Mehanicki Elementi Za Spajanje Vratila_vezbe

SPOJNICE

Konstruktivna reenja

Uvod

Spojnice su manski elementi ija je osnovna funkcija prenoenje rotacijonog kretanja i obrtnog momenta sa jednog vratila na drugo.

Najei sluaj je spajanje vratila pogonske maine sa vratilom radne maine, ali se takoe mogu spajati transmisiona vratila, i vratila sa obrtnim delovima kao to su zupanici, lananici, kainici, itd. Sa take gledita izrade, montae kao i same funkcije delova spojnice imaju i ulogu razdvajanja delova.

Pored ove osnovne funkcije, spojnice imaju i niz drugih dodatnih funkcija kao to su:

prenoenje obrtnog momenta izmeu vratila sa radijalnim, aksijalnim i ugaonim odstupanjima njihovih osa u odnosu na taan poloaj; priguenje torzionih oscilacija i udarnih optereenja u toku rada; daljinsko ili automatsko upravljanje prenosa obrtnog momenta; osiguranje sistema od preoptereenja ili prenos obrtnog momenta samo u jednom smeru.

Podela

Primena

Konstrukcija spojnice zavisi od vie faktora, i to:

od relativnog poloaja i kretanja vratila u toku rada, to zahteva krutu ili prilagodljivu konstrukciju spojnice

od potrebe da se nagle promene obrtnog momenta prigue, to zahteva krutu ili elastinu konstrukciju

od potrebi da se spojnica u toku rada iskljuuje ili ukljuuje, to zahteva ukljuno-iskljune spojnice

od ogranienja veliine momenta koji spojnica sme preneti

od ogranienja broja obrtaja ispod kojeg spojnica ne sme prenositi okretanje, to zahteva sigurnosno izvoenje

od zahteva da se okretanje sme prenositi samo u jednom smeru okretanja, to zahteva jednosmernu konstrukciju spojnice

Primena

Krute spojnice primjenjuju se kad su vratila strogo koaksijalna i kad nema udarnih optereenja. Izmeu krutih spojnica u preciznoj mehanici daje se prednost spojnicama s aurom jer su one vrlo jednostavne.

Prilagodljive spojnice izrauju se u mnogobrojnim varijantama. Jednostavnou se odlikuju Oldhamova spojnica i elastina spojnica.

Ukljuno-iskljune su spojnice preteno frikcione. Ukapanje kandastih i frikcionih spojnica moe biti mehaniko, hidrauliko, pneumatsko ili elektromagnetno.

Frikcione spojnice slue i kao sigurnosne spojnice. Za vreme preoptereenja na frikcionim ploama dolazi do proklizavanja.

Centrifugalne frikcione spojnice omoguavaju postepeno optereivanje pogonskih motora.

Primena

AAA CCC P

n2PMM 0max === CA = 15 faktor radnih uslova

Nerazdvojive spojnice

Kako se prenoenje momenta okretanja neelastinih spojnica obavlja bez priguivanja i potpuno kruto, njihova upotreba ograniena je na sluajeve u kojima nema promena tog momenta ili su promene toliko male da se mogu zanemariti. Osim spojnica koje pri tome ne omoguavaju pomake vratila (krute spojnice), u ovaj skup ubrajaju se i one koje, iako su neelastine, mogu kompenzovati bilo uzdune dilatacije (dilatacijske), bilo poprene i ugaone pomake (pokretljive), odnosno i jedne i druge (ugaonopokretljive i uzdunopokretljive, pokretljivodilatacijske).

Neelastine spojnice - Krute spojnice

Iz potpune krutosti ovih spojnica sledi zahtev da sredinjice s njima spojenih vratila budu koaksijalne. Te spojnice mogu delovati ili naponom ili svojim oblikom.U prvom sluaju one prenose momente okretanja izmeu dve svoje polovine obino trenjem, a u drugom obino vijcima. Klinovi koji se pri tome upotrebljavaju slue samo za osiguranje spojnice od klizanja po vratilu. Najpoznatije krute spojnice su:

koljkasta spojnica sa naglavkom, spojnica sa obodima prirubna spojnica, kolutna, spojnica Sellers i spojnica Hirth.

Neelastine spojnice


Neelastine spojnice - Krute spojnice koljkasta spojnica

1, 2 Vratila, 3, 4 klinovi,5, 6 delovi spojnice, 7 vijci s maticama, 8 zatitno kuite

koljkasta spojnica sastoji se od dve meusobno (sa 4 do 8 vijaka) stegnutih polovina. Glave i matice vijaka postavljaju se naizmenino radi smanjenja duine spojnice. Vijci su tako upleteni da ne prelaze rotacijsku konturu spojnice. Zbog sigurnosti pri radu, spojnica se oblae limenom oblogom. Spojnica prenosi ugaoni moment trenjem (oblikom), a klin slui samo kao osiguranje. Dvodelno izvoenje omoguava montau i demontau bez pomeranja vratila.


