Upload
supyns
View
186
Download
10
Embed Size (px)
Citation preview
$"!#"%:MAŠINSKI ELEMENTI
1
2B=I9EJ=G9G H +E5;H>9I7H2B=I9EJ=G9G H +E5;H>9I7H,5L=BF?= :5?H@G9G H +E5;H>9I7H,5L=BF?= :5?H@G9G H +E5;H>9I7H
’E ,=E?C %@5;C>9I=ć! 8C79BG’E ,=E?C %@5;C>9I=ć! 8C79BG’E 4CE=75 ĐCEđ9I=ć! 8C79BG’E 4CE=75 ĐCEđ9I=ć! 8C79BG
Mašinski elementi ______
2
Predavanja"" B989@>5B989@>5
Ø Frikcioni prenosnici,Ø Kaišni prenosnici.
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
Frikcioni prenosnici spadaju u grupu mehaničkihprenosnika snage.Prenos obrtnog momenta i kretanja ostvaruje seneposrednim dodirom i trenjem dodirnihpovršina pogonskog i gonjenog elementa. Zbogtoga, kod frikcionih prenosnika, može doći doproklizavanja i puzanja.Frikcioni prenosnici su najjednostavnije sredstvoza prenošenje kretanja i snage.
)0*+&*.-* /0(-.1-*&*.FBCIB9 ?5E5?G9E=FG=?9
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
4
Najjednostavniji frikcioni prenosnik sastoji se oddva točka koja su međusobno pritisnutaodređenom silom Fn .
Gonj.
r 1
Pog.
r2
w2
w1
w1
w2
Fn
Fn Fm
Ft Fm
Ft
T1
T2
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
5
Obimna (tangencijalna) sila na točku:
;
Uslov da ne dodje do proklizavanja nadodirnim površinama, čime se obezbedjujeprenos obrtnog momenta T, je:
;
Ako je obimna sila veća od sile trenja dolazi doproklizavanja jednog točka po drugom, tj. doproklizavanja usled preopterećenja.
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
6
Sila pritiska na dodirnim površinama:
Sµ - stepen sigurnosti protiv klizanja;
µ - koeficijent trenja; zavisi od materijala (tvrdoće,čvrstoće) i stanja dodirnih površina (kvalitetaobrade).
Sila pritiska Fn se ostvaruje i održava određenimmehanizmom (opruge, poluge i dr.) i ne može semenjati neograničeno.
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
7
/E98BCFG= :E=?7=CB=< DE9BCFB=?5§ jednostavna izrada (cilindri, konusi i dr),§malo međuosno rastojanje,§ konstantan prenosni odnos,§ niski troškovi održavanja,§ laka montaža i demontaža,§ rad je tih i bešuman, bez zujanja karakterističnog za
zupčanike,§ svi udari i preopterećenja se amortizuju proklizavanjem
frikcionih točkova,§ promena smera obrtanja i ugaone brzine gonjenog vratila,§ kontinualna promena prenosnog odnosa,§ lako i brzo uključivanje i isključivanje.
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
8
-98CFG57= :E=?7=CB=< DE9BCFB=?5
§ veliko opterećenje vratila i ležaja prenosnika,§ puzanje na dodirnim površinama,§ neravnomerno trošenje dodirnih površina, kao
posledica klizanja,§ povećanje temperature i habanje dodirnih
površina,§ teško je ostvariti tačan prenosni odnos,§ potreban je uređaj za ostvarivanje sile pritiska
na dodirnim površinama.
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
9
/C89@5 :E=?7=CB=< DE9BCFB=?5
frikcioni prenosnici sa stalnim(konstantnim) prenosnim odnosom
n2=const.
n1=const.
1
2
rxr 2
frikcioni prenosnicisa promenljivim prenosnim odnosom
(varijatori)
frikcioni prenosnici sa mogućnošću promenesmera obrtanja
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
10
/C89@5 :E=?7=CB=< DE9BCFB=?5DE9A5 DC@CM5>H CF5 IE5G=@5
a
r2
v
w1
w2
r1
Cilindrični
Rm
r
Rm
brm2r
1
r2
O1
O2
Od1
d2
d2
d1
d2
rm2
2
rrm1
a) b)
Konični
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
11
/E=A9B5 :E=?7=CB=< DE9BCFB=?5Frikcioni prenosnici nalaze primenu kod mehanizama,mlinova, frikcionih presa i svih uređaja kod kojih nijebitna tačnost prenosnog odnosa.U novije vreme frikcioni prenosnici nalaze sve širuprimenu u gradnji menjača sa kontinualnom promenombrzine.
