Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu/ Mašinski ...omk.mas.bg.ac.rs/files/elementi1/smena3/V i VI smena - P4-vratila i... · Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu/ Mašinski

Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu/ Mašinski elementi 1/ Predavanje 3

1

3.1 OSOVINE I VRATILA 3.1.1. Uvod Vratila i osovine, kao osnovni elementi obrtnog kretanja, moraju uvek biti preko kliznih i

kotrljajnih ležaja oslonjeni na noseću konstrukciju. Dva vratila međusobno se spajaju spojnicom. 3.1.2. Osnovni pojmovi i definicije Vratila i osovine su nosači obrtnih mašinskih delova, koji u okviru jednog mašinskog

sistema vrše: - prenošenje kretanja i opterećenja i - spajanje delova u funkcionalnu celinu

Definicija: Osovine predstavljaju nosače obrtnih mašinskih delova kao što su točkovi,

doboši, zupčanici, kaišnici itd. Naprezanje: Osovine si napregnute prevashodno na savijanje, a u manjoj meri i na

smicanje i aksijalna naprezanja-pritisak odnosno zatezanje. Osovine ne prenose obrtni moment. Podela: Tokom rada osovine mogu da se obrću zajedno sa obrtnim delovima (obrtne

osovine), a mogu delovi da se obrću ili osciluju oko njih (nepokretne osovine). Na sl. 1.1. prikazan je primer nepokretne i obrtne osovine.

Slika1.1 Primeri nepokretne i obrtne osovine

Definicija: Vratila predstavljaju nosače obrtnih mašinskih delova i služe za prenošenje obrtnih momenata duž ose obrtanja.

Naprezanje: Vratila su zbog toga pored savijanja, zatezanja ili pritiskivanja napregnuta i na uvijanje i to, ili na celoj dužini ili na delu vratila.

Obrtni delovi na vratilu moraju biti tako učvršćeni da omoguće prenošenje obrtnog

momenta sa vratila ili na vratilo. Podela: Prema obliku podužne ose, vratila mogu biti prava (sa pravom podužnom osom

(sl. 1.2. a, b, d, e, f) i kolenasta (sa isprekidanom – izlomljenom podužnom osom (sl. 1.2 c)).

Slika 1.2. Konstrukcioni oblici vratila

а)

e) f)

b)

c) d)


2

3.1.3. Delovi vratila i osovina Delovi vratila i osovina su: a) rukavci – mesta na kojima se ostvaruje pokretna veza sa drugim elementima mašina, a

najčešće sa ležajima, a b) podglavci – mesta na kojima se ostvaruje čvrsta veza sa obrtnim delovima, tj. njihovim

glavčinama, koji se na njima nalaze (slika 1.3).

Slika 1.3 Vratilo prenosnika kombinovano od rukavaca R i podglavaka P

Spoj glavčine i podglavka ostvaruje se tako da se obezbedi prenošenje kretanja, obrtnog

momenta, poprečnih i uzdužnih sila. Zbog toga je podglavak snabdeven žlebovima, naslonima, navojima i drugim karakterističnim

oblicima. Oblik i dimenzije rukavaca su takvi da omogućuju prenošenje opterećenja na oslonce kao i

uslove za adekvatnu ugradnju ležaja i normalne radne uslove za rad ležaja. Osovine i vratila najčešće se izvode sa dva oslonca. Dugačka i jače opterećena vratila mogu biti i sa većim brojem oslonaca. 3.1.4. Konstrukcioni oblici rukavaca Prema obliku rukavci mogu biti:

- cilindrični (sl. 1.4a, b, v), - konusni (sl 1.4g) i - sferni (sl 1.4d).

Prema pravcu delovanja sile rukavci mogu biti:

- radijalni – kada sila deluje poprečno na podužnu osu (sl. 1.4a, b, v, g, d)

- aksijalni – kada sila deluje u pravcu podužne ose (sl. 1.4đ).