Neelastine spojnice - Krute spojnice Prirubna spojnica


Neelastine spojnice - Krute spojnice Kolutna spojnica

1,2 vratila, 3, 4 klinovi,5, 6 delovi spojnice, 7, 8 delovi uloka, 9, 10 rupe sa navojem za izvlaenje uloka, 11 stezni vijci

Kolutna spojnica zapravo je doteranija vrsta prirubne spojnice (spojnice od jednostavnih prirubnica, koje su upresovane na vratila). Slino kao i kod prirubnih spojnica, dva glavna dela kolutne spojnice ugrauju se na vratila presom ili toplim navlaenjem. Uloak meu glavnim delovima ovih spojnica slui za centriranje. Uloak je dvodelan u sluajevima kad je potrebno montirati spoj bez aksijalnog pomeranja vratila ili kad je potrebno njegovo povremeno rastavljanje. Kod prenosa momenta okretanja konstantne veliine, sila trenja potrebna za spoj stvara se stezanjem spojnim vijcima.


Neelastine spojnice - Krute spojnice Sellers spojnica

1,2 Vratila, 3,4 prorezani prstenovi, 5 spoljanji oklop,6 vijci 7,8 klinovi

Spojnica Sellers sastoji se od dva unutranja prorezana prstena navuena na krajeve vratila. Ti su prstenovi uvueni u spolanji oklop koji sa unutranje strane ima dvostruku konusnu povr-inu istog koniciteta kao i prstenovi. Pomou tri vijka s kvadratnim presekom glave uvlae se konusni prstenovi u konuse spoljanjeg oklopa plata, te se na taj nain stvara pritisak na dostupnim povrinama dovoljan za prenoenje okretnog momenta sa jednog vratila na drugo. Dva klina bez nagiba osiguravaju prenos.


Neelastine spojnice - Krute spojnice Hirth spojnica

Spojnica Hirth ima radijalno ozubljene eone ploe na obe polovine.

Kako je to ozubljenje relativno plitko, ono se moe izvesti na eonim delovima upljih vratila, zupanika i spaja se vijkom kroz sredinji otvor spojnice. Takve spojnice prikladne su za spojeve u ogranienom prostoru, a istovremeno centriraju delove u spoju.

Dalja prednost tih spojnica je u tome to pri spajanju s njima nisu potrebni klinovi pa, kako zbog toga u njima nema oslabljujueg delovanja spoja, mogu prenositi udarna i promenljiva optereenja


Neelastine spojnice - Krute spojnice Hirth spojnica


Neelastine spojnice Dilatacione spojnice

Dilatacijske spojnice se upotrebljavaju za neelastino spajanje tamo gde je potrebno kompenzovati toplotna istezanja, koja se javljaju pod uticajem pogonskih temperatura, naroito kod duih vratila, ili kod vratila elektromotora koja su izloena aksijalnim oscilacijama.

Ove spojnice spreavaju znatnija naprezanja vratila na savijanje i preoptereivanje leaja, koja su posledica toplotne dilatacije.

Najpoznatije dilatacijske spojnice su kandaste zupaste.


Neelastine spojnice Dilatacione spojnice Kandasta spojnica

Kandaste spojnice zbog jednostavnije izrade veinom se prave s neparnim brojem kanda (obino 3, ponekad 5). Za smanjenje trenja na bokovima kanda, kojim se ove spojnice opiru dilataciji, one se povremeno podmazuju. Centriranje spojnice postie se posebnim prstenom.

Nedostatak kandastih spojnica je u tome to zahtevaju vrlo tanu izradu i montau, i to u protivnom najee prenose optereenje samo jednom kandom.

1, 2 delovi spojnice s kandama, 3 prsten za centriranje


Neelastine spojnice Dilatacione spojnice Zupasta spojnica

Zupaste spojnice su sline kandastim spojnicama. One imaju jednu polovinu sa spoljanjim, a drugu s unutranjim cilindrinim ozubljenjem. Prednost im je to u tome oko 75% njihovih zuba sudeluje u prenosu optereenja. Zbog toga su prikladnije od kandastih za prenos veih momenata okretanja. Osim toga ove spojnice doputaju i mala radijalna pomeranja vratila i moraju se podmazivati.


Neelastine spojnice Popreno i ugaonopokretljive spojnice

Poprenopokretljive i ugaonopokretljive neelastine spojnice se upotrebljavaju za neelastino spajanje vratila u sluajevima kada radijalna i ugaona pomeranja dva vratila (s obzirom na njihove sredine) predstavljaju specifinost pogona.

