E- j 7 Prevodi Lekcija

LEKCIJA 13 FASTENERS STEZNI SPOJEVI In discussing fasteners or connectors, we will make a distinction between permanent fasteners, such as rivets and weldments,and detachable fasteners, such as screws,bolts ,cotter pins, and so on.

Kod diskutovanja spojki ili steznih spojeva, napravit ćemo razliku između nerazdvojivih spojki, kao što su zakovice i zavari, i razdvojivih spojki, kao što su vijci bez navrtke, vijci s navrtkom, rascjepke i mnoge druge. PERMANENT FASTENERS .A RIVET.A rivet may be described as a cylindrical body,known as the shank, with a rounded end called the head . When used to join two plates together, the rivet is heated to a red glow, and the shank is placed in the hole that has been made in the plates.

NERAZDVOJIVE SPOJKE. ZAKOVICA. Zakovica se može opisati kao cilindrično tijelo, poznato kao trup zakovice, sa zaobljenim krajem nazvanim glava zakovice. Kada se koristi da se spoje dvije ploče zajedno, zakovica se zagrijava do crvenog usijanja i trup zakovice se smješta u otvor, koji je napravljen na pločama. If the rivet is heated before being placed in the hole,it is known as a hotdrivenrivet ,whereas if it is not heated ,it is known as a cold-driven rivet. The preformed head is then supported , while a hammer or some other means of applying pressure is used to form the shank into another head. Upon completion of this operation ,the rivet will have two heads and look something like the one shown in Fig 13-1 .

Ako je zakovica zagrijana prije nego je smještena u otvor, ona je poznata kao zagrijana zakovica, dok ako nije zagrijana, ona je poznata kao hladna zakovica. Prethodno oblikovana glava se onda oslanja, dok čekić ili neko drugo sredstvo primjenjivanja pritiska se koristi za oblikovanje trupa zakovice u drugu glavu zakovice. Po završetku ove operacije, zakovica će imati dvije glave i izgledat će poput one prikazane na slici 13-1. Thus, the purpose of the rivet is to join two plates together while ensuring proper strength and tightness. The holes in the plates are either punched or drilled.

Tako, svrha zakovice je da međusobno spoji dvije ploče, dok se ne osigura ispravna čvrstoća i zaptivenost. Otvori kod ploča su ili probijeni ili probušeni. 1

Rivets are used in many application, such as for boilers, buildings, bridges, ships, and so on. Because of the danger to human life that could result from a failure of such applications, the designs of riveted connections are rigorously governed by construction codes.

Zakovice se koriste kod mnogih primjena, kao što su za kotlove, zgrade, mostove, brodove i mnoge druge. Zbog opasnosti po ljudski život koji bi mogla rezultirati greškom takvih primjena, konstrukcije zakovanih spojeva se strogo kontrolišu konstrukcijskim kodovima. Lap and Butt Joints. Axially loaded riveted joints are of two types, lap joints (Fig 13-1) and butt joints (Fig13-2). A comparison of these two figures makes clear why the joints are called lap and butt joints. In a lap joint, the two plates to be joined overlap each other, whereas in a butt joint,the two plates to be joined (the main plates) butt against each other.

Preklopne i čeone spojnice. Aksijalno opterećene zakovane spojnice čine dvije vrste, preklopne spojnice (slika 13-1) i čeone spojnice (slika 13-2). Usporedba ove dvije slike razjašnjava zašto se spojnice zovu preklopne i čeone spojnice. Kod preklopne spojnice, dvije ploče da bi bile spojene preklapaju jedna drugu, dok kod čeone spojnice, dvije ploče da bi se povezale (glavne ploče) sučeljavaju se nasuprot jedna drugoj. The most efficient joint possible would be one which will be as strong in tension, shear, and bearing as the original plate to be joined is in tension. This can never be achieved, because there must be at least one rivet hole in the plate, and the joints allowable load in tension will thus always be less than strength of the plate with no holes.