Slika 1.4. Rukavci vratila. Prema primeni, vratila se dele u tri grupe (Sl.1.5.): 1. Vratila prenosnika snage su najčešće nosači zupčanika, lančanika, remenica, frikcionih

točkova, spojnica itd. Izrađuju se zasebno ili izjedna sa obrtnim delom, na primer sa zupčanikom. 2. Pogonska vratila rotora energetskih mašina se koriste za prenošenje obrtnog momenta,

na primer elektromotori, turbine, ventilatori, centrifugalne pumpe i dr. 3. Specijalna vratila se koriste za ostvarivanje specijalnih funkcija u mašinskim sistemima. U

ovu grupu spadaju kolenasta vratila motora sa unutrašnjim sagorevanjem, zatima teleskopska vratila čija dužina se može menjati, kao i savitljiva – gipka vratila čija osa se može deformisati po potrebi.

R R P P


3

Slika 1.5. Podela vratila

3.2.1. Opterećenje vratila i osovina Vratila su opterećena:

- prostornim sistemima sila i spregova od obrtnih delova koji se nalaze na njima, - sopstvenom težinom vratila i delova, kao i - inercijalnim silama usled neuravnoteženosti masa.

3.2.2. Statička analiza opterećenja i otpori oslonaca Na vratilu istovremeno mogu da se nađu i obrtni delovi prve i druge grupe. Shodno tome, vratila mogu biti opterećena:

- poprečnim (radijalnim) slika 1.6, - podužnim (aksijalnim) silama, - obrtnim momentima i - spregovima u aksijalnim ravnima.

Slika 1.6. Radijalno opterećenje vratila a) opterećenje deluje između oslonaca b) na prepustu

Vratila

Vratila prenosnika Pogonska vratila Specijalna vratila


4

3.2.3. Napadno opterećenje vratila i osovina Opterećenje koja napada bilo koji presek vratila naziva se napadno opterećenje. Napadno opterećenje vratila potiče od:

- sila koje opterećuju vratilo-spoljašnje sile; - otpora oslonaca, koji u odnosu na vratilo predstavljaju spoljašnje opterećenje.

Za određivanja napadnog opterećenja u bilo kom preseku vratila, treba utvrditi koju vrstu

naprezanja izaziva opterećenje vratila, pa tako:

- Poprečne sile i spregovi izazivaju savijanje i smicanje vratila; - Aksijalne sile dovode do istezanja odnosno sabijanja vratila, a - Obrtni momenti dovode do uvijanja vratila.

Moment savijanja

Na osnovu momenata savijanja yM za x-z ravan i xM , za y-z ravan dobija se rezultujući

napadni moment savijanja prema:

22yxs MMM +=

Transverzalne sile

Na osnovu transverzalnih sila xF u pravcu x-ose, odnosno yF u pravcu y-ose dobija se

rezultujuća transverzalna sila prema:

22yxr FFF +=

Moment uvijanja

Dijagrama obrtnih momenata – momenata uvijanja, pokazuje kako se obrtni momenti prenose duž vratila odnosno kolikim momentom uvijanja je napregnut svaki presek vratila (Slika 1.7). Ako se na vratilu nalazi više delova koji predaju (prenose) dovedeni obrtni moment, onda se duž vratila vrši prenošenje (razvođenje) od pogonskog dela – remenice, do odgovarajućih gonjenih delova – zupčanika.

Slika 1.7. Dijagrami obrtnih momenata – momenata uvijanja.


5

Aksijalna sila Dijagram aksijalnih sila pokazuje kolikom aksijalnom silom je opterećen svaki poprečni

presek vratila.