Spojnice za prenoenje momenta okretanja uz ugaone pomake vratila jednoga prema drugome poznate su pod nazivima ugaonopokretljive,zglobne ili kardanske spojnice.



Krstasta spojnica

Krstasta spojnica je tipian predstavnih ovih spojnica i ona omoguava rad spojenih vratila i kad su im sredine pomaknute do 5% od prenika. Krstasta spojnica sastoji se od dve polovine ije su glavine navuene na krajeve vratila, a na obodima imaju radijalno postavljene lebove. Izmeu ovih polutki postavlja se meuelement (okrugla ploa), koji ima dva pod 90 postavljena zupca.

Zbog klizanja izmeu dodirnih povrina praeno hbnjem, ve spjnic su pgdn zni uestanosti brtnj i mnj obrtne momente.



Kardanova spojnica

Princip rada ove spojnice zasniva se na dva pod 90 postavljena zgloba, gde svaki zglob pojedinano moe da se pomera u jednoj ravni. Zglobovi se sastoje od dve viljuke (1) i (2) ije su uice preko rukavaca spojene sa kardanovim krstom (3). Viljuke su preko odgovarajuih glavina spojene sa vratilima. Obzirom da su zglobovi postavljeni pod 90 i svaki od njih moe da se kree u jednoj ravni, to ova dva osnovna kretanja omoguuju u prostoru bilo koji ugaoni poloaj spojenih vratila.



Kardanova spojnica Osnovni nedostatak kardanove spojnice je neravnomernost u prenosu obrtnog momenta i ugaone brzine. Sa poveanjem ugla prelamanja poveava se i neravnomernost u prenosu obrtnog momenta i uestanosti obrtanja gonjenog vratila. Ovakva spojnica je asinhrona (nehomokinetika).

Neravnomerno obrtanje gonjenog vratila izaziva dodatno dinamiko optereenje prenosnog sistema. Zbog toga se asinhrone kardanove spojnice primenjuju kod prenosa manjih obrtnih momenata pri niim brojevima obrtanja i za manje uglove prelamanja.

Neravnomernost u prenosu kretanja mogue je otkloniti primenom dva redno vezana kardanova zgloba koji su jedan u odnosu na drugi postavljeni pod uglom od 90, a izmeu njih se nalazi meuvratilo. Na ovaj nain dobijena dvostruka kardanova spojnica sastoji se od dve proste kardanove spojnice i meuvratila i naziva se i kardanovo vratilo.



Turboflex spojnica

Turboflex spojnica je tipian predstavnih ovih spojnica. Turboflex spojnica sastoji se od dve glavine sa obodima (1) i (2) (6,a) izmeu kojih se nalazi meuelement (3), koji ima oblik kratkog upljeg vratila sa obodima na krajevima. Obodi glavina (1) i (2) povezani su sa meuelementom (3) sa po est podeenih zavrtnjeva (5), ali veza nije direktna nego se ostvaruje fleksibilnim metalnim prstenovima (4).

Prstenovi su izraeni od tankog elinog lima za opruge, tako da se po potrebi ugrauje vei broj prstenova istovremeno. Podeenim zavrtnjevima prstenovi su naizmenino povezani sa obodima spojnice (tri zavrtnja) i meuelementom (3) (takoe tri zavrtnja). Na taj nain oni prenose obrtni moment i omoguuju manja aksijalna i ugaona pomeranja spojenih vratila. Meuelement (3) dozvoljava manja radijalna pomeranja, tako da ova spojnica moe da kompenzira radijalna, aksijalna i ugaona odstupanja osa vratila.


Elastine spojnice

Elastine spojnice upotrebljavaju se za spajanje vratila tamo gde se prenose promenljivi obrtni momenti, pri emu se moe oekivati da te promene budu i udarnog karaktera, i da se mogu pojaviti i torzijske vibracije. Da bi mogle zadovoljiti te zahteve, elastine spojnice moraju uz pomake koje doputaju i neelastine spojnice omoguiti jo i meusobno relativno okretanje vratila, uz istovremeno preuzimanje dela energije udara. Za tu svrhu vodei i voeni delovi ovih spojnica spajaju se metalnim oprugama ili drugim elementima od elastinih materijala, npr. koe, gume, plastinih masa. Zbog toga imaju karakteristike sline karakteristikama opruga.

Od vrste njihovih elastinih elemenata zavisi i nain na koji ove spojnice funkcioniu. Gledano s tog stanovita, meu njima treba teoretski razlikovati one koji deluju samo kratkotrajnom akumulacijom energije udara i one koje deluju uz to jo i priguivanjem (pretvaranjem dela te energije u toplotu). Karakteristiku spojnica koje priguuju ine dve krive, od kojih jedna prikazuje navedenu funkciju pri optereenju, a druga pri rastereenju spojnice.