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
12
)E=?7=CB= DE9BCFB=7= F5 ?CBFG5BGB=ADE9BCFB=A C8BCFCA
Cilindrični frikcioni prenosnici sa ravnimdodirnim površinama
Spoljašnji par Unutrašnji par Ravni par
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
13
Sila pritiska na dodirnim površinama Fn jeistovremeno radijalna sila koja opterećujevratila:
Ako su točkovi izrađeni od sivog liva (µ = 0,15),dobija se: Fr = 6,6666 Ft Sµ.
Rezultujuće opterećenje vratila je:
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
14
Cilindrični frikcioni prenosnici sa ožlebljenimdodirnim površinama
d 2d 1
fh
b
Fn
mFn
Fn
mFn
mFn
AA
Fr
AAA
Radijalna sila pritiska na vratilo:
Ako se uzme u obzir i trenje duž žlebova, sila Fr je:
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
15
Ukupna sila trenja:
Þ
Radijalna sila pritiska na vratilo:
Ako su točkovi izrađeni od sivog liva (µ = 0,15),dobija se: Fr = 2,67 Ft Sµ.
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
16
Konični frikcioni prenosnici
Rm
rm2
rm1
Rm
brm2r
1
r2
O1
O2
Od1
d2
d2
d1
d2
rm2
2
rrm1
a) b)
.
Prenosni odnos:
Za slučaj kada jeS = d1 + d2 = 90o:
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
17
+=B9A5GF?C ?@=J5B>9
Ukoliko su dodirne površine točkova idealno tačnoizrađene i ako se poklapaju sa kinematskimpovršinama, obimne brzine oba točka sumeđusobno jednake.
U praksi postoji odstupanje radnih površina odkinematskih, pa položaji tačaka dodira odstupajuod kinematske površine. Zato se javlja razlika ubrzinama i dolazi do tzv. kinematskog klizanja.
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
Elastično klizanje ili puzanje je posledica elastičnihdeformacija nastalih na kontaktnim površinamafrikcionih točkova.
Pod dejstvom normalne sile Fn deformišu se površinskislojevi frikcionih točkova tako da se dodir točkovaostvaruje po površini umesto po liniji.
18
(@5FG=čBC ?@=J5B>9
Zbog deformisanja površinskih slojeva materijala, dužineelementarnih delića se menjaju (skraćuju ili izdužuju).Tako su u dodiru delići smanjene dužine sa delićimapovećane dužine, odnosno dolazi do elastičnog klizanja.
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
19
Gonjeni točak zaostaje za pogonskim, dolazi do tzv.elastičnog puzanja.
Razlika brzina pogonskog i gonjenog točkapredstavlja brzinu klizanja:
vk = v1 - v2 .
Faktor proklizavanja xk :
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
20
Stvarni kinematički prenosni odnos:
Kako je elastično klizanje relativno malo, običnose u praksi zanemaruje. Tada se prenosni odnosnalazi iz jednakosti obimnih brzina u sredinidodirnih linija, tj.u kinematskom polu C:
Mašinski elementi )0*+&*.-* /0(-.1-*&*______
Materijali za frikcione točkove treba daposeduju sledeće osobine:§ veliki modul elastičnosti kako bi se sprečile
deformacije na mestu dodira točkova;(smanjenjem deformacija smanjuje se elastičnoklizanje i gubici energije),
§ veliki koeficijent trenja kako bi se ostvarila štoveća sila trenja i omogućilo prenošenje većihobimnih sila,
§ veliku otpornost na kontaktni pritisak i habanjekako bi prenosnik imao što duži radni vek.
21
,5G9E=>5@= J5 =JE58H :E=?7=CB=<GCč?CI5
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
22
+$*K-* /0(-.1-*&*
3EFG9 = CFC6=B9
Kaišni prenosnici prenose snagu (mehaničkuenergiju) i kretanje između vratila koja mogubiti i na velikom međuosnom rastojanju.
Najjednostavniji kaišni prenosnik sastoji se oddva točka (kaišnika) i kaiša prebačenog prekonjih.