3.3. Čvrstoća vratila 3.3.1. Naponi u vratilu

Vratilo je izloženo savijanju dejstvom momenata savijanja M, uvijanju, dejstvom momenata torzije Tt kao i zatezanju - pritisku, dejstvom uzdužnih (aksijalnih) sila Fz (Sl.1.8). Ovi naponi su:

W

Mσ s = ;

p

t

W

Tτ = ;

A

Fσ z

z =

gde su W - otporni moment poprečnog preseka vratila, Wp - polarni otporni moment, A – površina poprečnog preseka vratila. Poprečni presek vratila je najčešće kružni pun, a može biti i drugog konstrucionog oblika i to: kružno-prstenastog, sa žlebom za klin, ožlebljen po celom obimu i sl. U tablici 3.1 dati su obrasci za izračunavanje otpornih momenata karakterističnih preseka vratila. Navedena opterećenja vratila, M, Tt i Fz mogu biti uvećana faktorima preopterećenja ukoliko se očekuje da preopterećenja budu česta i dugotrajnija.

Slika 1.8. Nominalni radni naponi u presecima vratila

M M

σs

σs

τ

τ

Tt Tt

x

x

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3 t

t

t

τ, σz

x

x σz

Fz Fz

1 obrt


6

Tablica 3.1. Otporni momenti karakterističnih oblika poprečnih preseka

Oblik poprečnog preseka Obrazac

Kružni pun poprečni presek 32

3πdW =

16

3πdWp =

Kružni pun presek sa jednim žlebom

( )d

tdbtπdW

232

23 −−≈ ;

( )d

tdbtπdWp 216

23 −−≈

Kružni pun presek sa dva žleba pod 1800

( )d

tdbtπdW

23

32

−−≈ ;

( )d

tdbtπdWp

23

16

−−≈

Prstenasti presek ( )43

132

ψπd

W −= ; ( )43

116

ψπd

Wp −= ; d

dψ u=

Presek ožlebljenog vratila ( ) ( )

1

21111

41

32 a

fafaf

d

zddddbπdW

+−+≈ ; WWp 2=

Oznake i vrednosti mera žlebova date su u tablicama odgovarajućih spojeva Moment savijanja vratila M odredjuje se na osnovu sila na vratilu koje su pri prenošenju stalnog obrtnog momenta, stalne veličine pa je i moment M stalne veličine (statički). Usled rotacije vratila, jedna odredjena tačka u poprečnom preseku, prolazi kroz zone nultog napona (1 i 3), maksimalnog zatežućeg napona (2), i kroz zonu maksimalnog pritiskujućeg napona (4). Dakle, rotacija vratila doprinosi da se napon u tačkama poprečnog preseka menja nezavisno od promene spoljnjeg opterećenja. Promena je simetrična naizmenična, a najveća vrednost je u površinskom sloju vratila. Broj promena napona jednak je broju obrtaja vratila jer se pun ciklus promene ostvari u toku jednog obrta. Napon uvijanja τ i zatezanja-pritiska σz je konstantan pri konstantnom obrtnom momentu, bez obzira na rotaciju vratila. Ipak dejstvo obrtnog momenta povremeno prestaje usled prestanka radnih otpora kod mašine ili usled isključivanja mašine. Broj ovih promena promena u radnom veku mašine može biti veliki. Iz ovih razloga se naponi τ i σz smatrati jednosmerno promenljivim, kako je na slici 3.16 prikazano. Ako bi smer obrtnog momenta bio promenljiv, ovi naponi bi takodje bili naizmenično promenljivi. Za mali broj promena obrtnog momenta u radnom veku mašine, naponi τ i σz mogu se smatrati i konstantnim. Ipak, najčešće se proračun vratila na uvijanje sprovodi usvajajući da je promena napona jednosmerna (Rτ = 0). Treba napomenuti da je napon usled smicanja vratila dejstvom poprečnih sila, zbog malog uticaja zanemaren. Takodje se iz istog razloga često zanemaruje i uticaj napona σz i ostaju samo napon na savijanje σs i na uvijanje τ. 3.3.2. Koncentracija napona u vratilu