Elastine spojnice

Potrebna priguna sposobnost elastinih spojnica najee se postie ugradnjom posebnih prigunih elemenata od drugih materijala. Zbog toga se ove spojnice i dele na spojnice s metalnim oprugama i spojnice s prigunim elementima.

Spojnice sa metalnim oprugama:

spojnica sa zavojnim oprugama spojnica Benn, spojnica Voith-Maurer, spojnica Axien, spojnica Bibby i

spojnica Deli.

Spojnice sa prigunim elementima

Kolutne spojnice sa gumenim epovima Eupex spojnice Periflex spojnice.


Elastine spojnice Spojnice sa metalnim oprugama

Spojnica sa zavojnim oprugama

Polutke spojnice (1) i (2) imaju na eonim povrinama rasporeene po tri do est konzolno postavljenih ivija (3). Preko ivija navuene su voice opruga (4), koje nesmetano mogu da se obru i aksijalno pomeraju. Na ovim voicama tangentno su postavljene pritisne zavojne opruge, tako da se svaka opruga se jednim krajem oslanja na voicu polutke (1), a drugim na voicu polutke (2).

Nosivost i elastinost spojnice zavisi od opruga. Torziona krutost spojnice je linearna. Opruge su ugraene sa prednaprezanjem, tako da manja udarna optereenja spojnica moe da prenese potpuno elastino. Kod veih udarnih optereenja dolazi do potpunog sabijanja opruga, tako da spojnica postaje kruta. Spojnica moe da kompenzira manja aksijalna (l



Spojnica Benn

Spojnica Benn sastoji se od dva ozubljena kola sa irokim ozubljenjima u koje su ugraene zavojne torzijske opruge u sabijenom stanju.

Meusobno okretanje delova ove spojnice, zbog prednapona opruga, nastupa istom nakon prekoraenja stopnog obrtnog momenta. Za vreme elastinog delovanja ta spojnica ima ravnu karakteristiku. Pri prekoraenju maksimalne veliine momenta okretanja Momax zavojci opruga poklope jedna drugu. Tada spojnica radi kao neelastina.



Spojnica Voith-Maurer

Spojnica Voith-Maurer ima za elastini element prsten koji se sastoji od brojnih pojedinanih torzijskih opruga u obliku slova D (omega). Spoj vodeeg i voenog dela ove spojnice izveden je pomou provrta u vencima u koje su utisnuti krajevi tih opruga. Spojnica ima progresivnu karakteristiku.

Prikladna je za prenos obrtnog momenta kada su promene obrtnog momenta velike, a i u pogonima s udarima. Omoguava relativno okretanje delova do 2,5, ugaone pomake sredine vratila do 1,5 i radijalne pomake vratila od 0,6 do 1,6 mm. Spojnica se mora puniti gustim mazivom.

1,2 Vodee i voeno vratilo, 3, 4 vodei i voeni deo spojnice,5,6 klinovi, 7 torzijske opruge, 8 prostor za mast


Elastine spojnice Spojnice sa prigunim elementom

Kolutna spojnica sa gumenim epovima

Elastine kolutne spojnice su sline konstrukcije kao i krute kolutne. Od tih drugih razlikuju se time to su njihovi spojevi uinjeni elastinim pomou uloaka od elastinih materijala (najee gume, plastinih masa i koe).

Jedna takva spojnica ima kao uloak silentbloc, vulkaniziranu gumu izmeu dve metalne aure. Uz priguno delovanje ta spojnica omoguava i pomake vratila u spoju u svim smerovima. esto se koristi za spajanje vratila elektromotora s nekim izvrnim sistemom.



Eupex spojnica

Vodei deo ove spojnice ima na glavini i vencu uzdune lebove u koje su uvreni prizmatini gumeni ili koni uloci. Na te se uloke oslanjaju izdanci na vencu voenog dela spojnice, pa ih pri prenosu obrtnog momenta optereuju na savijanje.

Posebna odlika ove spojnice je visoka priguna mo, npr. pri relativnom okretanju delova u spoju za 5 u toplotu se pretvara oko 25% dovedene energije.



Periflex spojnica

Elastini element ove spojnice je gumeni prsten potkoviastog preseka ponekad armiran tekstilnim ili elinim pletivom. Taj element privren je na obe glavine spojnice pomou prstenova i vijaka. Uz priguno delovanje i doputanje relativnog okretanja spojenih delova, ta spojnica omoguuje i aksijalne, radijalne i ugaone pomake do 8 mm, odnosno do 4 mm i do 4. Prednost joj je to ne zahtijeva tanu montau, a nedostatak to njen elastini prsten delovanjem obrtnog momenta uzrokuje u vratilima aksijalne sile koje optereuju leajeve.