Najefikasnija moguća spojnica bi bila ona koja će biti jednako čvrsta kod zatezanja, smicanja i kao originalna ploča koja će se povezati kod zatezanja. Ovo se ne može nikada postići, zato što mora biti barem jedan otvor za zakovicu kod ploče, i dozvoljeno opterećenje spojnice kod zatezanja će tako uvijek biti manje od otpornosti ploče bez otvora. DETACHABLE FASTENERS. SCREW FASTENERS. Since most machine parts that require connection must usually be made in such a way that they can easily be disassembled as well as assembled, nonpermanent fasteners or so-called detachable fasteners are required. Screws and bolts are examples of these.

RAZDVOJIVE SPOJKE. VIJČANE SPOJKE. Od mnogih mašinskih dijelova koji zahtijevaju vezu, moraju obično biti proizvedeni na takav način da će se oni 2

moći lahko rastaviti jednako kao i sastaviti, rastavljive spojke ili tzv. razdvojive spojke se zahtijevaju. Vijci bez navrtke i vijci s navrtkom su primjeri istih. The only difference between a screw and a bolt is that the bolt needs a nut in order to be used as a fastener, whereas a screw fits into a threaded hole.

Jedina razlika između vijka bez navrtke i vijka s navrtkom je to što vijak s navrtkom treba maticu da bi se koristio kao spojka, dok vijak bez navrtke naliježe unutar navojnog otvora. BOLTS.Through bolts are the most satisfactory form of screw fastening, since they can be easily renewed when broken or when the threads strip. A stud bolts (or a stud) has threads on both ends and particularly useful in applications where a plate is to be bolted to a larger part and a through bolt cannot be used.

VIJCI S NAVRTKOM. Uvrtni vijci su najzadovoljavajući oblici pričvršćavanja vijkom, nakon čega se oni mogu lahko zamijeniti kada se slome ili kada se navoji oštete. Svorni vijak s navrtkom (ili svornjak) ima navoje na bočnim krajevima i djelimično je iskoristiv kod primjena gdje se ploča, da bi se pričvrstila dužim dijelom i uvrtnim vijkom ne može koristiti. SCREWS.Sems are preassembled fasteners that eliminate the need for hand assembling of screws and washers. Set screws are a type of semipermanent fasteners used to prevent relative motion between sliding surface. In general, they are useful in low torque applications involving rotary motion. Set screws are made in variety of heads and points.

VIJCI BEZ NAVRTKE. Vijci pričvršćaći sa već namontiranom podložnom pločicom su prethodno sastavljene spojke koje eliminišu potrebu za ručnim spajanjem vijaka bez navrtke i podložnih pločica. Garnitura vijaka bez navrtke su vrsta polurastavljivih spojki koje se koriste da spriječe relativno kretanje između kliznih površina. Uglavnom, one su iskoristive kod primjena sa niskim vrijednostima obrtnog momenta uključujući rotaciono kretanje. Garniture vijaka bez navrtke se proizvode u mnoštvo različitim glavama i vrhovima. To prevent nuts from working loose, many types of special washers, pins and nuts are used as locking devices. Some of the most common locking devices are lock nuts, split pins, spring washers, etc.

Da bi se spriječilo da matice postanu labave, mnoge vrste posebnih podložnih pločica, osovinica i matica se koriste kao osigurači. Neki od najobičnijih osigurača su osigurači sa dvije navrtke, rascjepke, prstenaste elastične podloške 3

itd. The Pitch and the Lead.The pitch is the axial distance between corresponding points on adjacent threads and is equal to the reciprocal of the number of threads per inch. The lead is the distance a screw moves axially during 1 revolution of the screw.

Korak vijka i hod navoja. Korak vijka je aksijalni razmak između odgovarajućih tačaka na susjednim navojima i jednak je recipročnom broju navoja po inču. Hod navoja je razmak koji vijak pređe aksijalno za jedan obrtaj punog kruga vijka. The lead of a single threaded screw is equal to its pitch, a double threaded screw has a lead equal to twice its pitch, a triple threaded screw has a lead 3 times its pitch, and so on. (See Fig 13-3)

Hod navoja vijka sa jednostrukim navojem je jednak njegovom koraku, vijak sa dvostrukim navojem ima hod jednak njegovom dvostrukom koraku, vijak sa trostrukim navojem ima hod trostrukog njegovog koraka, itd.(Pogledati sliku133). LEKCIJA14

WELDING ZAVARIVANJE Welding is a term used to describe all those processes in which two pieces of metal are united to form a joint that is as homogeneous as possible. Metals having similar composition may be united in one homogeneous piece by fusing together the edges in contact or by additional molten metal of the proper characteristics deposited where it will form a fused joint with each piece.

