Pri konstruisanju delova i sklopova · Potrebna je što veća krutost vratila. (Ponekad je moguće i obrnuto – kod dugačkih vratila koja prenose samo obrtne momente prigušuju

• Pri konstruisanju delova i sklopova

mašinskog sistema, osim zahteva da

radni naponi ne pređu kritične napone

pri kojima nastaju razaranja, postavlja

se i zahtev da imaju određenu krutost,

odnosno elastičnost.

Krutost: odnos opterećenja i

deformacija (opterećenje koje izaziva

deformaciju jednaku jedinici).

Delovi izloženi zatezanju: c = F/f.

Elastični delovi izloženi uvijanju: c = T/.

Elastičnost - recipročna vrednost krutosti:

C = 1/c.

Predstavlja veličinu deformacije koju izaziva

opterećenje ravno jedinici.

Veća elastičnost veće deformacije pri istom

opterećenju.

Vratila: veliki ugibi, nagibi i uglovi uvijanja –

potrebna je određena krutost.

Nagib dodir zubaca spregnutih zupčanika

može se ostvariti na znatno manjoj površini

povećanje pritiska i njihova neravnomerna

raspodela smanjuje se vek zupčanika, dolazi

do razaranja bokova ili loma zubaca.

Nagib vratila nepodesiva ležišta i ležajevi

nastaju pritisci na dodirnim površinama.

Savijanje ili uvijanje vratila na mestima čvrstih

veza neravnomerna raspodela pritiska između

glavčine i vratila i delova kojima se vezuju

(klinovi).

Potrebna je što veća krutost vratila. (Ponekad je

moguće i obrnuto – kod dugačkih vratila koja

prenose samo obrtne momente prigušuju

promene obrtnih momenata amortizeri udara).

Velika elastičnost se zahteva od elastičnih

elemenata –opruge akumulacija energije.

Pravila za konstruisanje delova određene

krutosti ili elastičnosti zasnivaju se na:

odnosima deformacija i napona,

geometriji delova i

svojstvima materijala (moduli elastičnosti i

klizanja).

Povećanje krutosti: izborom oblika

preseka koji imaju velike momente inercije

preseci sa većim površinama na

mestima najvećih napona (odnos površina

i momenata inercije preseka mali – KB2).

Osnovni oblik delova: ploče – male

debljine u odnosu na druge mere (zidovi

kućica, postolja, poklopci itd.) – mali

momenti inercije preseka i male krutosti

pri savijanju.

Povećanje krutosti se postiže stavljanjem

rebara izrađenih livenjem, presovanjem i

zavarivanjem.

Provera krutosti i stabilnosti

vratila

Elastične deformacije dovode do

poremećaja položaja obrtnih delova koji

zauzimaju položaj koji odgovara:

ugibu (f),

nagibu osovine ili vratila () i

uglu uvijanja ().

Ugibi i nagibi osovine

Kritični slučajevi: izračunati ugib i nagib

osovine ili vratila i proveriti da li su u

granicama dozvoljenih.

Ugib (f) ispod aktivnih sila:

f 0.00035 l, l – raspon između oslonaca,

odnosno rastojanje od aktivne sile na

prepustu do bližeg oslonca;

Ugao nagiba: tgA,B 0.001...0.002 (manje

vrednosti za relativno dugačka klizna

ležišta, a veće vrednosti za relativno kraća

klizna ležišta – l/d0.8, i krute ležaje –

prstenasti kuglični sa radijalnim dodirom,

cilindrično valjčani).

Deformacije osovina i vratila promenljivog poprečnog preseka mogu se odrediti grafoanalitičkom metodom.

Mmax=Mz=FA(l1+l2/2)

=93.58kNcm

FA = 3.428 kN

FB = 4.518 kN

A1=l1a/2

Plan vektorskih

površina Ai u

određenoj razmeri

Verižni poligon –

određivanje ugiba i

nagiba

mmcm

cm

kNcm

cm

cmcm

cmkNUcm

UcmcmkN

HyE

ff

A

yi

286.00286.0

1065.24/21000

16

4/21000

11

22

2max2max

HyE

f 1

E

Atg i

i

0023.0E

Atg A

A 0027.0E

Atg B

B

Ta

be

la 6

.2:

Od

ređ

iva

nje

ug

iba

i n

ag

iba

oso

vin

a i

vra

tila

ko

nsta

ntn

og

pre

se

ka

Određivanje deformacije vratila pri uvijanju

Uvijanje glatkog vratila

radI

lT

G pi

ii ,1

(rad) – ugao uvijanja;

G(N/mm2) – modul

klizanja materijala

vratila;

Ti(Nmm) – moment

uvijanja u

odgovarajućem delu

vratila nepromenjene

površine preseka;

li(mm) – dužina;

Ipi(mm4) – polarni

otporni moment inercije

preseka

Ugaona deformacija vratila dovodi do

nepoželjnih torzionih oscilacija delova obtrnog

kretanja. Ograničava se na:

mli /25.0/ 0