Vratilo je mašinski deo sa izrazitim diskontinuitetima u veličini poprečnog preseka, sa uzdužnim i poprečnim žlebovima, navojima, otvorima, čvrstim, neizvesnim i labavim naleganjima idr. koji su potrebni za naslanjanje i spajanje delova kao i za prenošenje opterećenja. Sve su to izvori koncentracije napona koja je visokog intenziteta. Osim toga na mnogim mestima na vratilu prisutna je i višestruka koncentracija napona koja je posledica delovanja više izvora koncentracije napona na istom mestu. Izvori koncentracije napona kod vratila mogu se podeliti u tri grupe. Prvu grupu čine nagle promene prečnika vratila izazvane potrebom za naslanjanjem glavčina i ležaja. Druga grupa izvora koncentracije napona odnosi se na naleganja vratila, glavčina i ležaja. Čvrsta naleganja izazivaju vrlo intenzivnu koncentraciju napona dok je kod labavih ona manja.Treću grupu izvora koncentracije napona čine žlebovi (uzdužni i poprečni) koji su potrebni za ostvarivanje spojeva sa vratilom. Na slici 1.9a prikazana je raspodela napona u poprečnom preseku vratila usled savijanja,


7

na mestu nagle promene poprečnog preseka, a na slici 1.9b raspodela napona na uvijanje na mestu žleba za klin.

Slika 1.9. Koncentracija napona: a) savijanje, b) uvijanje, c) uticaj žleba rasterećenja

Iako je koncentracija napona kod vratila veoma prisutna, njeni efekti nisu u toj meri izraženi. Vratila se po pravilu izradjuju od konstrukcijskih čelika opšte namene koji su manje osetljivi na koncentraciju napona. Ako vratilo ipak mora biti izradjeno od čelika velike jačine koji su znatno osetljiviji na koncentraciju napona onda se moraju preduzeti raspoložive konstrukcione i tehnološke mere za smanjivanje koncentracije napona. Povećavanjem radijusa prelaznih zaobljenja koncentracija napona se značajno može smanjiti. Ipak mogućnosti su ograničene jer veliki radijus ometa aksijalno naslanjanje glavčina i ležaja. Žlebovi rasterećenja (sl.1.9c) ublažavaju naglu promenu preseka ali često nema prostora na vratilu da bi se oni predvideli. Ostaju još tehnološka rešenja (površinsko kalenje, valjanje, .....) o kojima je reč u sledećem poglavlju. 3.3.3. Dinamička izdržljivost i stepen sigurnosti vratila

Na slici 1.8 i u odeljku 3.3.1 je pokazano da je napon na savijanje vratila naizmenično promenljiv, a napon na uvijanje jednosmerno promenljiv. Kritični naponi za ova naprezanja su odgovarajuće dinamičke izdržljivosti. One se kod vratila odredjuju na osnovu dinamičkih izdržljivosti standardne epruvete, uzimajući u obzir sve uticaje koji dovode do razlike u ovim izdržljivostima. Lomovi vratila nastupaju na mestima najveće koncentracije napona tj. u podnožju radijusa prelaznih zaobljenja gde se menja veličina preseka, u korenu žleba i sl. Ako je u nekom preseku višestruka koncentracija napona, za odredjivanje izdržljivosti se koristi najveći efektivni faktor koncentracije napona βk. Za savijanje σDM i za uvijanje τDM dinamička izdržljivost vratila je:

( ) ( )ks

sssDMDDM

β

ξξξσσσ 321

11 −− ==

( )

M

MD

DMαtg

ττ

5,011

−=

−; ( ) ( )

ku

uuuDMD

β

ξξξττ 321

11 −− = ; ( )

