MAINSKI ELEMENTI II
SEMINARSKI RAD: NAVOJNO VRATILO
Sadraj :
Uvod3Podela vratila3Navojno vratilo5Runa dizalica sa navojnim
vretenom6Materijali za izradu vratila8Napadna optereenja
vratila9Proraun vratila po kriterijumu vrstoe11Radni
naponi11Kritini naponi12Dozvoljeni napon12Provera stepena
sigurnosti vratila13Proraun prenika vratila14Literatura15
Uvod
Vratila su nosai obrtnih mainskih delova kao to su: zupanici,
kainici, lananici, frikcioni tokovi, spojnice i dr. Vratila se
najee obru, a retko osciluju. Omoguavaju obrtanje delova koji se
nalaze na njima, spajanje u funkcionalnu celinu i prenoenje
optereenja. Za razliku od osovina, vratila, pored uzdunih i
poprenih sila, prenose i snagu, odnosno obrtni moment, pa su
izloena sloenom naprezanju.
Podela vratilaOsnovna podela vratila je izvrena prema poloaju
geometrijske ose na prava, slika 1, i kolenasta, slika 2.Kod pravih
vratila geometrijska osa vratila je prava linija. To su vratila
rotacionih motora ( gasni, hidraulini, parni motori), radna vratila
na radnim mainama (alatne maine, pumpe, kompresori) i transmisiona
vratila ( prenosna posredna vratila).
Slika 1.- Primeri pravih vratilaOsnovni oblik pravih vratila je:
cilindrini oblik sa promenljivim presekom po duini stepenast oblik.
Izuztno je popreni presek konstantan po celuj duini vratila, to su
takozvana glatka vratila. Kod nekih vratila delovi mogu biti
izraeni izjedna sa vratilom, na primer, vratilo izraeno zajedno sa
zupanicima.Vratila mogu biti puna ili sa centrinim uzdunim otvorom
uplja vratila.
Slika 2 Vrste pravih vratila, a)stepenasto, b)glatko, c)izjedna
sa zupanikomKod klipnih motora (parnih,gasnih i benzinskih) koriste
se kolenasta vratila. Kolenasta vratila imaju isprekidanu
izlomljenu geometrijsku osu.
Slika 3 Kolenasto vratiloZa prenos snage imeu pokretnih
pogonskih i radnih agregata upotrebljavaju se savitljiva vratila.
Sastoje se od jedne ili vie ica uvijenih u vidu cilindrinih
zavojnih opruga iji se zavojci dodiruju. Savitljiva vratila se
primenjuju, na primer, kod bruenja pokretnim tocilom, za buenje, u
zubotehnici, ienje kotlovskih cevi i dr.
Slika 4 Savitljivo vratilo (1-namotana ica, 2-elina traka,
3-zatitni omota)Za prenos velikih obrtnih momenata primenjuju se
kardanska vratila. Kardanska vratila mogu biti izvedena kao
teleskopska. Primenjuju se kod transportnih sredstava, na primer,
kod teretnih i inskih vozila.
Slika 5 Kardansko vratilo
Navojno vratiloZbog potrebe da se obrtno kretanje pretvori u
pravolinijsko, te da se pri tome zadri velika preciznost pri
pomeranju stvorila se potreba za navojnim vratilima. Navojno
vreteno se nalazi na telu vratila i u zavisnosti od eljene
preciznosti pomeranja odreuje se korak navoja vretena.
Slika 6 navojno vratilo
Najea primena navojnih vratila u dananje vreme je kod raznih
vrsta dizalica. Primeri takvih dizalica su rune i dizalice sa
elektro-motorom sa navojnim vretenom.
Runa dizalica sa navojnim vretenomOve dizalice imaju najeu
primenu za pridruivanje tereta kod montanih radova. Imaju malu
vusinu dizana od 0,1 do 0,3 metra. Imaju i malu brzinu dizanja od15
do 35 mm/min. Nosivost im je do 20 t. Imaju srazmerno malu teinu pa
se mogu lako prenositido mesta upotrebe. Sastavni delovi ove
dizalice su telo (1), zavojno vreteno (2), okretna glava za
pridrvanje tereta (3), ruica za okretanje (4).
Slika 7 Runa dizalica
Sila kojom je potrebnodelovati na ruicu kako bi se podigao teret
Q izraunava se po jednaini:
Gde je:
Fr [N] - sila kojom treba djelovati na ruicu Q [N] - teina
tereta l[m] - duina ruice (krak sile) r2[m] - srednji poluprenik
navoja r0[m] - srednji poluprenik tarne povrine glave - koeficijent
trenja izmeu tarnih povrina glave =arc tg [] - ugao trenja
zavojnice - koeficijenficijent trenja izmeu vretena i navrtke [] -
ugao nagiba zavojnice
t - korak navojaUkoliko se zanemari trenje, potrebna sila na
ruici je: Odnos sila na ruici za sluaj kada je izostavljeno trenje
u dodirnim povrinama i sile ako se trenje uzme u obzir daje stepen
korisnosti dizalice:
Kako dizalica nema konice, da ne bi dolo do okretanja zavojnog
vretena, a time i sputanja tereta, na vretenu i navrtci se izrauje
navoj sa uglom nagiba zavojnice