Kaiš je zategnut određenom silom.
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
23
Radno opterećenje se prenosi posredstvom siletrenja između kaiša i točkova, ili zahvatanjemzubaca kaiša i točkova (zupčasti kaišni prenosnik).
Slobodan ogranak
T1 r 2
T2
a
r2
w1
Deo kaiša (remena) između kaišnika (remenica)koji vuče naziva se vučni ogranak, a drugi,povratni, slobodni ogranak .
Uslov za prenos kretanjai snage putem sile
trenja je:Fµ > Ft
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
24
Prema položaju osa pogonskog i gonjenogkaišnika razlikuju se sledeći kaišni prenosnici:
a)
Otvoreni
b)
Ukrštenic)
Poluukršteni
pogonska remenica
Stepenasti
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
25
Prema obliku profila kaiša kaišni prenosnici sedele na:
Pljosnati kaišniprenosnik
Zupčasti kaišniprenosnik
Trapezni kaišni prenosnik(remeni prenosnik)
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
26
Zatezanje kaiša se ostvaruje: sopstvenom težinom,pomoću kotura zatezača, zglobnim oslanjanjemmotora, elastičnim izduženjem kaiša, itd.Zatezanjem kaiša obezbeđuje se sila pritiska nadodiru kaiša i kaišnika, a time i potrebna vrednostsile trenja za prenos snage.
zatezna remenica
gonjenaf )
Provera zategnutosti kaiša
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
§ Zahvaljujući elastičnosti kaiša i remena prigušuju sesvi udari i vibracije - mirniji rad,
§ U momentu preopterećenja dolazi do proklizavanjakaiša,
§ Kaišni prenosnici su jednostavnog oblika i nezahtevaju tačno osno rastojanje i položaj,
§ Obezbeđuju prenos snage između veoma udaljenihvratila i istovremeni prenos snage na više vratila,
§ Mogu da rade pri velikim brzinama,§ Prenose veliku specifičnu snagu u odnosu na
težinu,27
.FC6=B9 ?5=LB=< DE9BCFB=?5
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
28
§ Kaišni prenosnici su dosta velikih gabarita uodnosu na druge mehaničke prenosnike,§ Sile pritezanja kaiša dodatno opterećujuvratila i ležajeve,§ Zahtevaju poseban mehanizam zaostvarivanje sile pritezanja,§ Prenosni odnos nije konstantan jer u tokurada dolazi do izduženja kaiša; izuzetak suzupčasti kaišni prenosnici,§ Ograničena je radna temperatura (od -20oCdo +60oC; izuzetno granice mogu biti šire),itd.
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
29
,5G9E=>5@= J5 =JE58H ?5=L5 = ?5=LB=?5
Materijal za izradu kaiša treba da poseduje velikikoeficijent trenja, veliku zateznu čvrstoću,elastičnost, dinamičku izdržljivost na savijanje,da je neosetljiv na atmosferske uticaje, itd. Svizahtevi se ne mogu ostvariti jednim materijalom,već se prave višeslojni kaiševi.
3 - pokrivni sloj
2 - srednji sloj1 - frikcioni sloj
1
2
3
1
2
3
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
30
Kaišnici i remenice se izrađuju najčešće od sivogliva (SL150, SL200), čeličnog liva (ČL 0300,ČL0400), čelika i lakih metala.
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
Dimenzije pljosnatih kaiševa i odgovarajućihkaišnika definisane su standardima SRPS M.C1.231,SRPS M.C1.241 i 242, DIN 111 . Kod višeslojnihkaiševa po poprečnom preseku kaiša zapažaju setri sloja: frikcioni (unutrašnji), vučni (srednji) ipokrivni sloj (spoljašnji).
31
’=A9BJ=>9 ?5=L5
3 - pokrivni sloj
2 - srednji sloj1 - frikcioni sloj
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
32
Oblici i dimenzije profila i dužine remenadefinisani su standardom SRPS G.E2.053 i 063,DIN 2215 . Razlikuju se, prema ISOpreporukama, normalni remeni označenislovima Y, Z, A, B, C, D, E kod kojih je odnos a/h» 1,6 i uzani remeni, označeni sa SPZ, SPA, SPB,SPC (DIN 7753) i sa odnosom a/h » 1,2.