Prikaz varijanti koje proizvode pojedini proizvoai

Razdvojive spojnice ukljuno-iskljune spojnice

U eksploatacionim uslovima vrlo esto se javljaju zahtevi za ukljuivanjem i iskljuivanjem nekog vratila odnosno sistema. U tom sluaju primenjuju se ukljuno-iskljune ili razdvojive spojnice. Klasifikacija ukljuno-iskljunih spojnica moe da se izvede na nekoliko naina.

1. Prema nainu ukljuivanja i iskljuivanja dele se na: spojnice sa upravljanim (daljinskim) ukljuivanjem i iskljuivanjem (izvodi se mehanikim, elektromagnetnim, hidraulikim ili pneumatskim putem);

spojnice sa samoukljuivanjem i samoiskljuivanjem (zavisno od brojeva obrtaja, obrtnog momenta ili smera okretanja, odnosno mogu biti centrifugalne, sigurnosne ili jednosmerne);

2. Prema nainu prenoenja obrtnog momenta dele se na: spojnice sa kinematikom vezom, koje prenose obrtni moment oblikom delova (sa trenutnim ukljuivanjem);

spojnice sa dinamikom vezom, koje prenose obrtni moment trenjem delova (sa postepenim ukljuivanjem);

3. Prema konstrukcionom izvoenju mogu biti: Kandaste Zupaste Frikcione


Kandasta ukljuno-iskljuna spojnica

Ako se kod kandaste spojnice jedna polutka spojnice vrsto vee za pogonsko vratilo, a druga polutka na gonjenom vratilu moe aksijalno da se pomera, onda se dobija ukljuno-iskljuna kandasta spojnica.

Pokretna polutka spojnice vezuje se za vratilo lebnom vezom ili klinom bez nagiba.


Mehanika ukljuno-iskljuna spojnica sa zubima

Na slici je prikazana spojnica koja se koristi kod menjaa stepena prenosa motornih vozila. Zupanici (1) i (3) mogu slobodno da se okreu, dok je zupanik (2) vrsto vezan sa vratilom. Ozubljeni prstenovi (1a) i (Za) izraeni su izjedna sa zupanicima (1) i (3). Zupasta obujmica (4) nalazi se stalno u sprezi sa zupanikom (2), a preko viljuke (5) moe aksijalno da se pomera. Pomeranjem zupaste obujmice u jednu ili drugu stranu vezuju se u jednu celinu zupanik (1) (ili zupanik (3)) preko zupanika (2) sa vratilom. Za ukljuivanje spojnice pri obrtanju vratila neophodno je da se najpre izvri sinhronizacija brojeva obrtaja. To se izvodi preko sinhronizacionog prstena, koji u principu ima konusnu frikcionu spojnicu za predukljuivanje.


Elektromagnetna ukljuno-iskljuna spojnica sa zubima

U jednom lebu magnetskog dela spojnice ugraen je pobudni namotaj. Pobudna struja za aktiviranje namotaja dovodi se preko dva klizna prstena. Posledice aktiviranja namotaja jesu privlaenje kotvenog dela i zahvat njegovog i ozubljenog prstena magnetskog dela, a time i ukljuenje spojnice. Iskljuenje spojnice izvode pritisne opruge smetene izmeu glavine i kotvenog dela im se prekine dovod pozbudne struje. Voenje aksijalnog pomeranja kotvenog dela spojnice, potrebno za njeno spajanje i razdvajanje, omogueno je kliznim spojem tog dela s glavinom pomou evolventnog ozubljenja na njihovim dostupnim povrinama. Postoje izvoenja u kojima se te spojnice spajaju delovanjem opruga, a razdvajaju elektromagnetnim delovanjem namotaja

1 el.magnetni deo, 2 glavina, 3 pobudni namotaj, 4 izolacijoni prsten, 5 klizni prstenovi,6 ozubljenje glavine i kotvenog dela, 7 kotveni deo, 8 ozubljeni prstenovi, 9 opruge


Frikcione ukljuno-iskljune spojnice

Bez obzira na konstrukciju obrtni moment, odnosno snaga koju prenose ove spojnice zavisna je od pritisne sile usmerene iskljuivo na frikcijsku povrinu spojnice i od koeficijenta trenja.

Moment spojnice mora biti jednak zbiru momenta okretanja MO potrebnog za neubrzanu rotaciju voenog vratila (normalnog ili stacionarnog momenta okretanja) i momenta ubrzanja ME.

dtdn

gGD

dtdn

gGD

dtdIM ===

22

57.124

0MMMR +


Frikcione ukljuno-iskljune spojnice

Pri proraunavanju tih spojnica treba izraunati rad trenja. To je potrebno ne samo za odreivanje gubitaka energije ve i za pretvaranje koliine toplote koja se kod rada razvija u spojnici, a prema tome i od mera potrebnim za njeno odvoenje. Taj rad trenja iznosi

to znai da je rafirana povrina u dijagramima mera toga rada. Obino se toplotni uinak toga rada odreuje za period od jednog sata mnoenjem s odgovarajuim brojem ukljuenja. On je srazmerno velik. Troenje frikcijskih povrina i zagrevanje tetne su posledice tih uinaka i glavni nedostaci frikcionih spojnica koje se esto ukljuuju za vreme rada.

