17
INŽENJERSKI ENGLESKI LEKCIJA 6. SNAGA I STEPEN EFIKASNOSTI Količina rada u jedinici vremena: snaga . U praksi, kada se vrši neki rad na telom, od značaja su kako količina rada tako i vreme za koje je taj rad izvršen. Na primer, ukoliko motorna dizalica treba brzo da podigne teret, snažnija dizalica i veći pogonski motor su potrebni ukoliko je dopušteno duže vreme. Veličina uređaja je određena obično ne ukupnim iznosom rada koji treba da se izvrši, već brzinom kojom taj rad treba da bude izvršen; to je, iznos potrebnog rada u jedinici vremena. Količina rada u jedinici vremena se naziva snagom. S obzirom da snaga predstavlja količinu rada u jedinici vremena, jedinica za snagu u svakom mernom sistemu se dobija deljenjem jedinice za rad u tom određenom sistemu sa jedinicom za vreme. Stoga, u SI sistemu, snaga se izražava u vatima, dok se u britansko-gravitacionom mernom sistemu snaga izražava u funta-stopama (pound-force feet) u sekundi. Oznaka za ovu jedinicu je (ft.lb). Kao dodatak jedinicama za snagu standardnih sistema, druge praktične jedinice su u opštoj upotrebi. Konjska snaga (ks, hp) je snaga koju obezbeđuje mašina koja izvršava količinu rada u jedinici vremena od 33000 (ft.lb)/min, ili 550 (ft.lb)/sec. Vat (W) predstavlja količinu rada u jedinici vremena jednakoj 1J/s. Kilovat (kW) je jedinica za snagu koja se koristi u definisanju karakteristika električnih mašina. Proste mašine . Opšte je poznato da je kamen čvrsto uglavljen u zemlju moguće izmestiti pomoću poluge, i da je težak automobil moguće podići pomoću ručne dizalice. Poluga ili ručna dizalica služe kao posredno sredstvo na kojem se vrši rad i koje zauzvrat vrši rad nad nekim drugim objektom. Uređaj koji postiže ovaj rezultat se u tehničkom smislu zove mašinom. Analizom složenih mašina koje se koriste u industriji se dolazi do uvida da su mnoge od njih konstruisane od određenih elemenata koji se mogu smatrati prostim mašinama. Te proste mašine obuhvataju polugu, točak i osovinu, kotur, strmu ravan, zavrtanj i klin. Obično se mašine upotrebljavaju kako bi se smanjila sila koja je potrebna da bi se obavio određeni posao. Stoga, ukoliko treba podići težinu od 500-lb (226, 8 kg) koristimo mašinu koja može da izvrši potrebnu silu na teretu na gore, dok osoba koja upravlja mašinom može da podigne samo npr.deseti deo te težine. Stoga je moguće i čak uobičajeno, da dobijamo veću silu od mašine od sile koja je izvršena nad njom (mašinom). Naravno, ovo stanovište se primenjuje na silu a ne na energiju; u skladu sa zakonom o odražanju energije, od mašine se ne može dobiti veća količina rada od energije koja joj je dovedena. Pošto je rad=sila x put, kada onaj koji upravlja mašinom vrši manju silu od mašine, on vrši manju silu na srazmerno većem putu. Odnos sile koju vrši 1

INŽENJERSKI ENGLESKI

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Inzenjerski engleski

Citation preview

Page 1: INŽENJERSKI ENGLESKI

INŽENJERSKI ENGLESKI

LEKCIJA 6. SNAGA I STEPEN EFIKASNOSTI

Količina rada u jedinici vremena: snaga. U praksi, kada se vrši neki rad na telom, od značaja su kako količina rada tako i vreme za koje je taj rad izvršen. Na primer, ukoliko motorna dizalica treba brzo da podigne teret, snažnija dizalica i veći pogonski motor su potrebni ukoliko je dopušteno duže vreme. Veličina uređaja je određena obično ne ukupnim iznosom rada koji treba da se izvrši, već brzinom kojom taj rad treba da bude izvršen; to je, iznos potrebnog rada u jedinici vremena. Količina rada u jedinici vremena se naziva snagom. S obzirom da snaga predstavlja količinu rada u jedinici vremena, jedinica za snagu u svakom mernom sistemu se dobija deljenjem jedinice za rad u tom određenom sistemu sa jedinicom za vreme. Stoga, u SI sistemu, snaga se izražava u vatima, dok se u britansko-gravitacionom mernom sistemu snaga izražava u funta-stopama (pound-force feet) u sekundi. Oznaka za ovu jedinicu je (ft.lb).Kao dodatak jedinicama za snagu standardnih sistema, druge praktične jedinice su u opštoj upotrebi. Konjska snaga (ks, hp) je snaga koju obezbeđuje mašina koja izvršava količinu rada u jedinici vremena od 33000 (ft.lb)/min, ili 550 (ft.lb)/sec. Vat (W) predstavlja količinu rada u jedinici vremena jednakoj 1J/s. Kilovat (kW) je jedinica za snagu koja se koristi u definisanju karakteristika električnih mašina.

Proste mašine. Opšte je poznato da je kamen čvrsto uglavljen u zemlju moguće izmestiti pomoću poluge, i da je težak automobil moguće podići pomoću ručne dizalice. Poluga ili ručna dizalica služe kao posredno sredstvo na kojem se vrši rad i koje zauzvrat vrši rad nad nekim drugim objektom. Uređaj koji postiže ovaj rezultat se u tehničkom smislu zove mašinom. Analizom složenih mašina koje se koriste u industriji se dolazi do uvida da su mnoge od njih konstruisane od određenih elemenata koji se mogu smatrati prostim mašinama. Te proste mašine obuhvataju polugu, točak i osovinu, kotur, strmu ravan, zavrtanj i klin. Obično se mašine upotrebljavaju kako bi se smanjila sila koja je potrebna da bi se obavio određeni posao. Stoga, ukoliko treba podići težinu od 500-lb (226, 8 kg) koristimo mašinu koja može da izvrši potrebnu silu na teretu na gore, dok osoba koja upravlja mašinom može da podigne samo npr.deseti deo te težine. Stoga je moguće i čak uobičajeno, da dobijamo veću silu od mašine od sile koja je izvršena nad njom (mašinom). Naravno, ovo stanovište se primenjuje na silu a ne na energiju; u skladu sa zakonom o odražanju energije, od mašine se ne može dobiti veća količina rada od energije koja joj je dovedena. Pošto je rad=sila x put, kada onaj koji upravlja mašinom vrši manju silu od mašine, on vrši manju silu na srazmerno većem putu. Odnos sile koju vrši mašina na teretu prema sili koju izvrši operator na mašini se naziva mehanička prednost mašine.