Zavarivanje je pojam koji se koristi da se opišu svi oni procesi kod kojih 2 komada metala se spajaju da bi se ostvarila veza koja je što moguće više homogena. Metali koji imaju sličan sastav mogu se spojiti u jedan homogeni komad međusobnim topljenjem kontaktnih ivica ili dodatnog otopljenog metala odgovarajućih karakteristika nanijetog tamo gdje će se formirati istopljena veza s svakim komadom. Welding can be practiced on castings, on rolled and forged metals, and on thin sheet metals, using techniques appropriate for the thickness of section being welded. Steel, iron, copper, nickel, aluminum, duraluminum and even magnesium may be welded.

4

Zavarivanje se može primijeniti na odlivcima, na valjanim i kovanim metalima i na tankim metalnim limovima, pri čemu se koriste prikladne metode za debljinu presjeka koji se zavaruje čelik, željezo, bakar, nikal, aluminij, duraluminij i čak magnezij se mogu zavarivati. From a metallurgical viewpoint, welding processes may be divided into two main categories: fusion welding processes and solid-phase welding processes (or solid-state welding).

Sa metalurškog stanovišta, procesi zavarivanja se mogu podijeliti u dvije glavne kategorije: procesi zavarivanja topljenjem i procesi zavarivanja pod pritiskom bez topljenja osnovnog materijala (ili zavarivanje pod pritiskom). FUSION WELDING. In fusion welding, the two edges or surfaces to be joined are heated to the melting point and, where necessary, molten filler metal is added to fill the joint gap. Such welds comprise three metallurgical zones: the FUSION ZONE, the unmelted HEATAFFECTED ZONE adjacent to the fusion zone, and the unaffected PARENT PLATE (Fig. 141).

ZAVARIVANJE TOPLJENJEM. Kod zavarivanja topljenjem, dvije ivice ili površine koje se trebaju spojiti se zagrijavaju do tačke topljenja i gdje je potrebno, otopljeni dodatni materijal se dodaje da ispuni spojnu prazninu. Takvi zavari sastoje se od tri metalurške zone: ZONA TOPLJENJA, neotopljena ZONA UTICAJA TOPLOTE odmah do zone topljenja i nezahvaćeni OSNOVNI MATERIJAL (slika 14-1). The principal methods of fusion welding are GAS WELDING, ARC WELDING, RESISTANCE WELDING, PRESSURE WELDING, combinaton methods, such as ATOMIC-HYDROGEN WELDING, as well as more recently developed ELECTRON BEAM WELDING, LASER WELDING, and PLASMA ARCS. Because of space restrictions, we shall confine ourselves to describing briefly only some of these.

Osnovne metode zavarivanja topljenjem su: GASNO ZAVARIVANJE, ELEKTROLUČNO ZAVARIVANJE, ELEKTROOTPORNO ZAVARIVANJE, ZAVARIVANJE PRITISKOM, kombinacija metoda kao što su ZAVARIVANJE ATOMSKIM VODIKOM jednako dobro kao skoro razvijeno ZAVARIVANJE ELEKTRONSKIM SNOPOM, LASERSKO ZAVARIVANJE i ZAVARIVANJE PLAZMOM. Zbog ograničenosti prostora mi ćemo sami sebe ograničiti na kratko opisivanje samo nekih od ovih. Gas welding is usually accomplished by the oxyhydrogen or oxyacetylene methods, the latter being the most common, with oxyhydrogen welding being used primarily on aluminum. High pressure oxygen and acetylene are led through reducer valves to reduce the pressure to a torch where they are mixed and burned at the tip.

5

Gasno zavarivanje se obično postiže kisikovodoničkim ili kisikoacetilenskim metodama, pri čemu je druga najprostija, sa kisikovodoničkim zavarivanjem koje se koristi prije svega na aluminiju. Kisik i acetilen visokog pritiska se dovode kroz redukcione ventile da smanje pritisak u gorionika za zavarivanje gdje se oni miješaju i sagorijevaju pri vrhu gorionika. The flame, either oxidizing, reducing, or neutral, is adjusted to the proper size and brought into contact with the work which has been previously prepared and clamped into position. The temperature of the work is raised until it melts and flows together. Additional metal necessary to accomplish the formation of a sound joint may be added as wire or rod as the welding progresses.