( ) ku

uuu

D

D

Mβ

ξξξ

τ

τα 321

0

1211tg

−+=

−

Posredstvoim koeficijenta ξ1 obuhvata se razlika u veličini poprečnog preseka vratila i standardne epruvete, koeficijentom ξ2 razlika u hrapavosti epruvete i vratila na mestu koncentracije napona. Koeficijentom ξ3 obuhvata se uticaj primenjenih metoda za povećanje izdržljivosti vratila, tj. kompenzacija negativnih efekata koncentracije napona. Ako su ove metode primenjene ξ3 > 1, ako nisu ξ3 = 1. One se primenjuju samo kada je neophodno da se poveća izdržljivost. To su metode obogaćivanja površinskog sloja ugljenikom (cementacija) ili azotom (nitriranje). Isto tako mogu biti primenjene metode hladnog mehaničkog ojačavanja. Vrsta materijala vratila mora biti u skladu sa metodom koja se koristi. Osim toga neke od metoda mogu dovesti do suprotnih efekata, ako nisu

a) b) c)

D

d

ρ

h


8

kvalitetno izvedene. Pri cementaciji u površinskom sloju mogu se javiti mikronaprsline. Na osnovu ovih podataka parcijalni i ukupni stepen sigurnosti vratila je:

σ

σS DMσ = ;

τ

τS DMτ = ;

22τσ

τσ

SS

SSS

+=

Stepen sigurnosti se proverava u svim presecima vratila u kojima postoji mogućnost da dodje do loma. Sigurnost je zadovoljena ako je stepen sigurnosti veći od 1,5...2,5, zavisno od pouzdanosti podataka korišćenih u proračunu. 3.3.4.Izbor dimenzija vratila Dužina vratila odnosno rastojanje izmedju oslonaca zavisi od njegove funkcije. Kod vratila prenosnika dužina odgovara zbiru širina glavčina obrtnih delova na vratilu, potrebnim medjuprostorima i širinama ležaja. Kod pogonskih vratila, dužine se odredjuju na sličan način izuzev kada je povećanom dužinom potrebno savladati veća rastojanja i obezbediti transmisiju mehaničke energije. Dimenzije poprečnog preseka vratila mogu se izračunati na osnovu potrebne čvrstoće tako da u toku radnog veka ne dodje do razaranja. Potrebno je da radni napon u presecima vratila bude manji od dozvoljenog. Za kružni puni poprečni presek kod kojeg je otporni moment W=0,1d

3, proizlaze sledeće relacije:

dozii

i σd

M

W

Mσ ≤==

31,0; 3

10

doz

i

σ

Mkd ≥ ;

( )

SK

σσ

D

D

doz

1−=

Dozvoljeni napon se odredjuje na osnovu izdržljivosti materijala (epruvete) pri naizmenično promenljivom savijanju σD(-1), koeficijenta dinamičke izdržljivosti KD koji obuhvata procenjenu koncentraciju napona, uticaj veličine preseka i hrapavost (tablica 3.3) i na osnovu potrebne veličine minimalnog stepena sigurnosti, na primer S=2.

Ekvivalentni moment savijanja Mi se dobija svodjenjem momenta savijanja M i momenta uvijanja Tt na Mi primenom hipoteze najvećeg deformacionog rada. Dejstvo momenta Mi je ekvivalentno zajedničkom dejstvu momenta savijanja i momenta uvijanja. Koeficijent ekvivalencije je odnos kritičnih napona (dinamičkih izdržljivosti) za savijanje i za uvijanje vratila i za Wp=2W:

( )

( )

2

0

12

+=

−τ

τ

σσσ

D

D

i ; ( )

( )

2

0

12

2

+=

−t

D

D

i Tτ

σMM

Tablica 3.3. Vrednosti faktora dinamičke izdržljivosti KD Oblik vratila i preseka

Rm u N/mm2 < 700 >700

G l a t k o Na mestima promene prečnika Sa žlebom po obimu, sa poprečnim otvorom kružnog pres. Sa žlebom za klin Ožlebljeno vratilo sa ravnim bokovima Ožlebljeno vratilo sa evolventnim bokovima Na mestima sa navojem Presovani spoj Spoj sa labavim naleganjem