Efikasnost mašine. Trenje je prisutno kod svih pokretnih mašina, ma kako bile dobro projektovane; posledično, energija koja se dobija od mašine je manja od energije kojom je snabdevamo. Konkretnije, princip održanja energije pokazuje da :

ulaz energije= dobijena energija + gubitak energijeukoliko ne dolazi do akumuliranja energije u mašini. S obzirom da energija u jedinici vremena predstavlja snagu, može se takođe reći da:

ulaz snage= dobijena snaga + gubitak snage.

Efikasnost mašine je definisana odnosom njenih izlaznih i ulaznih veličina, koje su izražene u istim jedinicama za energiju ili snagu. Odnos izlazne i ulazne (energije, snage) je uvek manji od 1; u praksi se on obično množi sa 100 i izražava u procentima. Visoka efikasnost mašine (veliki stepen korisnog dejstva) podrazumeva da je u datom vremenu veliki deo dovedene (ulazne) energije isporučen od strane mašine, dok je mali deo energije izgubljen. Efikasnost velikih električnih generatora može biti čak i 98%. U slučaju nekih prostih mašina-dizalica sa navojem, na primer-znatno trenje je neophodno kako bi se sprečilo da se podignuti teret ne spusti nakon podizanja; usled energije utrošene na trenje, efikasnost ovakve dizalice je

1

Page 2: INŽENJERSKI ENGLESKI

manja od 50%. Mašine su karakterisane u smislu njihovih izlaznih veličina; stoga- motor snage 5KS (hp) je onaj koji isporučuje 5 KS bez prevazilaženja svojih konstruktivnih ograničenja; ukoliko je njegova efikasnost 80%, to znači da se ta mašina mora snabdevati energijom od 5 KS/0.80=6.25 KS.

PITANJA:1. Šta se podrazumeva pod „snagom“?2. Šta obično određuje veličinu mašine?3. Šta je konjska snaga (i) u anglo-saksonskom metričkom sistemu, (ii) izražena u vatima?4. Dajte neke prihvatljive definicije mašine.5. Šta je prosta mašina?6. Kako je moguće dobiti veću silu od mašine od sile koja je izvršena nad mašinom?7. Kako se računa efikasnost mašine?8. Zašto je efikasnost mašine uvek manja od 1?9. U kojim slučajevima kažemo da mašina ima visoku efikasnost?10. Izračunajte ulaznu energiju za motor od 60 (hp) ukoliko je njegova efikasnost 80%.

LEKCIJA 11. INŽENJERSKI METALI-CRNI METALI (FEROMETALI)

Inženjerski materijali-selekcija. Uopšteno u konstruisanju mašina, koriste se veoma raznovrsni kako organski tako i neorganski materijali. Metale generalno smatramo uobičajenim materijalima kad je reč o konstruisanju mašina, ali, iako u manjem stepenu, materijali kao što su drvo, koža, guma, drugi plastični materijali imaju široku upotrebu, dok drugi, kao što su tkanine, pluta , specijalni minerali, i dr. imaju ograničenu upotrebu. U vršenju izbora materijala mi pre svega moramo odlučiti šta zapravo predstavlja „pravi materijal“. Pravi, pogodan materijal se može definisati kao onaj materijal koji najbolje ispunjava zahtevane funkcije sa najmanjim ukupnim troškovima. Ovo ne znači da je najjeftiniji materijal i najbolji, zbog toga što skuplji materijal može dozvoljavati smanjenje težine, lakši toplotni tretman ili proizvodnju, ili može imati druge prednosti koje čine jeftinijim krajnji proizvod. Povremeno, naravno, luksuz, izgled, ili krajnja bezbednost je poželjna čak i po cenu velikih troškova. Konstruktori su uglavnom zainteresovani za fizičke osobine i troškove završenog dela, a samo retko se zanimaju za hemijske konstituente i metode dobijanja iz sirovih materijala. Fizičke osobine od najvećeg značaja su snaga, čvrstoća, otpornost na koroziju i lom od zamora, i u nekim slučajevima, težina. Druge osobine koje mogu biti od značaja su tvrdoća, jačina na udarac, toplotna i električna provodljivost, otpornost na habanje, nisko trenje, sposobnost obrađivanja i zavarljivost. Kada se istovremeno želi više od ovih karakteristika, izbog najpogodnijeg i najekonomičnijeg materijala može biti veoma težak.

Ferometali. Gvožđe. Uopšteno možemo reći da se određene grupe materijala koriste uglavnom zbog toga što su jeftini i veoma dostupni. Ovaj uslov je svakako ispunjen kada je u pitanju grupa ferometalnih materijala. Ferometali su najčešće korišćeni metali, koji uz odgovarajuće legiranje i tretmane mogu biti prilagođeni gotovo svim jednostavnim potrebama. Prednosti gvožđa, kao osnovnog metala, uz njegovu nisku cenu i relativno obilje, su njegova jačina i prilagodljivost proizvodnji. Gvožđe može biti lako izlivano, kovano, obrađivano i zavarivano. Njegova glavna ograničenja su težina i podložnost koroziji.

Ugljenični čelici. Čelik se razlikuje od livenog gvožđa po tome što ne sadrži ugljenik u slobodnom stanju. Procenat ugljenika u čelicima varira od 0.08 do 1.5 sa posledičnim razlikama u osobinama. Klasifikacija čelika je izvršena u skladu sa sadržajem ugljenika na sledeći način: „veoma meke“, „meke“, ili „niskougljenične“; „srednjeugljenične“, „visokougljenične“ ili „tvrde“ čelike. Niskougljenični i srednjeugljenični čelici se koriste uopšteno za izradu mašinskih delova, dok se visokougljenični čelici koriste za opruge ili za alate. Niskougljenični čelici se lako zavaruju i kuju, s obzirom na svoju plastičnost iznad jednog obimnog temperaturnog ranga. Veoma su tegljivi i stoga otporni na udar, ali ne ogovaraju za toplotni tretman kaljenjem. Srednjeugljenični čelici su teži za kovanje i varenje, ali zatezna čvrstoća i granica elastičnosti mogu biti znatno povećane kaljenjem, što pak dovodi do smanjenja tegljivosti.

2

Page 3: INŽENJERSKI ENGLESKI

Visokougljenični čelici su teški za kovanje i varenje, međutim mogu biti otvrdnuti kaljenjem do dobre oštrice sečiva.

Legirani čelici. Legure metala dobijamo rastvaranjem metala jednog u drugom i očvršćavanjem njihovog rastopa. Legirani čelici se dobijaju kada su drugi elementi, dodati gvožđu i ugljeniku, prisutni u takvoj količini da utiču na fizičke osobine takvog legiranog čelika. Praktično svi legirani čelici moraju da prođu poseban toplotni tretman kako bi dobili željene osobine. Legirajući elementi koji se dodaju čelicima su: nikl, silicijum, hrom, vanadium, tungsten, molibden, mangan i bakar.Više ovih elemenata se mogu koristiti istovremeno, uz dvostruki toplotni tretman, kako bi se postigle naročite fizičke osobine. Visoka granica elastičnost sa velikom tegljivošću, tvrde otporne na habanje površine kombinovane sa visokom jačinom jezgra i čvrstinom, visoka otpornost na udar i jačina na zamor, su samo neke od osobina koje se lako postižu.

