečnikzupčanika situacija je obrnuta - dobija se veća ugaona brzina i manji moment.
2. Kinematska šema alatne mašine za obradu drveta - debljače prikazana je na sledećojslici. Glavno kretanje koje ostvaruje alat (A) je u kinematskoj vezi preko prenosnika (P)sa pomoćnim kretanjem koga ostvaruju valjci ( V1) i ( V2).Ako su :- širina zahvata alata i predmeta rada l = 300 mm- dubina rezanja =2mm- brzina pomoćnog kretanja vpk = 6 m / s- specifična sila rezanja kr=10N / mm2
- koef . sigurnosti pri izboru elektro motora k =1.2- stepen korisnosti kaišnika k=0.8 ; a svakog zupčastog para z=0.98- snage pomoćnih kretanja iznose 5 % od snage rezanja .Potrebno je odrediti snagu elektromotora za pogon debljače .
72
Rešenje :
Tangencijalna (obimna) sila rezanja biće :
:je
P
:maqineradnesnaga
P
:jeoraelektromot
6.005.0P
:5%kretanjapomoynogsnagesu
1226P
:prekouje\odreserezanja
66000230010
1RM
EM
v
r
21
gde
PP
a
kP
Snaga
kWPP
Kako
kWvF
Snaga
kNNlkAkF
r
k
RM
rv
pkt
rrt
Pr - snaga rezanja kojom alat vrši rad nad obradkomP1 - snaga koja se preko zupčanika 1 predaje prenosniku
Do snage P1 dolazimo polazeći od poznatih snaga na valjcima V1 i V2 :
73
kWkW
kPPPkPPP
S
kWPP
PP
kWPP
PP
kWPP
PP
kWPPP
k
zzVzVr
k
VVr
VV
2095.198.0
2.13.112
////////P
:oraelektromotsnagajeada
3.198.0
275.1/
275.198.0
249.1/
249.198.0
224.1/
224.198.0
6.02//
35634127978
EM
1221
23
3443
45
5665
67
79787
2121
12
2.Dimenzionisanje vratila
3. Vratilo A-B prima i prenosi snagu preko zupčanika 1 i 2 na vratilo C-D. Zupčanik 1postavljen je na sredini vratila A-B.Veza izmedju vratila A-B i zupčanika 1 ostvarena jeuz pomoć klina bez nagiba . Vratilo je izradjeno od čelika Č.0545, zupčanici od sivog liva, a rad je praćen slabim udarima.Ako su: prečnik zupčanika 1 120mm; snaga koja se prenosi je 25 kW ; broj zubazupčanika 1 iznosi 20 , a broj zuba zupčanika 2 iznosi 45 ; broj obrtaja vratila C-D iznosi800 min 1 ; dužina vratila A-B iznosi 150 mm ; = 1 - koeficijent svodjenja savijanja nauvijanje.
Potrebno je naći:
1) Skicirati prenosnik2) Obrtni moment na vratilu A-B i modul zupčanika.3) Minimalni prečnik vratila A-B na mestu zupčanika (koristiti proračun za "teško"vratilo).4) Minimalnu širinu glavčine zupčanika 1.
Rešenje :1)
74
2
45
202 25
2 25 800 1800
301885
25 10
188 5132 62
120
206
1
2
2
1
2
1
1
1
3
1
1
)
.
. min
.
,.
in
n
n
n
d
d
m Z
m Z
Z
Z
n i n
ns
MP
Nm
md
Z
ul
iz
AB
CD
o
o
AB CD
ABAB
AB
o
3
2
2 132 6
0 064421
2 2
4421
2
150 10
21658
2132 6
2 165 8
13571
545
5109
16 16 357 1 10
10928 28 41 32
1
3
2
2
2
2
2
3
3
3
)
,
,
.
.,
.
,, . .
FM
dN
MF l
Nm
M MM
Nm
RN mm
dM
mm precnik vratilad d t
tAB
o
st AB
i ABs
dozm
i
dozv
1
34
7 41 8 4 5
mm
mm
h mm t mm b mm uzetoiz Tablice zadatka aktikuma
standardizovani precnik je: d s ; . ; ., .Pr
75
4
15 15 34 51
4421
42 7 4 136 3 532 2
)
. .
,.
Minimalna sirina glavcine predstavlja korisnu duzinu klina :
l d mm
pF
l h tN mm p N mm
k s
kdoz
napomena:
jednačina je dobijena prema :
doz
M
WW
d
Wd
polarni otporni moment za
1
10
3
0
34
16
161
; - polarni otporni moment za puno vratilo
suplje vratilo
=d
Dgde je:D - spoljnji prečnik vratilad - unutrašnji prečnik vratila
“Teško" vratilo je izloženo savijanju i uvijanju,dok se "lakim" vratilom smatraono kod koga se savijanje može zanemariti , pa se za merodavno opterećenje uzima samouvijanje .
3. Izbor klina bez nagiba
4. Veza vratila i remenice od sivog liva ostvarena je zaobljenim klinom bez nagiba .Merodavni obrtni moment M0 = 90 Nm , prečnik vratila d = 30 mm . Pogon je saslabim udarima koji se mogu zanemariti . Dimenzionisati i proveriti klin .