1 1,25 1,5....2,1 1,8....2,6 2,0....2,2 2,0....2,6 1,6....2,0 1,8....2,2 2,0....2,4 2,2....2,6 1,6....1,8 1,8....2,0 1,5....1,9 1,8....2,2 2,4....3,0 2,08..2,6 1,2....1,8 1,6....2,0

Veće vrednosti KD treba uzimati za veće preseke, za naglije promene preseka, za veće preklope, za materijale veće čvrstoće, za hrapavije površine


9

Slika 1.10. Opterećenja i dimenzije vratila

Momenti savijanja M (sl.1.10) odredjuju se na osnovu sila, otpora oslonaca i dužina (rastojanja sila) na vratilu. Na osnovu momenata savijanja u ravni yz i u ravni xz, ukupni moment savijanja:

22yx MMM +=

Na osnovu momenta Mi dobija se u svakoj tački duž vratila prečnik di. On se menja po kubnoj paraboli duž vratila i predstavlja jezgro izvan kojeg se može formirati oblik vratila. Prečnici di su osnovne vrednosti dobijene na osnovu samo jednog kriterijuma – kriterijuma čvrstoće. Osim ovog, vratilo mora zadovoljiti i druge kriterijume koji su u vezi sa krutošću, standardima, nosivošću spojeva i dr. U izrazu za prečnik vratila d, koeficijent k omogućuje da se prečnik vratila poveća u odnosu na vrednost di imajući u vidu navedene uticaje i potrebe. Ako je vratilo izloženo samo uvijanju, otporni moment Wp=0,2d

3, te sledi da je potreban prečnik:

35

doz

t

τ

Tkd = ;

( )

SK

ττ

D

D

doz

0=

3.3.Krutost i stabilnost vratila Osim što vratilo u toku radnog veka ne sme da se polomi, ispravnost izvršavanja funkcije ogleda se i u njegovoj krutosti i stabilnosti u radu. Krutost je posebno značajna za vratila prenosnika. Elastične deformacije vratila dovode do poremećaja položaja obrtnih delova, naročito kod zupčanika. Usled ovih deformacija dolazi do odstupanja u sprezanju zubaca zupčanika, a ako su ugibi vratila suviše veliki, može doći i do istiskivanja zubaca iz sprege i do loma zubaca, a da pri tom vratilo ostane neoštećeno. Ove krajnosti ukazuju na potrebu da se osim proračuna stepena sigurnosti, kod vratila provere i deformacije, naročito na mestima zupčanika. Ovaj proračun se sastoji u izračunavanju ugiba i nagiba vratila na osnovu jednačine elastične linije vratila.

M

Tt

Mi

di


10

Deformacije vratila zavise od raspona oslonaca, od veličine poprečnog preseka, od rasporeda i veličine sila i od modula elastičnosti materijala vratila. Svi čelici su približno sa istim modulom elastičnosti te krutost vratila nije zavisna od vrste čelika od kojeg je izradjeno. Nasuprot krutosti, čvrstoća je u visokom stepenu zavisna od vrste čelika. Primenom čelika visoke čvrstoće, vratilo može biti sa relativno malim poprečnim presekom a da se pri tom ne polomi. Mali poprečni presek čini vratilo nedovoljno krutim. Ako je vratilo od konstrukcionog čelika koji je manje izdržljivosti, sigurnost je zadovoljena uz povećani poprečni presek. To se odražava i na povećanje krutosti. Zbog dobre obradljivosti rezanjem, opšti konstrukcioni čelici Č 0545, Č 0645 i slični, najčešće se koriste za izradu vratila. Stabilnost vratila je radna karakteristika koja je značajnija za pogonska vratila nego za vratila prenosnika. Zbog potrebe za dovoljnom krutošću na savijanje, vratila prenosnika su povećanog preseka i smanjene dužine te je na taj način obezbedjena i potrebna stabilnost u radu. Pogonska vratila tj. vratila turbina, ventilatora, pumpi itd, obično nisu izložena poprečnim silama, ali su na ovim vratilima naglavljene relativno velike obrtne mase diskova i rotora. Pri vrlo velikim ugaonim brzinama ove obrtne mase mogu doći u ekcentričan položaj u odnosu na osu obrtanja i izazvati snažne dinamičke sile i vibracije. Kod dugačkih i vitkih vratila ova pojava može nastupiti i usled sopstvene mase vratila bez uticaja dodatnih masa. Broj obrtaja pri kojem nastupa rezonancija je kritični broj obrtaja:

