osnove poljoprivrednog strojarstva
TRANSCRIPT
Osnove poljoprivrednog
strojarstva
Elementi strojeva
mr. sc. Miomir Stojnović, dipl. inž.
Podjela strojnih elemenata
Elementi strojeva
Elementi za spajanje
Razrješivospajanje
Klinovi
Vijci
Zatici
Svornjaci
Opruge
Nerazrješivo spajanje
Zakivanje
Zavarivanje
Lemljenje
Stezni spoj
Lijepljenje
Elementi za prijenos
snage i gibanja
Vratila i osovine
Remenski prijenos
Zupčasti prijenos
Lančasti prijenos
Užetni prijenos
Tarni prijenos
Elementi protokatekućina, para i
plinova
Cijevi
Šavne i bešavnečelične cijevi
Cu, Al, Pb… cijevi
Plastične cijevi
Gumene cijevi
Fazonski komadi
Cijevni spojevi
Spoj s naglavkom(kolčakom)
Spoj s prirubnicom
Vijčani cijevni spoj
Ekspres spojke
Cijevni zatvarači
Ventili
Zasuni
Priklopci
Slavine(Pipci)
Elementi za razrješivo spajanje
• Klinovi
- Služe za pričvršćivanje, vođenje ili podešavanje dvaju strojnih dijelova između kojih se nalaze.
- Spajaju remenice, zupčanike, spojke, zamašnjake itd. s vratilima.
- Prema položaju mogu biti:
- uzdužni
- poprečni
- Prema obliku mogu biti:
- Utorni
- Plosnati
- Izdubljeni (obli)
- Segmentni…
Nagib klina
• Najčešći nagib klina je 1:100, jer on daje
najveće trenje između klina, glavine i
vratila ( na 100 mm duljine visina se
povećava za 1 mm).
1 2 1
100
h htg
l
Klinovi
Klin s „nosom”
Ravni klin - pero
Segmentni (uložni) klin
VIJCI
• Služe za razdvojivo
spajanje i pretvaranje
kružnog gibanja u
pravocrtno.
• Vijci za pretvaranje
gibanja nazivaju se
vijčana vretena
VRSTE NAVOJA• Postoje razne vrste navoja:
– Metrički navoj
– Whitworthov navoj
– Trapezni navoj
– Kosi navoj
– Obli navoj
– Edisonov navoj
– Navoj za bicikle…
Navoj može biti:
- lijevi
- desni
1-vojni ( s jednom zavojnicom)
2-vojni
3-vojni
Formiranje navoja
• Navoj vijka-nastaje
omatanjem hipotenuze
pravokutnog trokuta s
katetama dπ (opseg
trupa) i L (uspon vijka)
• L = dπ x tgλ
• λ = kut pod kojim se
narezuje navoj1-vojni, 2-vojni i 3-vojni navoj
Matični vijak
Izvedbe glava vijaka
• Glave vijaka
Neke izvedbe matica
• Matice
Izvedbe podloški
• Podloške
Imbus i torx ključ
Vijci
Imbus vijak Torx vijak
Zatici i svornjaci
• Zatici služe za spajanje, centriranje ili
osiguravanje strojnih dijelova. Sile koje
prenose su u pravilu neznatne.
• Svornjaci se koriste za zglobno spajanje,
uz prijenos većih sila. Svornjak se mora
osigurati od ispadanja pomoću vanjskih ili
unutrašnjih uskočnika.
Opruge
Opruge su strojni elementi koji služe za
elastično spajanje strojnih dijelova.
Opruge se koriste za:
• Akumuliranje rada (satni mehanizam)
• Ublažavanje i prigušivanje udaraca
(amortizeri, gibnjevi)
• Ograničenje sile (moment ključevi)
• Mjerenje sile (dinamometri)
Opruge
Prema vrsti opterećenja razlikujemo:
• Tlačno-vlačne opruge
• Fleksione (savojne) opruge
• Torzione opruge
Elementi za nerazrješivo spajanje
Zakovice
Zakovice su elementi koji služe za
nerazrješivo i trajno spajanje dvaju ili više
plosnatih dijelova – najčešće limova i
profila.
U pravilu se izrađuju od istog materijala od
kojih su dijelovi koje spajaju.
Elementi za nerazrješivo spajanje
Zakovice
• Zakovice
Nastavna glava
Trup (tijelo)
Završna glava
Sirova zakovica
Vrste zakovičnih spojeva
• Čvrsti (mostovi, dizalice, rešetkasti
nosači...)
