Osnove poljoprivrednog strojarstva

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