PITANJA:1. Koje supstance možemo nazvati „inženjerskim materijalima“?2. Koji elementi su uključeni u ukupnu cenu mašinskog dela?3. U kojim slučajevima skuplji materijali mogu dovesti do jeftinijeg krajnjeg proizvoda?4. Navedite najznačajnije fizičke osobine inženjerskih materijala.5. Objasnite razliku između otpornosti na koroziju i otpornosti na habanje.6. Koji materijali ulaze u grupu ferometala?7. Šta je ugljenični čelik?8. Šta su legirani čelici?9. Navedite nekoliko legirajućih elemenata koji se koriste za dobijanje legiranih čelika.10. Prodiskutujte stanovište da je čelik najuniverzalniji od svih inženjerskih materijala.

LEKCIJA 14. KONSTRUKCIJA I RADNI NAPONI

Dozvoljeni napon. Kako bi se postigli određeni konstruktivni kriterijumi modifikuju se svi kriterijumi jačine. U svom najjednostavnijem obliku, konstruktivni kriterijum je dozvoljeni napon , koji se može nazvati i sigurni napon ili dopušteni napon. Napon do kojeg dolazi u konstrukciji mora biti siguran napon pri kojem neće doći do kvara, i stoga se takav napon smatra dozvoljenim.Dozvoljeni napon je vrednost napona koja se koristi u matematičkom određivanju zahtevane veličine elementa mašine. On može biti smatran naponom za koji projektant smatra da neće biti premašen pod radnim uslovima. Kada su osobine materijala definitivno poznate i kada napon može biti precizno određen, ovaj napon može biti najviše 80% od vrednosti napona razvlačenja, mada je vrednost od 50% uobičajena za uslove bez udara i zamora.

Opšta razmatranja. Izbor dozvoljenog napona za proračunavanje veličine mašine je jedan od najznačajnijih problema sa kojima se sreću projektanti-konstruktori mašina. U isto vreme, to je jedan od najmanje jasnih i najtežih problema. Iskusan projektant dolazi do vrednosti dozvoljenog napona putem analize radnih uslova koji moraju biti ispunjeni, putem procene jačine materijala u radnim uslovima, i putem odlučivanja o granici bezbednosti koju želi između radnih uslova i mogućeg kvara . Radni uslovi uključuju takve faktore kao što su veličina primenjenih opterećenja; metod opterećivanja, mirnog ili promenljivog, ili podložnog udaru; tip napona: zatezanje, pritisak, smicanje, ili kombinovano; temperatura na kojoj određeni mašinski deo treba da radi. Drugi faktori kao što su izgled, upotreba standardnih delova, lakoća sklapanja, lakoća popravke, i osobine habanja moraju takođe biti uzete u razmatranje; u mnogim slučajevima ovi faktori mogu biti toliko značajni da se problem jačine može razmatrati kao manje značajan faktor.Pomoću testova zatezanja i testova na zamor moguće je najlakše predviđanje mogućeg kvara. Drugim testovima se dolazi do informacija koje mogu biti samo dodatne ovim prethodnim. Kvar može značiti lom, iznenadni porast deformacije bez porasta napona, napon koji proizvodi trajnu deformaciju, ili napon koji premašuje granicu proporcionalnosti.

3

Page 4: INŽENJERSKI ENGLESKI

Radni napon. za razliku od dozvoljenog napona, je napon koji se u stvari javlja pod radnim uslovima. Radni napon materijala je dopušteni napon koji se primenjuje u projektovanju dela mašine sa zahtevima izdržavanja primenjivanih opterećenja i zadovoljavajućeg rada u razumnom vremenskom periodu. Dužina ovog perioda je različita u zavisnosti rada koji mašina treba da izvodi. Ne očekujemo da automobil ili neka poljoprivredna mašina traje večito. Tehnički napredak je konstantan i brz i mašine mogu postati zastarele za deset ili dvadeset godina. Ukoliko je ovo slučaj, nema opravdanja za projektantske poteze koji vode ka nepotrebnim troškovima radne snage i materijala kako bi učinili radni vek mašine nedefinisano iznad razumnih očekivanja.

Nagomilavanje napona. Kako teoretska tako i eksperimentalna istraživanja pokazuju da zarezi, rupe i nazubljenost različitih vrsta uzrokuju lokalne napone u višku u odnosu na prosečne napone, koji zbog zatezanja ili pritiska mogu biti opterećenja raspodeljena na ukupnu oblast poprečnog preseka. Iako je ova koncentracija napona veoma ozbiljna, u prošlosti je ona bila često zapostavljana. Još uvek nije bilo posledičnih lomova. Moore-ovi testovi efekata klinskih žljebova u vratilima pokazuju smanjenje ukupne jačine koja nije ni blizu bila tako ozbiljna kao što je moglo da se očekuje od pojave nagomilavanja napona. Razlog za to je taj što, pod stalnim ili veoma sporo promenljivim opterećenjem, prenapregnuti materijal može plastično da se prilagodi, tako da se napon prenosi na susedne, ne toliko ozbiljno napregnute delove mašine. Međutim, ovo stanje važi zaista samo za istegljive materijale. Za krte, lomljive materijale nagomilavanje napona je uvek ozbiljna situacija; kao i za tegljive materijale pod promenljivim opterećenjima, vrlo je verovatno da može biti opasno. Mnogi lomovi u modernim veoma brzim mašinama se mogu objasniti pojavom nagomilavanja napona.

PITANJA:1. Zašto se dozvoljeni napon (design stress) takođe naziva i sigurni napon ili dopušteni napon?2. Kakav je odnos između dozvoljenog napona i napona razvlačenja?3. Koje elemente projektant mora uzeti u obzir kada proračunava vrednost dozvoljenog napona?4. Šta se podrazumeva pod radnim uslovima?5. Čemu su namenjeni testovi zatezanja i testovi zamora?6. Da li kvar dela mašine obavezno znači i njegov lom?7. Kako se razlikuje radni napon od dozvoljenog napona?8. Šta su uzroci nagomilavanja napona?9. Zbog čega je nagomilavanje napona mnogo ozbiljnije za krte materijale nego za istegljive

materijale?10. Diskutujte o „razumnim očekivanjima“ u pogledu radnog veka mašine.