• Nepropusni (rezervoari niskog pritiska,
dimnjaci…)
• Čvrsti i nepropusni (parni kotlovi, posude
pod visokim pritiskom…)
Nerazrješivo spajanje
• Zavarivanje
• Lemljenje
• Zakivanje
• Lijepljenje
• Stezni spoj
Zavarivanje
Zavarivanje taljenjem Zavarivanje pritiskom
- Elekrolučno
- Aluminotermitsko
- EPT Elektro pod troskom
- Elektronskim mlazom
- Ljevačko
- Laserom
- Plazmom
- Elektrolučno
- Plinsko:
- Kisik acetilen
- Kisik propan
- Kisik vodik
- Kovačko
- Plinsko
- Difuzijsko
- Hladno
- Elektrootporno
- Eksplozijom
- Aluminotermitsko
- Trenjem
- MPL-Magnet pokretnim lukom
- VF-visokofrekventom strujom
- Elektrolučno svornjaka
-Infracrvenim zračenjem
Plinsko (autogeno) zavarivanje
Plinsko zavarivanje je jedan od najstarijih i najsvestranijih postupaka zavarivanja.
Kod ovog postupka toplinska energija dobiva se izgaranjem gorivih plinova u kisiku.
Plamen koji nastaje koristi se za omekšavanje rubova metala i eventualno dodatnog materijala u šipkastom obliku.
Od gorivih plinova najčešće se koristi acetilen (C2H2), a mogu se koristiti i vodik, propan, butan, metan, gradski plin, i dr.
Kod zavarivanja plamenom koristi se mješavina kisika i gorivog plina najčešće u omjeru 1:1.
Uz dodatno dovođenje čistog kisika plamenom je moguće i rezanje metala.
Plinsko (autogeno) zavarivanje
Prilikom izgaranja acetilena u
zavarivačkom plamenu stvara se
ugljični dioksid i vodena para
C2H2 + 2,5 02 → 2 CO2 + H2O
Elektrolučno zavarivanje
• Toplina nastaje
stvaranjem
električnog luka
između vrha
elektrode i
materijala (do 3600 0C).
Zavarivanje u atmosferi zaštitnih
plinova• TIG (tungsten inert
gas) zavarivanje
• MIG-MAG (metal
inert/active gas)
zavarivanje –
argonsko, CO2
LEMLJENJE
• Spajanje metalnih materijala pomoću
dodatnog lako taljivog metala (lema) čije je
talište ispod tališta osnovnog materijala.
• Prema temperaturi taljenja lema dijeli se
na:
– Meko lemljenje (talište ispod 450 0C)
– Tvrdo lemljenje (talište iznad 450 0C), ali
ispod tališta osnovnog materijala!
Meko lemljenje
Meki lem – legura Pb i Sn
Tvrdo lemljenje
Tvrdi lem
– legura Cu i Zn (mjed za lemljenje)
- legura sa Ag (srebrni lem)
LIJEPLJENI SPOJEVI
• Lijepljenje je proces nerastavljivog spajanja dijelova od istih ili različitih
materijala (metala i nemetala) prianjanjem pomoću ljepila (adhezija i
kohezija), bez značajnog utjecaja na strukturu spajanih dijelova.
• Prednosti:
- nema toplinskog opterećenja lijepljenog materijala koje bi utjecalo na
čvrstoću kao kod zavarivanja ili lemljenja
- Dobro brtvljenje lijepljenog spoja
- Prigušivanje vibracija
• Nedostaci
- Relativno niska pogonska temperatura (-50 – +200 0C)
- Opasnost krtog loma pri niskim temperaturama
- Smanjenje dinamičke nosivosti s porastom debljine sloja ljepila
- Relativno dugo vrijeme očvršćivanja ljepila
- Mehanička i kemijska priprema površine prije lijepljenja
- Starenje ljepila
Lijepljeni spojevi
LJEPILA:
• Fizikalno veziva ljepila- Kontaktna ljepila
- Rastalna ljepila
- Plastična ljepila
• Kemijski veziva ljepila (reakcijska)
- Polimerizacijska
- Poliaditivna
- polikondenzacijska
STEZNI SPOJ
• Nerastavljivi spoj koji se dobije navlačenjem osovine ili
vratila većeg promjera u glavinu manjeg promjera.
• U takvom spoju vratilo i glavina su izrađeni s čvrstim
dosjedom koji nakon ugradnje osigurava silu trenja
potrebnu za prijenos vrtnje i okretnog momenta.