Plamen, bilo oksidirajući, redukujući ili neutralni, prilagođava se odgovarajučoj veličini i dovodi u kontakt sa osnovnim materijaloom koji se prethodno priprema i pričvršćuje. Temperatura osnovnog materijala se povećava sve dok se on ne istopi i poteče zajedno. Dodatni materijal potreban da postigne formiranje ispravne veze može se dodati kao žica ili šipka kako bi proces zavarivanja napredovao. Arc welding is accomplished by utilizing the heat generated by an electric arc, either ac of dc, to fuse the metals together. A common method is to use a motor-generator set to supply dc at relatively low voltage. One electrode is fastened to the work, and the welding rod, usually coated with a flux, is made the other electrode, the arc being struck between the rod and the work. Metal from the rod melts off and is fused into the joint. Automatic machines for arc welding use coils of wire to feed into the arc, flux being supplied from a hopper as the work travels under the arc. This process is also known as submerged arc welding.

Elektrolučno zavarivanje se postiže korištenjem toplote proizvedene električnim lukom, ili naizmjeničnom ili istosmjernom strujom, da bi se metali istopili međusobno. Obična metoda je koristiti garnituru motor-generator za snabdijevanje istosmjerne struje pri relativno niskom naponu. Jedna elektroda se pričvršćuje za osnovni materijal i šipka za zavarivanje, obično obložena topiteljem čini drugu elektrodu, gdje se električni luk uspostavlja između šipke i osnovnog materijala. Metal dodatnog materijala se topi i stapa se u vezu. Automatske mašine za elektrolučno zavarivanje koriste kaleme žice da odriže električni luk, pri čemu se topitelj snabdijeva iz lijevka kao osnovnog materijala koji putuje ispod električnog luka. Ovaj proces je također poznat kao zavarivanje pod zaštitnim slojem. SOLID-PHASE WELDING. In solid-phase welding, on the other hand, welds are made by bringing two clean, solid metal surfaces into sufficiently close contact for a metalic bond to be 6

ZAVARIVANJE POD PRITISKOM BEZ TOPLJENJA OSNOVNOG MATERIJALA. Kod zavarivanja pod pritiskom bez topljenja osnovnog materijala, s druge strane, zavari se stvaraju nanošenjem dvije čiste punemetalne površine u dovoljno zatvoren kontakt za metalnu vezu koja se treba formirati između njih (slika 14-2). formed between them (Fig. 14-2).

Whereas fusion welding necessarily requires part of the metal to be heated above the melting point, solid-phase welding may be accomplished at temperatures as low as normal room temperature. The pricipal methods of solid-phase welding are VACUUM WELDING, DIFFUSION WELDING, FRICTION WELDING, EXPLOSIVE (or EXPLOSION) WELDING, ULTRASONIC WELDING, etc.

Dok zavarivanje topljenjem neophodno zahtijeva dio metala koji se treba zagrijati iznad tačke topljenja, zavarivanje pod pritiskom bez topljenja osnovnog materijala može se postići pri temperaturama, kako niskoj tako i sobnoj temperaturi. Osnovne metode zavarivanja pod pritiskog bez topljenja osnovnog materijala su VAKUUMSKO ZAVARIVANJE, DIFUZIONO ZAVARIVANJE, FRIKCIONO ZAVARIVANJE, EKSPLOZIV (ili EKSPLOZIVNO) ZAVARIVANJE, ULTRAZVUČNO ZAVARIVANJE itd. Vacuum Welding. In vacuum welding, a clean cut is made and the surfaces to be joined are kept free from contamination in a vacuum chamber. When the two clean surfaces are brought into contact, a so-called difussion bond is formed.

Vakuumsko zavarivanje. Kod vakuumskog zavarivanja, čisti rez se proizvodi i površine koje se trebaju spojiti čuvaju se odvojene od zaprljanosti u vakuumskoj komori. Kada se dvije čiste površine dovedu u kontakt, tzv. difuziona veza se formira. Friction Welding involves the application of considerable stress and deformation in the presence of relatively steep temperature gradients induced by rubbing the two surfaces together at high speeds. This is really a combination of fusion welding and deformation bonding.