Frikcioni elementi tih spojnica mogu biti napravljeni (odnosno njihove povrine samo obloene) od razliitih materijala. Metalne frikcione povrine trebaju biti podmazane, a drvo, koa i papirnate mase natopljene mau. Azbestne mase ne treba podmazivati.

Mehaniki razdvojive frikcione spojnice mogu se podeliti prema obliku njihovih frikcionih povrina na spojnice sa eonim i spojnice sa konusnim povrinama. Prve se dalje dele na spojnice sa ploama i spojnice sa lamelama (lamelarne spojnice).

= Rt

RR ndtMW0

2


Frikcione ukljuno-iskljune spojnice - sa mehanikim ukljuivanjem

Potrebna normalna sila kod ovih spojnica ostvaruje se mehanikim putem i to najee sistemom ugaonih poluga ili preko opruga. Ovaj nain koristi se kod zahteva za daljinskim ukljuivanjem. Na glavini spojnice (1) nalazi se obujmica (2), koja preko odgovarajuih poluga moe aksijalno da se pomera. U podunim lebovima po obimu glavine postavljene su ugaone poluge (3), kojih ima najmanje tri. Aksijalni poloaj diska (5) odreen je navrtkom, koja slui i za fino podeavanje njegovog aksijalnog poloaja, dok frikcioni disk (4) moe slobodno aksijalno da se pomera. Druga polutka spojnice (6) preko leba je povezana sa diskom (7), koji je sa obe strane obloen frikcionim slojem (8). Dejstvom poluge (3) na disk (4) ostvaruje se odgovarajui pritisak izmeu dodirnih povrina, ime je spojnica ukljuena. Pomeranjem obujmice (2) ulevo, oslobaa se ugaona poluga (3) i spojnica je iskljuena.


Frikcione ukljuno-iskljune spojnice - sa mehanikim ukljuivanjem

Frikciona spojnica sa frikcionim prstenom1 frikcioni prsten 2 opruga 3 konusni diskovi4 navrtka 5 ugaona poluga6 obujmica

1 klin zgloba2, 3 pritisne ploe, 4 postavna navrtka, 5 sigurnosni klin, 6 sigurnosna ploica, 7 pokretni prsten, 8 poluga, 9 voena glavina, 10 vodea glavina, 11 spoljanje lamele, 12 unutranje talasaste (sinusne) lamele, 13 prostor za polugu

Frikciona spojnica sa frikcionim lamelama


Frikcione ukljuno-iskljune spojnice - sa pneumatskim ukljuivanjem

Uglavnom se za spajanje i razdvajanje ovih spojnica mogu upotrebiti svi frikcioni elementi kakvi se upotrebljavaju i u mehaniki razdvojivim frikcionim spojnicama. Ipak, za frikcione elemente ovih spojnica najvie se upotrebljavaju lamele. Cilindar ureaja za aktiviranje ove spojnice prikljuen je na rezervoar komprimovanog vazduha sastavom kanala u vratilu i u spojnici preko obino magnetskih ventila za automatsku regulaciju dovoda vazduha pri ukljuenju i njegovog isputanja pri razdvajanju. Pri spajanju spojnice sabijen vazduh pritiska tap. Pomakom tapa on pritiska paket lamela. Pri razdvajanju spojnice, opruge vraaju tap u prvobitni poloaj. Odlika ovih spojnica je da se vrsto spajaju. Pri tome postoji stalna inertnost uslovljena vremenom potrebnim za uspostavu dovoljnog pritiska u cilindru ureaja za aktiviranje (do 1 sek, ve prema veliini spojke). Nedostaci ovih spojnica jesu problemi povezani s mogunou korozije pod uticajem vlanog komprimovanog vazduha.

1 lamele, 2 vazduni kanali ,3 cilindar, 4 tap, 5 raf, 6 opruga, 7 dihtung


Frikcione ukljuno-iskljune spojnice - sa hidraulinim ukljuivanjem

Hidrauliki razdvojive spojnice po svojoj su konstrukciji sasvim sline pneumatski razdvojivim, a imaju i slina svojstva. Naroita im je odlika to omoguavaju regulaciju ugaonog momenta, koji prenose promenama pritiska tekueg medija. Kao tekui medij obino slui lako mineralno ulje.


