vratila_i_osovine.pdf

www.chikaasistent.com

Čest prizor u svim vrstama mašina jeste i to da se nešto okreće. Pozadina svega toga jeste da se fizikalna veličina snage (izvršeni mehanički rad u jedinici vremena) želi prenijeti na određenu udaljenost. Ovo nije moguće uraditi pomoću žica, drvenih čačkalica ili sa nekim drugim neozbiljnim konstruktivnim napravama već se za takve slučajeve koriste mašinski elementi zvani vratila i osovine. U pitanju su obrtna tijela koja mogu na sebi nositi druga obrtna tijela (zupčanici,

frikcioni točkovi, kaišnici itd.) ili da ipak budu samo oslonjeni na svoje oslonce tzv. ležajeve. Prethodno spomenuta dva slučaja upravo čini razliku između vratila i osovina, no prije nego li pojasnimo razliku između jednog i drugog opet se moraju utvrditi neki termini od čijeg poznavanja ovisi dublje sagledavanje tematike vratila i osovina. Vratila i osovine su nosači različitih presjeka koji na određenim mjestima moraju imati svoje oslonce. Ti oslonci ujedno ograničavaju i aksijalna pomjeranja vratila i osovina a opšti naziv im je ležajevi no o njima ćemo u posebnom navratu pisati. Dijelovi vratila i osovina koji se nalaze u kontaktu sa ležajevima nazivaju se rukavci. Mjesta gdje se vratila i osovine spajaju u čvrstu vezu sa drugim elementima se nazivaju podglavcima. Rukavci i podglavci predstavljaju kritična mjesta na vratilima i osovinama te se na ovim mjestima nakon prethodnog proračuna vrši provjera sigurnosti. Osim toga praksa zahtijeva vratila različitih dužina, često trebaju vratila spajati u jednu zajedničku cjelinu ili ih dijeliti u dijelove koji se mogu po potrebi uključivati i isključivati. Ovaj zadatak vrše posebni mašinski uređaji (sklopovi) koji se nazivaju spojnice.

Pimjer vratila sa karakterističnim mjestima na vratilu Vratila i osovine su međusobno slični oblikom ali se bitno razlikuju svojom funkcijom i namjenom. Obzirom da je praksa iznijela vratila kao češći mašinski element i mi ćemo se prvo detaljnije upoznati sa vratilima.

Vratila Predstavljaju mašinske elemente obrtnog kretanja i služe kao nosači elemenata za prenos obrtnog momenta kao što su spojnice, remenice, kaišnici, lančanici i raznorazni zupčanici. Dakle, vratila pored svoje sopstvene težine i težine obrtnih dijelova koje nose i koja ih opterećavaju na savijanje, moraju da prenesu još i obrtni moment. Vratila su stoga izložena momentu uvijanja i savijanja. Stoga ćete često susresti u literaturi kako je osnovna razlika između vratila i osovina ta što su prva opterećena na uvijanje i savijanje a druga samo na savijanje. Drugačije rečeno, vratilo prenosi snagu dok osovine samo obrtno kretanje. U posebnim slučajevima se javljaju i uzdužne sile (brodska vratila, vratila vertikalnih turbina, vratila mjenjača brzina). Takva vratila su onda još opterećena i na pritisak odnosno izvijanje. Završnu mehaničku obradu vratila dobijaju na strugovima i na mašinama za brušenje i glačanje, ako je za njihove rukavce predviđeno glačanje. Vratila važnijih mašina, nakon prethodne mehaničke obrade, podvrgavaju se termičkoj obradi sa naknadnim brušenjem, odnosno glačanjem rukavca.


„Ćelavo“ vratilo bez ikakvih obrtnih tijela na njemu

Vratilo sa dva dodata kotrljajna ležaja

Vratilo sa ležajevima, zegerovim prstenovima

(plava boja), spojnicom (žuta boja) i

remenicom (svijetlo plava boja)

Konačan sklop vratila oslonjen na kućište (nedostaje još poklopac kućišta)


Vratila se rade kovanjem najčešće od čelika i od visoko čvrstih legura Titana. Često se vratila buše po dužini radi otkrivanja grešaka u materijalu, radi smanjenja težine ili radi dovođenja maziva. Tako se npr. pri prečniku rupe d0=d/2 smanji otporni moment šupljeg vratila samo za 5 % dok se masa smanji za 25 %.

Izbušeno ulazno transmisijsko vratilo na mjenjaču Ferari F1-2000 Naravno da opšti članak o vratilima ne može biti napisan a da se u njemu ne spomenu koljenasta vratila. Naime, kada izlomite uzdužnu osu običnog vratila na nekoliko koljena onda dobijate tzv. koljenasto vratilo ili Radilicu pomoću kojih se u motorima SUS pretvara translatorno pravolinijsko kretanje klipova u rotaciono, obrtno kretanje vratila. Karakteristični detalj su izbušene rupe kroz vratilo radi dovođenja maziva za specijalna klizna ležišta kod ovih vratila. Zbog izuzetno teško ostvarive konstantne debljine uljnog filma, ležajevi na ovakvim vratilima su još i nazvana „leteća klizna ležišta“. Interesantan podataka iz F1 jeste da se ova vratila obrću i preko 20000 obr/min.

Koljenasto vratilo


Osovine Iako su svojim izgledom jako slični, ipak se osovine od vratila bitno razlikuju svojom funkcijom i namjenom. Ima osovina koje su nepokretne u svojim osloncima a opterećene su dijelovima koji oko njih osciliraju ili se obrću. Tako je na donjoj slici prikazana nepokretna osovina.

Nepokretni oslonac kolica Međutim, tokom rada osovine se mogu i obrtati zajedno sa obrtnim dijelovima (obrtne osovine). Za razliku od prethodne osovine ova vrsta se okreće sa obrtnim elementima koji se nalaze na njoj (ne prenose obrtni moment) kao što je primjer vagonskih točkova.

Primjer vagonske (obrtne) osovine Poprečni presjeci osovina su izloženi savijanju i smicanju, a od aksijalnih sila (ukoliko postoje, kao kod vagonske osovine) i pritisku ili zatezanju. Savijanje je ipak dominantno kod osovina i ono je najčešće mjerodavno za dimenzionisanje poprečnih presjeka osovina. Pri tome treba napomenuti da su naponi u poprečnim presjecima nepokretnih osovina koji potiču od momenta savijanja jednosmjerno promjenljivog karaktera dok su kod obrtnih osovina naizmjenično promjenljivog tipa. Glavni zaključak po pitanju osovina jeste da one nisu opterećene obrtnim spregovima i da ne prenose mehanički rad. Za kraj vam ostavljamo sliku sa nekoliko obrtnih tijela. Vi treba da, na osnovu prethodno pročitanog teksta, pronađete „uljeza“ tj. da razgraničite ko su vratila a ko su osovine?


Redakcija chikaasistent.com

PRONAĐI ULJEZA

vratila_i_osovine.pdf

Documents