m

c

πnkr 2

60=

gde je: c - krutost vratila na savijanje zavisno od raspona oslonaca, prečnika i modula elastičnosti,

m – masa diska na vratilu zajedno sa sopstvenom masom vratila. 3.4. Materijali za vratila i osovine Materijal za vratilo ili osovinu mora zadovoljiti ekonomske i tehničke uslove. Najvažniji

tehnički uslov je uslov radne sposobnosti. Vratila i osovine, dakle, moraju biti konstruisane tako da propisanu funkciju obavljaju ispravno i pouzdano, što znači da imaju dovoljnu čvrstoću i krutost, da bi u toku rada izdržali sva opterećenja bez štetnih deformacija, razaranja i opasnih oscilacija.

Kao materijali za vratila i osovine najčešće se koriste: - obični konstrukcioni čelici, - čelici za poboljšanje i - čelici za cementaciju.

Normalno opterećena vratila i osovina najčešće se izrađuju od Č 0445 i Č 0545, a za jača opterećenja koristi se i Č 0645. Izdržljivost, čvrstoća i tvrdoća ovih čelika je manja u odnosu na druge čelike, ali im je zato obradljivost rezanjem dobra, a cena niža. Pri tome se dobijaju nešto veće dimenzije vratila što povećava njihovu krutost, odnosno smanjuju elastične deformacije pri istom spoljašnjem opterećenju.

Visoko opterećena vratila i osovine, koja se primenjuje kod vozila. motora, teških alatnih mašina, prenosnika, snage turbina itd., izrađuju se od čelika za poboljšanje. Ovi čelici su veće čvrstoće i izdržljivosti, a uz odgovarajuću termičku obradu i velike tvrdoće. Ovde se najčešće koriste ugljenični čelici Č 1430 i Č 1530 koji su predviđeni za izradu osovina šinskih vozila. Od legitaniih čelika primenjuju se Č 3230, Č 4131, Č 4730, Č 4731, Č 4732 i Č 4734.

Brzohoda vratila uležištena u klizne ležaje zahtevaju veliku tvrdoću rukavaca, da bi koeficijent trenja klizanja bio manji, pa se ova vratila izrađuju od čelika za cementaciju. Isto važi i za vratila koja su izrađena izjedna sa drugim delovima (cementirani zupčanici). Ovde se koriste cementirani i kaljeni ugljenični čelici Č 1121, Č 1221, kao i legirani čelici Č 4320, Č 4321, Č 5421 i Č 4721.


11

PITANjA

1. Koji mašinski elementi čine elemente obrtnog kretanja? 2. Šta su vratila? 3. Šta su osovine? 4. Koja je razlika između vratila i osovine? 5. Šta su rukavci i podglavci? 6. Na šta su napregnuta vratila ? 7. Na šta su napregnute osovine? 8. Kako se određuju merodavni kritični naponi vratila? 9. Kako se vrši provera stepena sigurnosti vratila? 10. Koji materijali se koriste za izradu vratila i osovina i zašto?

Documents

Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu/ Mašinski ...omk.mas.bg.ac.rs/files/elementi1/smena3/V i VI smena - P4-vratila i... · Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu/ Mašinski