LEKCIJA 15. ZAKIVAČNI SPOJEVI I NAVOJNE VEZE

Upotreba zakivačnih spojeva. U sklapanju pojedinih elemenata pri formiranju kompletne mašine ili strukture, moraju se koristiti neki oblici pričvršćivanja kao što su zakivanje, zavarivanje, spajanje zavrtnjima ili zaklinjavanje.Zakivke. Zakivka je vid trajnog pričvršćivanja koje se sastoji od kratke okrugle zakivke sa glavom koja je formirana na svakom kraju. Zakivke se izrađuju od kovanog gvožđa ili mekanog čelika za većinu namena, međutim u slučajevima gde se zahteva otpornost prema koroziji ili mala težina, koriste se zakivke od bakra ili aluminijumskih legura. Prilikom stvaranja spoja, zakivke se ubacuju kroz probijenu ili probušenu rupu i druga glava je formirana pomoću kompleta kalupa, dejstvom pritiska pomoću ručnih ili vazdušnih čekića, ili vazdušnih ili hidrauličnih mašina.

Tipovi spojeva. Kada su dve pločice jednostavno položene jedna iznad druge u spoju i zakivene zajedno kao na Slici 4. , one formiraju preklopni spoj. Sila zatezanja deluje na obe pločice, ne na istom mestu, stvarajući vezujući momenat i stoga proizvodeći vezujuće napone u pločicama i zatezanje u zakivkama. Kada su pločice smeštene sučelice i povezane poklopnim pločicama, kao na Slici 5. one formiraju čeoni spoj. U vezi sa naponom pri savijanju, preklopni spojevi i samostalne poklopne ploče čeonih spojeva ne bi trebalo da budu korišćene u uslovima rada pod visokim pritiskom.

4

Page 5: INŽENJERSKI ENGLESKI

Navojne veze. Zavrtnji i šrafovi sa navojima se koriste za pričvrćivanje pokretnih glava cilindara, delova mašina koje moraju biti brzo rasklopljene, i za delove velikih mašina koje moraju biti izgrađene u manjim jedinicama radi lakše proizvodnje, sklapanja ili isporuke. Šrafovi se takođe koriste za prenos energije; na primer, olovni šrafovi na mašinskim alatkama, šrafovi na presama, i sličnim uređajima. Šrafovi se ponekad koriste kao sredstvo za podešavanje ili za podešavanje tačnog pokreta u mernim instrumentima kao što su mikrometri.Korak zavrtnja predstavlja aksijalnu (osnu) razdaljinu između odgovarajućih tačaka susednog navoja i jednaka je recipročnoj vrednosti broja navoja po inču. Hod navoja je aksijalna razdaljina koju navoj izvede u jednom obrtu. Pojedinačni navoj predstavlja korak u kojem se hod izjednači sa korakom zavrtnja; dvostruki navoj je onaj kod kojeg se vođica iz tri puta izjednači sa korakom zavrtnja. Navoj šrafa se uvek smatra „desnim zavrtnjem“ ukoliko nije naglašeno drugačije.

Zavrtnji sa navrtkom. Zavrtnji sa navrtkom su najčešće veoma zadovoljavajući način pričvršćivanja putem šrafova, s obzirom na to da oni mogu biti veoma lako zamenjeni ukoliko se oštete ili ukoliko dođe do oštećenja navoja. Mašinski zavrtnji sa navrtkom imaju gruba tela i ili grube ili obrađene glave i navrtnje. Slika 6a. S obzirom na to da telo zavrtnja nije obrađeno, rupe se moraju bušiti šire za 1/16 inča od zavrtnja. Spojični zavrtnji su proturni zavrtnji (zavrtnji sa navrtkom) koji imaju obrađena tela, i koriste se sa rupama koje su razvrtene. Kada je zavrtanj pod dejstvom smicajnog opterećenja, to se smatra odgovarajućom konstrukcijom.

Poklopačni zavrtanj nema maticu, šraf prolazi kroz zazor jednog elementa i navija se u spojni deo (Slika 6c). Oni su poželjni kada postoji nedostatak prostora ili neki drugi bitni faktori sprečavaju upotrebu zavrtanja sa navrtkom, ali ne treba ih koristiti u situacijama kada moraju često biti uklanjani, zato što to može uništiti navoj rupe sa navojem.

Goli zavrtnji imaju navoje na oba kraja i koriste se u situacijama u kojima su zavrtnji sa navrtkom nepoželjni (Slika 6b). Tip navoja zavisi od materijala u koji se goli zavrtanj uvrće. Goli zavrtnji su takođe poželjni u funkciji poklopačnih zavrtnja, s obzirom da se ne moraju uklanjati u situacijama kad se rasklapaju spojevi. Kako bismo sprečili navrtnje da olabave, više tipova osigurača se koristi: podmetači, osovinice, matice. Neki od najuobičajenijih osigurača su protivnavrtke, rascepke, opružni prstenovi, lepezasti podmetači itd.

PITANJA:1. Šta se podrazumeva pod „elementom mašine“?2. Koji su uobičajeni načini spajanja metalnih delova?3. Na koji način se proizvodi zakivačni spoj?4. Opišite preklopni spoj i sile koje deluju na njegove ploče.5. Kako se formira čeoni spoj?6. Gde se najviše koriste navojne veze (zavrtnji) i šrafovi?7. Zašto su zavrtnji sa navrtkom najzadovoljavajući oblik pričvršćivanja šrafovima?8. U kojim slučajevima su zavrtnji bez glave (goli zavrtnji) pogodniji od šrafova sa glavom?9. Za šta se koriste osigurači?10. Diskutujte o različitim vrstama zakivki, zavrtanja sa navrtkom i drugim tipovima šrafova.

LEKCIJA 16. DRUGI ELEMENTI MAŠINA.

Vratila. Izraz vratilo ili prenošenje snage pomoću vratila se odnosi na delove mašine pretežno cilindričnog i čvrstog poprečnog preseka, iako ponekad i šuplje, koji se koriste za prenos energije ili kretanja i za davanje podrške obrtnim elementima, kao što su koturi, zupčanici ili zamajci. Izraz osovina može biti primenjen na šipku na koju je postavljen točak, ili na transverzalni (poprečni) element koji se koristi za povezivanje suprotnih točkova vozila. Uopšteno, osovine su izložene dejstvu transverzalnih opterećenja i uglavnom su pod naponom savijanja. Osovina vagona je tipičan primer.

5

Page 6: INŽENJERSKI ENGLESKI

Vratila mogu biti izložena dejstvu torzionih (uvrtanje) opterećenja, savijanju ili aksijalnim (osnim) opterećenjima, ili pak kombinaciji ovih opterećenja. Ukoliko je opterećenje torziono, glavni napon koji se stvara je smicanje; u slučaju savijanja, glavni naponi su istezanje i kompresija (sabijanje). Vratila se generalno proizvode od tegljivih materijala.

Klinovi. Funkcija klinova je da spreči relativno kretanje između dva elementa mašine. U svojoj najopštijoj primeni, klin se sastoji od kvadratne ili pravougaone čelične šipke zavučene do pola u vratilu i do pola u uklinjenom delu, kao što je zupčanik ili kotur. Klinovi su standardizovani i generalno su proporcionalni prečniku vratila. Pošto su relativno jeftini i lako zamenljivi, klinovi su često projetkovani da otkažu u slučaju neočekivanih opterećenja, čime su drugi skuplji delovi mašine zaštićeni.