Frikciono zavarivanje uključuje primjenu znatnog napona i deformacije u prisutnosti relativno jakih temperaturnih gradijenata induciranih trenjem dvije površine međusobno pri visokim brzinama. Ovo je ustvari kombinacija zavarivanja topljenjem i zavarivanja deformacijom.

7

Explosive Welding, in which one material is driven at high velocity onto the surface of another, creates large amounts of new surface area through extremely large, but highly localized deformation in the vicinity of the impact surface.

Eksplozivno zavarivanje kod kojeg jedan materijal se navodi pri visokoj brzini na površinu drugog, prouzrokuje velike količine nove površine kroz ekstremno veliku, ali visoko lokalizovanu deformaciju i ublizini udarne površine. BRAZING AND SOLDERING differ from welding in that there is no fusion of the parent metal, the entire process being carried out below the melting point of the casting using a lower melting point alloy as filler: this alloy is often of a completely different composition from that of the casting, so that hardness and colour differences may be introduced. Good adhesion can nevertheless be achieved through continuous metallic contact, and high strength repairs are feasible.

TVRDO I MEHKO LEMLJENJE se razlikuju od zavarivanja po tome što ovdje nema topljenja osnovnog materijala, pri čemu se čitav proces sprovodi ispod tačke topljenja odlijevka gdje se koristi legura sa nižom tačkom topljenja kao lem: ova legura je često kompletno različitog sastava od odlivka, tako da razlike u tvrdoći i boji se mogu predstaviti. Dobra adhezija može se ipak postići kroz stalni metalni kontakt i visoka poboljšanja čvrstoće su moguća. Lekcija 15 CLUTCHES

SPOJNICE A clutch is a friction device whose primary function is to transmit power from the driving to the driven member on an intermittent basis. Clutches are generally classified as mechanical, electrical, and hydraulic. There are numerous subypes of these three classifications and some of them will also be discussed.

Spojnica je frikcioni uređaj čija je primarna funkcija da prenese snagu sa pogonskog na gonjeni element na povratnoj osnovi. Spojnice se generalno dijele na mehaničke, električne, i hidraulične. Postoje brojne podvrste ove tri podjele i neke od njih će također biti razmatrane. MECHANICAL CLUTCHES. The type of clutch that we designate as mechanical falls into two categories: positive contact and friction.

MEHANIČKE SPOJNICE. Tip spojnice koji se označava kao mehanička se dijeli na dvije grupe:zupčasta i frikciona.

8

Positive Contact Clutches transmit power from the driving shaft to the driven shaft by means of jaws or teeth. The advantages of these positive contact clutches are that they will not slip, they develop very little heat because hey do not depend upon friction, and they are generally lighter and less costly han a friction clutch of similar torque capacity.

Zupčaste spojnice prenose snagu sa pogonskog vratila na gonjeno pomoću čeljusti ili zuba.Prednosti ovih spojnica su da one neće proklizati, razvijaju veoma malo topline jer one ne ovise o trenju i generalno su lakše i manje koštaju nego frikciona spojnica istog obrtnog momenta.

The disadvantages are that positive contact clutches cannot be engaged at high speeds, shock accompanies engagement at any speed, and they require some relative motion in order to engage when both driving and driven shafts are at rest.

Nedostaci su da se kandžaste spojnice ne mogu uključiti pri velikim brzinama, udari prate uključivanje pri bilo kojoj brzini i one zahtjevaju neko relativno kretanje da bi se uključile, kada su i pogonsko i gonjeno vratilo u mirovanju. Positive clutches, although not as widely used as friction clutches, do find important use in such applications as automotive transmissions, business machines, presses, and household appliances.

Zupčaste spojnice, iako se ne koriste tako široko kao frikcione, nalaze važnu upotrebu u takvim primjenama kao što su automobilski prenosnici, alatne mašine, prese i kućanski uređaji. Friction Clutches. The first of the friction type clutches to be discussed is the disc clutch, also known as an axial or plate clutch. This type of clutch is able o transmit torque from the input to the output shaft because of the frictional force developed between the two plates or discs. Figure 15 – 1 is a simplified sketch showing the basic components of this type of clutch.