• Ugradnja ide ili mehanički (utiskivanjem vratila u glavinu
određenom silom, uz brzinu 2-5 mm/s), ili toplinski
(grijanjem glavine do 400 0C u ulju ili u vrućem zraku, ili
hlađenjem vratila pomoću suhog leda (do –78 0C) ili
tekućeg dušika (do –196 0C), kako bi se postigla
potrebna zračnost).
Stezni spoj
ELEMENTI ZA PRIJENOS SNAGE
I GIBANJA
• Osovine i vratila
• Remenski prijenos
• Zupčanički prijenos
• Lančasti prijenos
• Užetni prijenos
• Tarni prijenos
OSOVINE I VRATILA
• Osovine omogućavaju kružno gibanje, ali ne prenose okretni moment.
• Vratila prenose okretni moment.
• Ležajevi su dijelovi koji nose osovine i vratila.
• U ležaju se okreće rukavac ( čep ).
• Rukavac može biti:
– Aksijalni
– Radijalni
Ležajevi
• Ležajevi mogu biti:
– Klizni
– Kotrljajući ( valjni )
ZUPČASTI PRIJENOS
• Zubni korak – t
– Međusobni razmak
zubi na obodu
zupčanika
t = d·π/z
Modul zupčanika – m
m = t/π
m = d/z
Proračun prijenosa:
z1·n1 = z2·n2
Redni prijenos
Složeni prijenos
• Parovi zupčanika
• Svaki par ima svoj
prijenosni omjer i
utječe na ukupni
prijenosni omjer
• i=i1xi2 =z1/z2 x z3/z4
Planetarni (epiciklilčki) prijenos
• Satelitski zupčanik se
kotrlja oko svoje osi i
oko osi središnjeg
(sunčanog)
zupčanika.
Pužni prijenos
• Pogon ide s puža
na pužno kolo, uz
veliku redukciju
(smanjenje) broja
okretaja.
Zupčanik i zupčasta letva
Na principu zupčanika i zupčaste
letve radi zupčasta dizalica.
Kružno gibanje se, kao i kod
vijčane dizalice, pretvara u
pravocrtno gibanje – dizanje ili
spuštanje tereta.
Vrste zupčanika
• Zupčanici mogu biti:– Čeoni (cilindrični) – osi vratila su paralelne
– Konični (stožasti) – osi vratila se križaju
– Pužni (spiralni) – osi vratila se sijeku i mimoilaze
Prema obliku:
- s ravnim zubima
- s kosim zubima
- sa strelastim zubima
- s lučnim zubima
Prema smještaju:
- s vanjskim ozubljenjem
- s unutarnjim ozubljenjem
Konični zupčanici
Reduktori
• Reduciraju broj okretaja s pogonskog na
gonjeno vratilo, ali povećavaju silu,
odnosno okretni moment. i>1
Multiplikatori
• Kad je prijenosni omjer i<1, povećava se
izlazni broj okretaja, ali se smanjuje sila,
odnosno okretni moment
• Primjer: satni mehanizam
Pužni prijenos
Puž i pužno kolo
Remenski prijenos
• Prijenos snage s pogonskog na gonjeno vratilo
posredstvom remena.
• Proračun prijenosa:
– Teoretski:
D1·n1 = D2·n2
_- Stvarni:
Dr = Dt ± δ·Dt
(+ za pogonsku remenicu )
( - za gonjenu remenicu )
Remenski prijenos
• Remenski prijenos
može biti s:
– Plosnatim remenom
– Klinastim remenom
– Zupčastim remenom
Lančani prijenos
• Prijenos snage s vratila na vratilo posredstvom lanca i lančanika.
• Robustan, čvrst i pouzdan prijenos, prikladan za veće razmake vratila.
• Proračun kao kod zupčastog prijenosa.
Užetni prijenos
• Prijenos snage
posredstvom užeta
(sajle) i kolotura.
Užetni prijenos s dvije koloture
Užetni prijenos s pomičnom
koloturom
Tarni prijenos
• Prijenos snage
posredstvom tarenica,
na principu trenja.
• Na principu trenja radi
i tarna spojka.
ELEMENTI ZA SPROVOĐENJE
TEKUĆINA, PARA I PLINOVA
• Cijevi
• Cijevni spojevi
• Cijevni zatvarači
• Fazonski komadi
Brze spojke visokotlačnih cijevi