Spojnice.Komercijalna vratila imaju ograničenu dužinu, što usled zahteva proizvodnje, što usled zahteva transporta, tako da je neophodno spajati delove dugih transmisionih vratila pomoću spojnica. Spojnice su takođe potrebne za spajanje vratila pogonske mašine sa posebno izgrađenom gonjenom jedinicom. Trajne spojnice se jednostavno zovu spojnice, dok se one koje se mogu lako uključiti u prenos snage, ili isključiti kad je potrebno, nazivaju kvačila.

Hidraulične spojnice. Poslednjih godina je razvijeno više hidrauličnih transmisija, ali svega nekoliko od njih su bile uspešne. Ovde postoje dva opšta tipa: (1) zapreminski tip prenosa snage pomoću tečnosti pod pritiskom od pumpe ka hidrauličnom motoru ili pogonskom vratilu; (2) turbinski tip prenosa snage kinetičkom energijom tečnosti koja izlazi iz rotora pumpe na lopatice turbinskog obrtnog kola na pogonskom vratilu.

Hidrodinamički prenosnik. U dvo-elementnim spojnicama obrtni momenat koji se saopštava obrtnom kolu je jednak onom koji je razvijen u rotoru. Dodavanjem stacionarne lopatice u struju fluida u spojnici, spojnica postaje prenosnik obrtnog momenta i obrtni momenat saopšten pogonskom rotoru nije jednak obrtnom momentu koji stvara rotor. Obrtni momenat pogonske jedinice može biti čak i pet do šest puta veći od obrtnog momenta pogonske mašine. Mogu se koristiti jedna ili više stacionarnih lopatica sa jednakim brojem lopatica na rotoru. Jednostavan jednostepeni prenosnik je prikazan na slici 7.

Kočnice. Za dejstvo kočnica, kao i kvačila, bitno je trenje između dve površine; razlika je u tome što se kvačila koriste za održavanje zajedno pogonskog i gonjenog elementa mašine, dok se kočnice upotrebljavaju za zaustavljanje kretanja elementa mašine ili kontrolu njegove brzine. Kapacitet svake kočnice zavisi od pritiska između kočnih površina, koeficijenta trenja, i kapaciteta zračenja toplote kočnice. Kapacitet zračenja toplote je značajan zbog toga što, tokom dejstva kočnce, kočne površine sklize jedna preko druge, i frikcioni rad stvara veliki iznos toplote koja mora da se oda kako bi se izbeglo pregrevanje kočnice i paljenje materijala površinskog sloja.

Opruge. Problem u konstruisanju opruge je u primeni principa da opterećenje bilo kojeg dela mašine proizvodi proprocionalnu deformaciju. Kod većine mašinskih elemenata, deformacije se moraju držati u niskim granicama. U slučaju opruge, obratni efekat je poželjan, što znači da deformacija mora biti relativno velika, usled čega opruga kao deo mašine mora imati visoku elastičnost. Opruge se upotrebljavaju kao amortizeri udaraca, kao što je u slučaju nosača mašina, automobilskih ramova i stajnh trapova aviona; opruge se korise kao izvori energije koja je akumulirana u njima da bi kasnije bila isporučena kao pogonska snaga, kao što je slučaj kod satova, mehanizama sa okidačem i sl; takođe se koriste za održavanje kontakta između elemenata mašine vršenjem direktne sile, kao što je slučaj kod kvačila i kočnica. Opruge se takođe koriste za uređaje za merenje opterećenja, kao što su vage na oprugu, dinamometri, kao i u instrumentima kao što su razna merila, pokazivači mašina.

PITANJA:1. Možete li definisati vratilo?2. Po čemu se osovina razlikuje od vratila?3. Kakvim naprezanjima je vratilo normalno izloženo?

6

Page 7: INŽENJERSKI ENGLESKI

4. Kakva je uloga klina?5. Možete li objasniti razliku između trajne spojnice i automibilskog kvačila?6. Na koji način deluje hidraulična spojnica?7. Kakva je funkcija hidrodinamičkog prenosnika?8. Koje tipove kočnica poznajete?9. Koji su uobičajeni načini upotrebe opruga?10. Diskutujte funkcije automobilskih vratila (kolenasto vratilo, bregasto vratilo, vratilo kvačila,

transimisijsko vratilo, pogonsko vratilo).

LEKCIJA 17. SISTEM ZUPČANIKA

Prenosni zupčanici. Reč zupčanik se može koristiti kao opšti termin za sve mašinske elemente koji se koriste u prenosu kretanja. Kaiševi, frikcioni remenici i drugi tipovi prenosnika snage koji zavise od trenja su podložni proklizavanju i stoga ne prenose određeni i nepromenljivi brzinski odnos. Lanci i zupčanici se koriste kada su potrebni pogoni sa čvrstom kinematičkom vezom, bez proklizavanja (prisilan pogon), a kada su razdaljine centara relavno kratke, najpogodniji su zupčanici.

Cilindrični (valjkasti) zupčanici. Ovaj tip zupčanika je najčešće korišćen za dovođenje u vezu paralelnih vratila, koja se onda obrću u suprotnim smerovima. Oni mogu biti pravozubni sa zubima paralelnim osama, ili zavojnični sa zubima koji formiraju zavoje (spirale). U praksi se „cilindričnim zupčanicima“ nazivaju samo oni zupčanici koji imaju zube paralelne osama i slične u profilu od kraja do kraja.

Helikoidni (zavojnični) zupčanici. Kod ove vrste zupčanika, zubi su isečeni u obliku spirale oko ose rotacije, pri čemu jedan zupčanika ima desnu spiralu a spregnuti zupčanik ima levu spiralu. Kada se cilindrični zupčanici sa pravim zubima spregnu, teoretski se kontakt širi preko celog zuba na liniji paralelnoj sa osom rotacije. Ova iznenadna primena opterećenja proizvodi visoke udarne napone i veliku buku pri velikim brzinama. Kada se helokoidni zupčanici uzupče (spregnu), kontakt se javlja samo na tački vodeće ivice zuba, postepeno se šireći uzduž dijagonalne linije preko zuba kako se zupčanik okreće. Postepeno sprezanje i primena opterećenja smanjuju buku i dinamičko opterećenje, tako da helikoidni zupčanici mogu da rade pri većim brzinama i mogu da izdrže veća tangencijalna opterećenja nego cilindrični zupčanici sa pravim zubima iste veličine.