FRIKCIONE SPOJNICE. Prvi tip frikcionih spojnica koji će se razmatrati je pločasta spojnica, također poznata kao aksijalna spojnica. Ovaj tip spojnice je u mogućnosti da prenese obrtni moment sa ulaznog na izlazno vratilo zbog frikcione sile koja se razvija između dvije ploče ili diska. Slika 15-1 je pojednostavljena skica koja pokazuje osnovne komponente ovog tipa spojnice.

9

The input disc is free to move axially along the shaft bu is pinned, splined, or keyed to the shaft so that it must rotate with the shaft.

Ulazni disk je slobodan da se aksijalno pomjera duž vratila ali je pričvršćen, ožlijebljen ili uklinjen za vratilo tako da se mora obrtati sa vratilom. Clearly, the torque that can be transmitted will depend upon the fricional force developed, among other factors, upon the axial force developed between the discs.

Jasno, obrtni moment koji se može prenositi će ovisiti od frikcione sile koja se razvija, koja sa svoje strane zavisi pored ostalih faktora, od nastale sile između ploča.

The axial force can be applied in several ways, such as by mechanical means (levers, springs, linkages), hydraulic or pneumatic pressure, or electromagnetic means.

Aksijalna sila se može ostvariti na nekoliko načina mehaničkim sredstvom (poluge, opruge, polužni mehanizmi), hidrauličnim ili pneumatskim pritiskom ili elektromagnetnim sredstvom. The primary advantages of friction clutches are that, because they can slip relative to each other, there is very little shock during engagement and they can be used for high speed engagement applications.

Primarne prednosti frikcionih spojnica su te, jer mogu klizati relativno jedna o drugu, da nastaje veoma mali udar tokom uključenja i mogu se koristiti za veliku brzinu uključenja. The disadvantages are that they to slip ( not suitable for applications that require positive transmissions), they do wear out (requiring replacement of friction material), and heat is developed (might require external cooling).

Nedostaci su da proklizuju (neodgovarajuće za primjene koje zahtjevaju konstantan prenosni odnos) troše se (zahtjevaju zamjenu frikcionog materijala) toplota se razvija (zahtjevaće vanjsko hlađenje). Another type of disc clutch is the cone clutch, shown in Figure 15 – 2. Cone cluthces have the advantage of being able to transmit a larger torque thand disc clutches with the same outside diameter and actuating force.

10

Drugi tip pločaste spojnice je konična spojnica prikazana na slici 15-2.Konične spojnice. Imaju prednost mogućnosti prenosa većeg obrtnog momenta nego pločaste spojnice sa istim vanjskim prečnikom i silom pokretanja. The reason for this capability is the increased frictional area and the wedging action that takes place. Cone clutches find their widest use in relatively low peripheral speed applications.

Razlog za ovu mogućnost je povećana frikciona površina i radnja uklinjavanja koja se dešava. Konične spojnice nalaze svoju najširu upotrebu kod primjena sa relativno malim perifernim brzinama. Other types of clutches are: ELECTRIC CLUTCHES, where torque transmission is done by means of electric power. HYDRAULIC or PNEUMATIC CLUTCHES, where torque transmission is done by hydraulic power and which have he advantage of minimizing shock and vibration.

Drugi tipovi spojnica su: ELEKTRIČNE SPOJNICE, gdje se prenos obrtnog momenta ostvaruje električnom snagom. HIDRAULIČNE ILI PNEUMATSKE SPOJNICE, gdje se prenos obrtnog momenta ostvaruje hidrauličnom snagom i koje imaju prednost minimiziranja udara i vibracija. There are many applications such as washing machines, textile machinery, pumps, appliances, helicopter rotors, and so on, for which it is desirable to have automatic, smooth engagement between driven and driving member whenever some minimum speed is exceeded. The ideal clutch for this type of problem is the Centrigual Clutch.

Postoje mnoge primjene kao što su mašine za pranje veša, tekstilne mašine, pumpe, uređaji, rotori helikoptera itd. za koje je poželjno da imaju automatsko uključenje između pogonskog i gonjenog elementa bilo kad se neka minimalna brzina pređe. Idealna spojnica za ovaj tip problema je centrifugalna spojnica. LEKCIJA16 BRAKES AND SPRINGS

11

KOČNICE I OPRUGE BRAKES. Brakes, like clutches, depend upon the friction between two surfaces for their action, the difference being that clutches are used to keep the driving and driven members moving together, whereas brakes are used to stop a moving member or to control its motion by absorbing kinetic energy, i.e. by absorbing in friction the energy possessed by the moving car. In so doing they convert the energy into heat.