Rešenje :
Iz tablice za klinove date u Praktikumu, za prečnik vratila d = 30 mm odre\ujemo mereklina bez nagiba ( visoki ) :
76
b = 8 mm ; h = 7 mm ; t = 4.1 mm , korisna dužina l d mmk 15 15 30 45. . ; a dužinaklina sa poluokruglim čelom l l b mmk 45 8 53 . Usvaja se standardno l = 56 mm.Površinski pritisak je :
pF
A
F
l h t
M
l d h tN mm p N mm
k kdoz
0 0 2 22 2 90 1000
45 30 7 4 146 53
( ) ( ) ( . )
gde je:h-t - dubina žljeba u podglavku
Površinski pritisak zadovoljava jer je p N mm pdoz 46 532 N mm 2 .Dimenzije klina biće: 56 x 8 x 7 mm .
4.Izbor ležaja
Na osnovu prečnika provrta ( d ) se iz tablica koje se nalaze u katalogu proizvodjačausvaja tip ležaja za koji su date ostale tri dimenzije .
TIP LEZAJAd(mm)
D(mm)
B(mm)
r(mm)
Ekvivalentno (ukupno) opterećenje odredjuje se na osnovu geometrijskog zbira radijalneFr i aksijalne Fa komponente otpora oslonaca :
77
F X F Y Fr a gde su:X , Y - uticajni faktori koji zavise od vrste ležaja i uzimaju se iz tablice.
4.1.Trenje , podmazivanje i zaptivanje ležaja
Kotrljajni ležaji imaju prednost u odnosu na klizna jer je trenje kod kotrljanjamanje (koeficijent trenja m=0.001 - 0.0025).
Podmazivanje se vrši radi smanjenja otpora kotrljanju i klizanju i to :1.) mašću , za n<3000 min 1 i temperature do 125oC2.) uljem , za n >3000 min 1 i temperature veće od 125oC .
Načini podmazivanja : preko uljne magle , pomoću kade , fitilja i sl.Zaptivanje se izvodi da bi se sprečilo prodiranje prašine , vlage , vode u ležaj i
izlaženje maziva iz ležaja . Može biti zaptivkama ili labirintno .
Zadatak:
5. Spoj rukavca vratila i provrta ležaja izložen je dejstvu radijalnih sila u dva upravnapravca i to: Frx = 3 kN i Fry = 4 kN i dejstvu aksijalne sile Fa = 1 kN . Ako su uticajnifaktori X =1 i Y = 2.5, treba odrediti ekvivalentno opterećenje ležaja.
Rešenje :
Ukupna radijalna sila u ležaju ( osloncu ) biće :
F F F kN
Ekvivalentno
x F Y F kN
r r r
r a
x y
2 2 2 23 4 5
1 5 2 5 1 7 5
opterecenje lezaja bice :
F = . .
5.Kruta spojnica. Podešena i nepodešena zavrtanjska veza
6. Kruta spojnica sa dva oboda spaja pogonsko i gonjeno vratilo . Veza je ostvarenapomoću 4 vijka za podešenu vezu M8.Ako su:
- dozvoljeni napon na istezanje 300 Nmm2
- dozvoljeni napon na smicanje 150 Nmm2
- koeficijent trenja 0.2- otvori za vijke na prečniku 160 mm- snaga na spojnici 60 kW- broj obrta vratila 300 o
minPotrebno je naći :
78
1) Proveriti nosivost krute spojnice2) Predložiti mere za poboljšanje nosivosti3) Oznaku (nazivni prečnik) istog broja vijaka za nepodešenu vezu koji mogu prenetiopterećenje .
Rešenje :1)
F A N
F N F N
MP P
nNm
FM
rN
uk
ss s
ss
1
2
1
3
1508
47540
4 7540 30160
30 30 60 10
3001918
1918
0 0631967
.Kako je F Fuk s vijci ne mogu preneti potrebno opterećenje .
2) Veći prečnik vijaka, više vijaka , materijal vijaka sa većim dozvoljenim naponom nasmicanje.
331967
47992
7992
0 239958
39958
300134
1
11
31
)
,
FF
NN
FF
N
AF
s
ist
ist 2 mm
Prva veća tablična vrednost za površinu jezgra je 144 mm2 (data u Tablici za vijke u
Praktikumu), kojoj odgovara nazivni prečnik 16 mm pa usvajamo zavrtnjeve M 16 .
6.Frikciona spojnica. Veza sa dva klina
7. Frikciona spojnica prečnika 200 mm prenosi obrtni moment od 200 Nm .Ako su: koeficient trenja 0.25 ; dozvoljeni pritisak 25 N cm2 ; veza sa vratilom ostvarena sa dvaista klina bez nagiba; stepen sigurnosti spojnice 1.2; vratilo od Č.0545; glavčina od SL,pogon saslabim udarima .Potrebno je odrediti :1) Dimenzije frikcione spojnice2) Prečnik spojničkog vratila3) Dimenzije klinova bez nagiba na spojničkom vratilu4) [irinu glavčina spojnica .