Kupasti (konusni) zupčanici. Svi zupčanici o kojima smo prethodno diskutovali su imali isečene ili izlivene zube na cilindričnim kinematskim površinama zupčanika. Konusni zupčanici se koriste za prenos i transformaciju snage od pogonske do radne mašine kada se ose pogonskog i gonjenog vratila seku. Kada se vratila seku, kinematske površine su konusne, i stoga se ovi zupčanici nazivaju i konusnim zupčanicima. Vratila se seku pod bilo kojim uglom, i kupasti zupčanici mogu imati spoljni ili unutrašnji kontakt, i mogu imati prave ili spiralne zube. Ukoliko se ne tvrdi drugačije, pod parom kupastih zupčanika se podrazumevaju oni sa pravim zubima i sa osama koje se seku pod pravim uglovima.

Pužni zupčanici. Maksimalni prenosni odnos (broj) koji se preporučuje za helikoidne zupčanike je oko 10:1. Za veće odnose treba koristiti zupčasti prenosnik ili dupli reduktor, ili pak puž i pužni zupčanik. (slika 8). Puž i setovi zupčanika sa prenosnim odnosima koji se kreću od 10:1 do 100:1 se redovno upotrebljavaju, čak se koriste i prenosni odnosi do 500:1. Puž i pužni zupčanik (točak beskrajnog zavrtnja), tip zavojničnih zupčanika, je poseban slučaj helikoidnog zupčanika sa neparalelnim osama, tj. sa osama koje su pod pravim uglom. Puž može biti isečen sa jednostrukim, dvostrukim, trostrukim ili četvorostrukim navojem.

Efikasnost zupčanika. Uopšteno se pretpostavlja da gubitak energije usled trenja u zupčanicima zavisi od profila zuba, kinematske linije obrtanja, obrade površine i podmazivanja (lubrikacije). Međutim, kada imamo dovoljno dobro podmazivanje kako bi se sprečilo pregrevanje i stvaranje zareza na zupčanicima, trenje izgleda da postaje praktično nezavisno od brzine obrtanja. Završna obrada površine zuba je najvažniji faktor u vezi sa efikasnošću zupčanika. Zupčanici isečeni u skladu sa dobrom komercijalnom

7

Page 8: INŽENJERSKI ENGLESKI

praksom imaju efikasnost od 98% ili više. Kada je slabo podmazivanje, efikasnost može spasti čak na 95%. Gubitak energije u podržavajućim ležajima se mora uzeti u obzir kao dodatni uz gubitke u samim zubima.

Podmazivanje. Kako bi se postigao maksimalni radni vek, zupčanici se moraju obilno podmazivati odgovarajućim lubrikantom (sredstvom za podmazivanje). Lubrikant mora da održava uljani sloj između zuba i takođe mora odnositi toplotu koja potiče od trenja, naročito sa manjeg zupčanika u paru (pogonskog zupčanika), koji, s obzirom da ima više kontakata u minuti, ima tendenciju da se brže zagreje od većeg zupčanika. Lubrikant mora biti dovoljno redak kako bi prodro u prostor između zuba i dovoljno težak kako pritisak ne bi razbio uljani film. Ulje za podmazivanje se mora održavati čistim, s obzirom da nečistoća i metalna prašina u suspenziji u ulju mogu uzrokovati abraziju površine zuba. Sa odgovarajućim podmazivanjem i pravilnim centriranjem ležaja, dobar par zupčanika može imati neodređeno dug radni vek.

PITANJA:1. Kakva sve različita značenja se pripisuju terminu „zupčanik“?2. Kako se zupčanici uobičajeno klasifikuju?3. Kakva je razlika između zupčanika sa pravim zubima i helikoidnih zupčanika? 4. Da li postoje neke prednosti u radu helikoidnih zupčanika nad zupčanicima sa pravim zubima?5. Kako se kupasti zupčanici razlikuju od cilindričnih zupčanika?6. Da li se pužni zupčanici koriste za visoke ili niske prenosne odnose?7. Koji faktori doprinose efikasnosti zupčanika?8. Šta se podrazumeva pod finalnom obradom površine zuba?9. Koja je najbolja od poznatih metoda smanjenja otpora trenja?10. Diskutujte funkciju lubrikanta.

LEKCIJA 18. LEŽAJI (LEŽIŠTA)

Ležaj predstavlja mašinski deo koji ima funkciju podržavanja pokretnog elementa i ograničavanja njegovog kretanja. Najznačajnije kao i najuobičajenije primene ležajeva su one kod kojih relativno kretanje između elemenata mašine u stvari klizanje vođeno po pravoj liniji, kao što je slučaj sa mašinom za obradu drveta (rendaljka) i njenog postolja; drugi slučaj je rotacija, kao u slučaju vratila čije se ose drže u fiksiranim položajima pomoću radijalnih (kliznih) ležišta, i uzdužno kretanje je sprečeno pomoću aksijalnih (osnih) ležišta.

Radijalno (klizno) ležište je ono koje formira rukav ležišta (ležišnu posteljicu) oko vratila i podržava opterećenje pod pravim uglom u odnosu na osu vratila. Rukavac vratila predstavlja deo vratila koje rotira u ležištu. Aksijalno (osno) ležište je ono koje preuzima aksijalno opterećenje u smeru ose vratila. Kada se pohaba, ležaj može biti vraćen u svoje prvobitno stanje zamenom postave ležišne posteljice (obloge). Ležišta osovinice klipa u automobilskoj klipnjači su poznati primeri ovog tipa ležišta. Za uobičajeni rad, laka opterećenja i umerene brzine, mogu se koristiti nepostavljena ležišta od livenog gvožđa.

Kuglična i valjčana ležišta. Ležišta za rotirajuće elemente mašina mogu dalje biti klasifikovana u dve grupe prema tipu podrške i relativnom kretanju koje obuhvataju. Stoga imamo klizna ležišta, u kojima je rukavac vratila direktno podržan površinom ležišta sa kojom je u kliznom kontaktu, izuzev filma lubrikanta. Drugu grupu predstavljaju kuglični i valjčani ležajevi, kod kojih je rukavac vratila odvojen od podrške ležaja putem kuglica i valjaka (cilindara). Površine su u ovom slučaju uglavnom u kotrljajućem kontaktu. Kuglični ležajevi su razvijeni zajedno sa biciklom krajem XIX veka; ipak i danas su ovi mašinski elementi od ogromnog značaja.

Karakteristike kugličnih i valjčanih ležaja. Iako su kuglični i valjčani ležaji opšte poznati kao antifrikcijski ležaji, i imaju određene prednosti u smanjenju frikcije (trenja), oni imaju takođe i druge osobine od velikog značaja.