KOČNICE. Kočnice, kao što su spojnice, zavise od trenja između dvije površine za njihovo djelovanje, pri čemu se razlika koju spojnice posjeduju koristi da zaustavi međusobno kretanje pogonjenih i pogonskih elemenata,dok se kočnice koriste da zaustave pokretni element ili da kontrolišu njegovo kretanje apsorbovanjem kinetičke energije, tj. apsorbovanjem kod trenja, pri čemu se energija posjeduje kretanjem automobila. Na takav način one pretvaraju energiju u toplotu. There are two types of brakes, the drum brake and the disc brake. Either or both types may be fitted, but wheere both types are used it is usual for the disc brakes to be fitted to the front wheels.

Postoje 2 vrste kočnica, čeljusna kočnica i disk kočnica. Ili jedna ili obe vrste mogu se podesiti ali gdje se obe vrste koriste, uobičajeno je za kočnice sa diskovima da se podešavaju na prednjim točkovima. DRUM BRAKES. The drum brake consists of a pair of semicircular brake shoes mounted on a fixed back plate and situated inside a drum.

KOČNICE SA PAPUČAMA. Čeljusna kočnica sastoji se od para polukružnih kočnih papuča montiranih na stražnji fiksirani disk i smještenih unutar doboša. This drum is fixed to the road wheel and rotates with it. One end of each shoe is on a pivot and a spring holds the other end in contact with the piston of a hydraulic cylinder. Each shoe is faced with material, known as brake lining, which produces high frictional resistance.

Ovaj doboš se fiksira za vanjski točak kola i rotira sa njim. Jedan kraj svake papuče je na osovini i opruga zadržava drugi kraj u kontaktu sa klipom hidrauličnog cilindra. Svaka papuča se oblaže materijalom, kao što je kočna obloga, koja proizvodi visoko-frikcionu otpornost. The hydraulic system comprises a master cylinder and the slave cylinders, which are the cylinders on the road wheels. The slave cylinders are connected to the master cylinder by tubing and the whole system is filled with hydraulic fluid. A piston in the master cylinder is connected to the brake pedal, so that, when the 12

driver depresses the pedal, the fluid is forced out to each slave cylinder and operates their pistons. The fluid pushes the pistons out of their cylinders. They, in turn, push against the inner ends of the brake shoes and force them against the brake drums in each wheel.

Hidraulični sistem sastoji se od glavnog cilindra i radnih cilindara, koji su ujedno i cilindri na vanjskim točkovima kola. Radni cilindri se povezivaju sa glavnim cilindrom sistemom cijevi i čiji sistem se puni hidrauličnim uljem. Klip u glavnom cilindru se povezuje za kočnu pedalu, pa tako, kada vozač pritišće pedalu, fluid se istiskuje van prema svakom radnom cilindru i pušta u radnjihove klipove. Fluid gura klipove izvan njihovih cilindara. Oni, opet, guraju uz unutrašnje krajeve kočnih papuča i utiskuju ih uz doboše kočnice na svakom točku. We say that the brakes are on. This friction of the shoes against the drums, which are fixed to the road wheels, slows down or stops the car. As the brake pedal is allowed to come up, the hydraulic fluid returns to its original position, the pistons retract, and a spring attached to each brake shoe returns it also to its original position, free of the brake drum. Now we say that the brakes are off. Mi

kažemo da su tada kočnice uključene. Ovo trenje papuča uz doboše, koji su fiksirani za vanjske točkove kola usporava ili zaustavlja automobil. Kako se kočna pedala dozvoljeno vraća gore, hidraulični fluid se vraća u njegovu prvobitnu poziciju, klipovi se vraćaju i opruga koja se pričvršćuje za svaku kočnu papuču vraća je također u njenu prvobitnu poziciju, odvojeno od doboša. U ovom slučaju mi kažemo da su kočnice isključene. Drum brakes are prone to a reduction in the braking effort, known as „fade“, caused by the overheating of the linings and the drum. However, fading is unlikely to occur except after the brakes have been used repeatedly in slowing the car from a high speed or after braking continuosly down a steep hill. Descending such a hill, it would have been preferable to use engine braking by changing down into a lower gear. Drum brakes can be made less prone to fade by improving the cooling arrangements, by arranging for more air to be deflected over them, for example.