Frikcione ukljuno-iskljune spojnice - sa el. magnetnim ukljuivanjem

Elektromagnetski razdvojive spojnice takoe mogu imati razliite frikcione elemente, kao i elektromagnetski razdvojive, zubne spojnice mogu imati ureaje za aktiviranje sa ili bez kliznih prstenova. Najee su lamelarne ili s ploama. Glavne prednosti elektromagnetski razdvojivih spojnica su jednostavnost konstrukcije, mali potroak energije i mogunost regulisanja ugaonog momenta to prenose naponom pobudne struje. Njihova lamelarna izvoenja upotrebljavaju se najvie u alatnim mainama.


Spojnice za putanje u rad

Spojnice za putanje u rad omoguavaju pogonskim mainama da postignu priblino puni broj obrtaja i time puni obrtni moment pre nego ih optereti voena maina. Time se izbegava potreba da se pogonski maina dimenzionie za snagu potrebnu za uputanje.

To delovanje spojnica za putanje u rad ematski je prikazano dijagramima na slici , koji prikazuju promenu brojeva obrtaja elektromotora sa kratkospojnom kotvom n1 i njom voenom mainom n2, jaina struje I elektromotora, raunajui od trenutka ukljuenja, i to za sluaj spoja krutom spojnicom (slika a), i spojnicom za putanje u rad tipa Pulvi (slika b).


Spojnice za putanje u rad Spojnice Puvlis i Metalluk

Prikazane su presekom na slici (meu njima nema konstruktivne razlike). Njihov vodei deo je kolo s lopaticama, a voeni jednostavni bubanj. Voeni deo moe biti remenica, zupanik i slino. Lopatice pregrauju prostor unutar frikcionog bubnja u izvestan broj jednakih komora. U svaku od njih smeten je jednaki broj kuglica prenika 5 ~10mm, kod spojnice Metalluk, odnosno grafitnih elinih zrnaca prenika 1 mm (kod spojnice Pulvis).

Pri malom broju obrtaja, dok je delujua centrifugalna sila jo mala, lopatice guraju kuglice pred sobom. Poveavanjem broja obrtaja raste centrifugalna sila koja uzrokuje sve veu silu trenja klizanja izmeu kuglica, a takoe izmeu njih i unutranje obodne povrine bubnja. Pri tome se, u odreen trenutku poinje prenositi i ugaoni moment, koji takoe raste i na voenoj strani. Konano, otpor trenja na voenoj strani postaje dovoljno velik da prestane klizanje i da nastupi sinhrono okretanje vodeeg i voenog dela. Ako u pogonu doe do preoptereenja, klizanje nastupa ponovo. Da bi se ograniilo istroenje usled trenja u ovoj spojci, ona se puni mazivom (uljem). Prenosivi obrtni moment ovih spojnica moe se regulisati koliinom elinih kuglica.

1 Vodei deo, 2 voeni deo, 3 eline kuglice, odnosno grafitana elina zrnca


Spojnice za putanje u rad eljusne centrifugalne spojneice

Ove spojnice su predstavnici spojnica za regulisano putanje u rad, koje tu funkciju obavljaju pomou opruga. Pri tome se one sa odreenom protivsilom suprotstavljaju radu frikcionih povrina u spojnici u meusobni dodir pod utecajem centrifugalne sile, pa se taj dodir uspostavlja istom onda kad centrifugalna sila postane vea od protivsile opruga. Tek tada poinje delovati opisani mehanizam prenosa ugaonog momenta trenjem.

Oprugama su meusobno spojeni delovi parova njenih frikcionih elemenata (eljusti), a zglobno su spojeni s vodeim delom spojnice pomou klinova koji slue kao okretita. eljusti su obloene frikcijskim materijalom. Mirovanje voenog dela spojnice za vreme praznog hoda omogueno je spojem s vratilom pomou kuglinih leaja.

1 vodei deo, 2 voeni deo klinasti remen, 3 eljusti, 4 klinovi, 5 frikcione obloge, 6 opruge, 7 kuglini leaji


Spojnice za putanje u rad hidrodinamika spojnica

(1), (2) (3), -. , . .

, , . , , .