8

Page 9: INŽENJERSKI ENGLESKI

Pouzdanost u radu je možda najznačajnija karakteristika ovih ležaja. Manje su zahtevni u pogledu lubrikacije od kliznih ležišta. Ukoliko su dobro napunjeni sredstvom za podmazivanje i zaštićeni od nečistoće i vlage, mogu raditi od tri meseca do godinu dana bez ikakvog nadzora; jedino što im je potrebno je dodatni lubrikant. Sledeća karakteristika ovih antifrikcijskih ležaja je njihova sposobnost da podnesu velika preopterećenja u značajno velikom vremenskom periodu bez iznenadnog kvara.Ne postoji ekstremna nadmoć iz ugla niskog radnog trenja kugličnih i valjkastih ležaja nad kliznim ležištima, pod uslovom da su poslednji savršeno podmazani. Međutim, u situacijama sa nesavršenim podmazivanjem, što je slučaj sa mnogim kliznim ležištima, postiže se značajno smanjenje frikcije upotrebom kugličnih ili valjkastih ležaja.

Lubrikanti (sredstva za podmazivanje). S obzirom da postoji relativno kretanje između kontaktnih površina, određeni iznos energije mora biti utrošen na savladavanje trenja; i ukoliko su površine u dodiru, doći će do više ili manje brzog habanja. Neophodno je obezbediti dobro podmazivanje kako bi se smanjila frikcija i kako bi se eliminisalo habanje koliko je moguće.

Lubrikant je svaka ona supstanca koja formira film između tarnih površina, sprečavajući, u određenom stepenu, stvarni kontakt između površina. Ulja i masti su najčešći lubrikanti, mada se i voda koristi u aksijalnim ležištima i u ležištima nekih vertikalnih vodenih kola gde je podmazivanje uljima teško.

Neke čvrste supstance (kao što su grafit, liskun, sapunac, talk i drugi masni neabrazivni materijali) se koriste kao lubrikanti za ležaje. Kada se pravilno koriste, lubrikanti popunjavaju postojeće šupljine, izglađuju nepravilnosti na površinama i smanjuju trenje i habanje ispod vrednosti koje vrede za suve površine.

PITANJA: 1. Ako glagol „bear“ znači držanje ili podržavanje, koja je svrha mašinskog elementa koji se zove

„bearing“?2. Dajte kratke definicije kliznih ležišta i antifrikcijskih ležišta.3. Šta je radijalno (klizno) ležište?4. Kakva razlika postoji između kliznog i kotrljajućeg kontakta?5. Gde se uopšteno koriste kuglični i valjčani ležaji?6. Koje su glavne karakteristike antifrikcijskih ležaja?7. Diskutujte izraz „dependability in service“ (pouzdanost u radu).8. Kako habanje površina koje su u kontaktu može biti smanjeno na zadovoljavajući način?9. Da li su najbolji lubrikanti (sredstva za podmazivanje) ulja biljnog, životinjskog ili mineralnog

porekla?10. Klasifikujte i diskutujte lubrikante koji se koriste u pokretnim mašinama.

LEKCIJA 21. PUMPE, KOMPRESORI I VENTILATORI

Pumpa je mašina koja uvlači fluid u sebe kroz ulazni otvor i izbacuje ga kroz izlazni otvor. Pumpa može služiti za kretanje fluida, kao što je slučaj sa terenskim cevovodima; za podizanje fluida, ili sa izvora ili na vrh visokih građevina; ili za dovođenje fluida pod pritisak, kao što je slučaj sa hidrauličnim kočnicama. Ove primene zavise pre svega od potisnih karakteristika pumpe. Pumpe mogu takođe služiti za pražnjenje kontejnera, kao što je slučaj sa vakuum pumpom ili rudničkom pumpom, u kojem slučaju primena zavisi pre svega od crpnih karakteristika pumpe. (Vidi sliku 10).

U mehaničkim pumpama fluid je transportovan direktnim kontaktom sa pokretnim delom mašinerije pumpe. Postoje dva osnovna tipa pumpi, i to su (1) obrtne mašine –centrifugalne ili turbinske pumpe, koje predaju energiju fluidu pre svega povećavanjem njegovog obrtnog kretanja, zatim pretvarajući deo te energije u pritisak, i (2) zapreminske mašine sa klipom, bregastim kolutom i drugim zatvarajućim oblicima koji deluju direktno na fluid, primoravajući ga da teče iz oblasti nižeg pritiska u oblast višeg pritiska.

9

Page 10: INŽENJERSKI ENGLESKI

Pumpa koja je smeštena duboko u bunaru (ili izvoru) može podići vodu ili naftu na površinu. Kada se pumpa nalazi na površini zemlje, ona može doneti fluid u obližnji rezervoar koji se nalazi na približnoj visini, ili kroz duge cevovode, do lokacije koja je na sličnoj ili različitoj visini. U pogonskim postrojenjima, pumpe cirkulišu rashladnu vodu ili naftu pod niskim pritiscima i prebacuju vodu iz grejača pri umerenim pritiscima do parnih generatora pod pritiscima od nekoliko hiljada (pound/square inch; 1000 pound/square inch =68.95 bar). U hemijskim fabrikama i rafinerijama pumpama se transportuju ili pune reaktori raznovrsnim fluidima pod višim pritiscima. U hidrauličnim sistemima, pumpe dovode energiju pokretnoj struji nafte ili vode za pokretanje klipa ili za rotaciju vratila, u skladu sa zahtevima specifičnog procesa.

Glavni delovi centrifugalne pumpe. Centrifugalne pumpe obuhvataju veoma široku klasu pumpi kod kojih je pumpanje tečnosti ili stvaranje pritiska ostvareno rotacionim kretanjem jednog ili nekoliko rotora (obrnih kola). Svaka pumpa se sastoji od dva glavna dela: rotora, koji prisiljava fluid na rotaciono kretanje, i kućišta pumpe, koje usmerava fluid ka rotoru i odvodi ga pod višim pritiskom. Rotor je postavljen na vratilo koje je podržano ležajima i pokretan preko fleksibilne ili krute spojnice pogonskim uređajem.

Kompresor je mašina koja povećava pritisak gasa, pare, ili mešavine gasova. Pritisak fluida se povećava smanjivanjem specifične zapremine fluida tokom njegovog prolaza kroz kompresor. U poređenju sa centrifugalnim ili aksijalnim ventilatorima, na bazi potisnog pritiska, kompresori se uopšteno klasifikuju kao mašine visokog pritiska.Kompresori se koriste za povećavanje pritiska veoma različitih gasova i para za mnogobrojne namene. Uobičajena primena je vazdušni kompresor koji se koristi za snabdevanje vazduhom visokog pritiska za transport materijala, raspršivanje boje, naduvavanje guma, čišćenje, za pneumatske alatke i za bušenje stena. Sledeća primena kompresora je u rashladnim postrojenjima, gde je njegova svrha komprimovanje fluida u isparivaču. Ostale primene kompresora uključuju hemijske procese, gasne transformacije, gasne turbine, i gradnju.