Poprečni presek remena sastoji se od: vučnogsloja, jezgra i omotača.
’=A9BJ=>9 E9A9B5
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
33
b) c) d)
f)
g)
e)
h)
Normalni trapezni kaiš Uski trapezni kaiš Uski trapezni zupčasti kaiš
Široki trapezni zupčasti kaiš Dvostrani trapezni kaiš
Povezani trapezni kaiševi Polu-V kaiš
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
34
1=@9 H ?5=LH
b
g
d
U stanju mirovanja:
Za vreme rada:
,
,
,b
g
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
35
Sile u kracima kaiša:
Sµ - stepen sigurnosti protiv proklizavanja,CA – faktor udara.
Sila u vučnom ogranku kaiša:
Sila u slobodnom ogranku kaiša:
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
36
Sila prethodnog zatezanja (pritezanja) kaiša:
Koeficijent pritezanja (faktor vučne sposobnosti):
, β1 , rad
Nominalna vrednost obimne sile:
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
37
Centrifugalna sila:
;
gde je:A, mm2 - površina poprečnog preseka kaiša;r, kg/m3 - gustina mase kaiša;v,m/s - obimna brzina kaiša;q =10-6 r A, kg/m, masa jedinične dužine kaiša.
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
38
Ukupno opterećenje vučnog i slobodnogogranka kaiša:
Rezultujuća sila pritiska na vratilo:
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
39
1=@9 H E9A9BHPri istoj sili prethodnog zatezanja remenaostvaruje se znatno veća normalna sila i sila trenjanego u slučaju kaišnih prenosnika sa pljosnatimkaišem, pa se mogu preneti veće obimne sile.
a r / 2
Fr
Fm
a r
FnFn
Fr
Fm
a r
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
40
Ekvivalentni koeficijent trenja u žlebovima:
Napomena: Izrazi za sile u kracima kaiša irezultujuće sile pritiska na vratilo su isti kao ikod prenosnika sa pljosnatim kaišem, samoumesto µ treba zameniti µ’.
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
41
/E9BCFB= C8BCF ?5=LB=< DE9BCFB=?5
Faktor proklizavanja:
xk = 0,98 ... 0,995
Često se usvaja srednja vrednost xk=0,985.
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
§ Napon u kaišu (remenu) u stanju mirovanja:
§ Naponi u vučnom i slobodnom ogranku pod dejstvomsila F1 i F2:
; ;
§ Napon usled centrifugalne sile Fc :
§ Napon usled savijanja kaiša oko kaišnika (kodotvorenog kaišnog prenosnika)
; ;
42
058B= B5DCB= H ?5=L=A5 = E9A9B=A5
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
43
05FDC89@5 B5DCB5#
s m
ax
s Cs 2
s s1
s s2
s 1
1 2
smax = s1 + sc + ss1
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
Maksimalni naponi koji dovode do razaranjakaiša i remena, posle određenog broja promenaN0, predstavljaju kritične napone. Kritični naponje jednak dinamičkoj izdržljivosti materijalaremena (kaiša) sN0.
Između dinamičke izdržljivosti sN i broja promenaN postoji veza:
44
+E=G=čB= B5DCB=
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
45
-CF=ICFG ?5=L5Nosivost kaiša – je sila ili snaga koju može da prenesekaiš jedinične širine pod određenim uslovima.
[Ft]M = [sk] cb cv co cm cRs A ili[Ft]M = [Ft/b] cb cv co cm cRs b
§ faktor obvojnog ugla cb,§ faktor obimne brzine cv,§ faktor položaja prenosnika co,§ faktor uticaja okoline cm,§ faktor uticaja promenljivosti obrtnog momenta cRs.
Uslov koji mora biti zadovoljenCA Ft £ [Ft]M
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
Nosivost remena – je snaga koju možejedan remen određenog preseka da prenesepri određenim uslovima:
46
-CF=ICFG E9A9B5
[P]M = P0 cb cu cf ch cRs
§ Faktor vremena rada ch ,§ Faktor prenosnog odnosa cu ,
§ Faktor učestanosti savijanja remena cf .
Mašinski elementi +$*K-* /0(-.1-*&*______
47
Snaga, koju treba da prenese remeni par :
CA P £ z [P]M
Potreban broj remena za prenos snage CA P :