1- ; 2- ; 3-; 4-; 5- ; 6-; 7- ; 8-


Sigurnosne spojnice

Sve spojnice, koje mogu prenositi obrtni moment pri asinhronoj rotaciji njihovih delova, mogu se upotrebiti kao sigurnosne spojnice. One se zato mogu jednostavno podesiti, tako da pri prekoraenju nekog doputenog ugaonog momenta prestaju raditi sinhrono, pa deluju idealno priguujue. Kao sigurnosne spojnice upotrebljavaju se i frikcione spojnice sa stalnom pritisnom silom. One se ubrajaju u tzv. automatske sigurnosne spojnice, tj. takve koje se samostalno razdvajaju pri prekoraenju doputenog ugaonog momenta, pa poinju klizati, i ponovno ukljuuju kad se veliina momenta opet smanji na svoju normalnu vrednost. Za razliku od automatskih, vrlo su jednostavne sigurnosne spojnice, koje spajaju oblikom (Spojnice s prekidnim osovinama), ali im je mana da se ne mogu ponovno samostalno ukljuiti. Takve sigurnosne spojnice s prekidnim osovinama krute su spojnice s polovinama meusobno spojenim osovinama , koji su dimenzionisani tako da se preseku kad moment koji se prenosi prekorai doputenu veliinu. Da bi se spreilo oteivanje provrta na tim osovinama, do ega bi moglo doi do razdvajanja, one se zatiuju, a osovine su od mekanijeg materijala. Za ponovno ukljuenje ovih spojnica potrebna je izmena osovina. Osim tog nedostatka ovih spojnica je i taj to se veliina prenosivog momenta ne moe regulisati.


Sigurnosne spojnice frikcione sigurnosne spojnice

Bez obzira na vrstu frikcionih elemenata, ove spojnice se izvode tako, da spomenuti uslov za njihovu upotrebu u sigurnosne svrhe (stalna sila koja stee frikcijske elemente) bude ispunjen. To se moe postii na jedan od opisanih naina (pomou pneumatskih, hidraulinih ili elektromagnetskih ureaja), a najjednostavnije oprugama. Konstrukcija mora predvideti izdano odvoenje toplote koja se razvija trenjem klizanja. Jedna izvoenje lamelarne sigurnosne spojnice s oprugama prikazana je na slici. To su zapravo frikcione spojnice kod kojih je pritisak na frikcione povrine ostvaren pomou aksijalnih opruga koje deluju na paket lamela. Za vreme mirovanja pritisak se moe regulisati pomou bonih vijaka. Kad obrtni moment za vreme rada prekorai postavljenu vrednost dolazi do klizanja meu lamelama.

1 deo spojnice uklinjen na vratilu, 2 voeni deo spojnice s remenom, 3 paket lamela, 4 opruge, 5 prsten dra opruga, 6 vijak za podeavanje, 7 kuglini leaj


Jednosmerne spojnice

Jednosmerne spojnice prenose obrtni moment samo u jednom smeru, a pri okretanju u suprotnom smeru veza spojenih delova se sama prekida. Drugim reima, pogonski i gonjeni deo spojnice mogu slobodno da se okreu u jednom smeru (slobodni smer), dok su u drugom smeru ukljueni (blokirani smer).

U praksi se primenjuju kao: Prestine spojnice koje vezu automatski prekidaju kada gonjeni deo pone bre da se okree od pogonskog. Kao primer moe da se navede pogon sa dva motora, pri emu se glavni motor bre okree od pomonog, tako da se preko spojnice vri njihovo razdvajanje. Isti je sluaj i kod promene stepena prenosa kod automatskog menjaa.

Blokirajue spojnice, koje dozvoljavaju okretanje samo u jednom smeru. Primenjuju se kod iskljuivanja ili otkaza motora i pri tome spreavaju da pod dejstvom optereenja doe do okretanja u suprotnom smeru (na primer kod kranova, uspinjaa, transportnih ureaja, itd.).

Spojnice kod prekidnih kretanja, koje pretvaraju oscilatorno kretanje u prekidno okretanje u jednom smeru. Primena kod maina za pakovanje, tekstilnih maina, poljoprivrednih maina, alatnih maina, u procesnoj industriji, itd. Jednosmerne spojnice koriste se vrlo esto za spajanje obrtnih delova sa vratilom, kao to su zupanici, lananici, itd.

Veza izmeu polutki jednosmernih spojnica moe biti ostvarena oblikom (kinematika veza) ili putem trenja (dinamika veza).


Jednosmerne spojnice frikciona spojnica

Jednosmerna frikciona spojnica prikazana je na slici. Spojnica se sastoji od spoljanjeg prstena (2) i klinasto po obimu useenog unutranjeg prstena (1). Izmeu ova dva prstena postavljeni su valjii (3), koji su preko pritisne osovinice (5) i opruge (4) pritisnuti na spoljanji prsten. Pri okretanju spoljanjeg prstena u smeru prikazanom na slici b, dolazi do uklinjavanja valjia u prostor izmeu spoljanjeg i unutranjeg prstena, i na taj nain svaki od njih prenosi odgovarajuu obimnu silu. Uslov da doe do prenosa obimne sile je da ugao trenja r bude vei od ugla klina a u zoni kontakta valjia sa prstenovima.

Pri okretanju spoljanjeg prstena u suprotnom smeru - slika v, valjii se usled sile trenja povlae nazad u proireni meuprostor potiskujui osovinicu, tako da nastaje prazan hod spojnice.

www2_spojnice_vezbe1.pdfwww2_spojnice_vezbe2.pdf

Documents

Mehanicki Elementi Za Spajanje Vratila_vezbe