Ventilatori pokreću gasove na način što proizvode nizak stepen kompresije, kao što je slučaj kod ventilacije ili pneumatskog transporta materijala. Mehanički ventilatori se koriste u sistemima za ventilaciju, grejanje i klimatizaciju zgrada; za hlađenje i sušenje različitih materijala i proizvoda; za hlađenje u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem; za izduvavanje prašine; za transport lakih materijala; i za indukovani i prisilni tok pare u parnim bojlerima. U ventilatoru je promena gustine fluida toliko mala da se može smatrati nestišljivim. Ventilator razvija relativno malu razliku pritisaka reda nekoliko inča vode do manje od 1 (pound/square inch). Nasuprot tome, u vazdušnom ili gasnom kompresoru promena gustine fluida je znatna; pritisak koji stvara kompresor se meri u (pound/square inch) umesto u inčima vode.

PITANJA:1. Da li je pumpa mašina koja daje energiju ili je pak mašina koja troši energiju?2. Koje su različite funkcije pumpi?3. Kakva je razlika između rotacionih i zapreminskih pumpi?4. Opišite funkcionisanje obične vodene klipne pumpe.5. Kako se pumpe i pumpne stanice koriste u poljoprivredi?6. Koji su glavni delovi centrifugalne pumpe?7. Koja vrsta mašine je kompresor?8. Za koju svrhu se generalno upotrebljavaju kompresori?9. Zašto je ventilator klasifikovan kao mašina niskog pritiska?10. Diskutujte funkcionisanje pumpi koje se obično nalaze u automobilima (pumpe za gorivo, ulje,

vodu).

LEKCIJA 24. BENZINSKI I DIZEL MOTORI

Benzinski motori se koriste u automobilima, kamionima, traktorima, motornim čamcima i avionima. Tokom rada benzinskog motora upotrebljava se sila ekspandiranih gasova. Tečni benzin prolazi kroz

10

Page 11: INŽENJERSKI ENGLESKI

uređaj koji se zove karburator, gde od tečnog prelazi u gasovito stanje i u isto vreme se meša sa vazduhom. Ova mešavina benzinskih isparenja i vazduha ulazi pod pritiskom u prostor za sagorevanje, gde dolazi do njenog paljenja i sila ekspandovanog gasa, uzrokovana eksplozijom mešavine, se koristi za kretanje mašine. (Slika 12).

Taktovi klipa. Danas su praktično svi automobili pokretani četvorotaktnim motorima; to znači da postoje četiri takta (hoda) klipa za svaku eksploziju u cilindru. Prvi takt je usisni hod, tokom kojeg se klip kreće naniže, stvarajući delimični vakuum u cilindru. Kako bi popunila delimični vakuum, mešavina vazduha i benzinskih isparenja iz karburatora je potisnuta pritiskom vazduha kroz usisni ventil u vrh cilindra. Sledeći takt je hod kompresije. Tokom ovog takta oba ventila su zatvorena, i klip se kreće naviše i komprimuje gasnu mešavinu. U trećem taktu, koji se zove radni hod klipa, oba ventila ostaju zatvorena. Nakon što je gasna mešavina komprimovana, električna varnica koja nastaje između dve elektrode svećica motora dovodi do eksplozije gasne mešavine, i sila ekspandovanog gasa šalje klip naniže sa velikom jačinom. Tokom četvrtog takta, koji se naziva izduvni hod, klip se kreće naviše i otvara se izduvni ventil. Kretanje klipa naviše prisiljava sagorele gasove da izađu kroz ventil i kroz izduvnu cev koja sadrži izduvni lonac.

Sistem za hlađenje. Deo toplote zagreva i motor. U cilju uklanjanja toplote iz motora kako se on ne bi pregrejao, neophodan je sistem za hlađenje. Sistem za hlađenje obično obezbeđuje cirkulaciju vode kroz hladnjak motora i oko cilindara, uz pomoć vodene pumpe. Tokom cirkulisanja vode (ili neke druge rashladne tečnosti) ona uzima toplotu od motora; i tokom svog prolaska kroz hladnjak motora, ona gubi toplotu. Neki tipovi benzinskih motora imaju vazdušno hlađenje.

Dizel motori. Konstruktivne karakteristike dizel motora velike brzine su gotovo identične sa onima kod benzinskih motora. Dizel motori se koriste za kamione, autobuse, traktore, lokomotive i pomorske instalacije. Oni mogu takođe biti korišćeni za putnička vozila. Energent koji se koristi kod dizel motora je teško ulje ili nafta koja se često naziva „pogonskim uljem“. Vazduh se komprimuje u cilindru, potom se injektuje gorivo, i paljenje je momentalno ili spontano.

Komprimovanje vazduha ili bilo kojeg gasa podiže njegovu temperaturu. Pritisak kompresije u glavi benzinskog motora retko prelazi 120 (pounds/square inch). U dizel motoru pritisak vazduha u glavi cilindra može biti čak i 500 psi. Ovako veliki pritisak čini vazduh veoma vrelim, i ta toplota je dovoljna da upali gorivo kada bude injektovano. Na pravim dizel motorima se ne koristi električna varnica, međutim modifikovani oblici dizel motora je koriste.

Osnovni delovi. Za komprimovanje vazduha, ubacivanje goriva i dobijanje energije, svaki dizel motor mora imati određene osnovne delove (Slika 13). On mora imati cilindar, u čijem otvoru klip može kliziti ka unutra i ka spolja prilikom odgovarajućih taktova (hoda klipa). Klip mora biti povezan sa mehanizmom koji kontroliše njegovo klizno kretanje. Za ovu svrhu obični motori koriste krivajni pogon. On se sastoji od, pre svega, vratila koje može rotirati u ležajevima i koja ima krivaju (okreće se u krug sa obrtanjem vratila), i drugo, veznu polugu, koja povezuje krivaju sa klipom. Krivajni pogon je uređaj koji pretvara unutra-napolje kretanje klipa u rotirajuće kretanje kolenastog vratila (radilica).

Ventili ili otvori su potrebni za uvođenje vazduha u cilindar, i takođe za ispuštanje sagorelih gasova nakon što su odradili svoj posao. Takođe je potrebna raspršilica, ili injektor goriva, za dopremanje goriva za sagorevanje u fino raspršenom obliku. Da bi se ovo postiglo, nafta mora biti pod pritiskom. Ovo se postiže pomoću pumpe koja se naziva pumpom za ubrizgavanje goriva.

PITANJA:1. Koje su savremene upotrebe benzinskih motora?2. Objasnite ekspanzionu silu u nekom vrelom gasu.3. Šta se dešava u cilindru motora tokom usisnog hoda klipa?4. Objasnite radnje klipa i ventila tokom hoda kompresije.5. Kako se razvija energija tokom radnog hoda klipa?

11

Page 12: INŽENJERSKI ENGLESKI

6. Šta se dešava tokom izduvnog hoda?7. Zašto je hlađenje neophodno u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem?8. Objasnite princip rada dizel motora.9. Koja je funkcija krivajnog pogona u klipnim motorima?10. Diskutujte razlike između benzinskih i dizel motora u smislu konstrukcije, principa rada i

korišćenja.

12