Čeljusne kočnice su sklone redukciji kod kočnog naprezanja, poznato kao „otkazivanje (kočnice)“, koje se uzrokuje pregrijavanjem obloga i doboša. Kako god, otkazivanje je nepoželjno za zbivanje, izuzev poslije kada se kočnice koriste više puta kod usporavanja automobila velike brzine ili poslije stalnog kočenja niz stalno brdo. Silaženje, kao niz brdo može biti poželjno za korištenje kočenja mašine prebacivanja u nižu brzinu. Čeljusne kočnice se mogu proizvesti da su manje sklone otkazivanju poboljšanjem sistema hlađenja raspoređivanjem zraka koji se treba skrenuti preko njih, na primjer. 13

DISC BRAKES. The disc brake consists of a steel disc with friction pads operated by slave hydraulic cylinders. The steel disc is attached to the road wheel and rotates with it. Part of this steel disc is enclosed in a caliper. This caliper contains two friction pads, one on each side of the disc, and two hydraulic cylinders, one outside each pad.

KOČNICE SA DISKOVIMA. Disk kočnica sastoji se od čeličnog diska sa papučama sa oblogom koja se pušta u rad radnim hidrauličnim cilindrima. Čelični disk se pričvršćuje za vanjski točak kola i rotira zajedno s njime. Dio ovog čeličnog diska se ugrađuje u kučište. Ovo kučište sadrži dvije papuče sa oblogom, jednu na svakoj strani diska i dva hidraulična cilindra i jednu izvan svake obloge. The pads are normally held apart by a spring, but when the driver depressess the brake pedal, pistons from the hydraulic cylinders force the pads against the sides of the disc. Because the disc is not enclosed all the way round, the heat generated when the brakes are applied is dissipated very much more quickly than it is from brake shoes which are entirely enclosed inside a drum. This means that disc brakes are less prone to fade than drum brakes.

Obloge se normalno drže odvojene oprugom, ali kada vozač pritišće kočnu pedalu, klipovi iz hidrauličnih cilindara utiskuju obloge uz strane diska. Zato disk nije obuhvaćen po čitavom obimu, pri čemu toplota koja se proizvodi kada se kočnice primjenjuju odaje se veoma brže nego kod kočnih papuša koje su potpuno zatvorene unutar doboša. Ovo podrazumijeva da su disk kočnice manje sklone otkazu nego čeljusne kočnice.

SPRINGS. Springs are devices used a) as cushions to absorb shock, as in automobile springs, machine supports or airplane landing gear; b) as a source of power, as in clocks or watches, where energy is stored up in them and later delivered as driving power; or c) to provide a force to maintain pressure between contacting surfaces, as in friction clutches and brakes.

OPRUGE. Opruge su uređaji koji se koriste a) kao amortizeri za apsorbovanje udarnog opterećenja, kao kod automobilskih opruga, mašinskih nosača ili avionskog stajnog strapa; b) kao izvor snage, kod zidnih ili ručnih satova, gdje se energija skupklja u njima i kasnije se dostavlja kao pogonjena snaga ili c) da obezbijede silu za održavanje pritiska između kontaktnih površina kao kod frikcionih spojnica i kočnica.

14

There are various types of springs for various applications. Compression springs are more desirable for heavy loads than extension springs, because of the possibility of stress concetration in the loop of the extension spring. Compression springs can, however, be employed for tensile loading.

Postoje različite vrste opruga za različite primjene. Pritisne opruge su mnogo poželjnije za teška opterećenja nego zatezne opruge bog mogućnosti koncentracije napona kod zavoja zatezne opruge. Pritisne opruge, kako god, mogu se uposliti za zatezno opterečenje. Conical coil springs, if properly designed, may be compressed flat under load. Disc springs represent a recent development that is being extensively employed for heavy loads. Laminated or leaf springs are used in vehicles of various types, although coil springs are now being used in automotive applications. Coil springs may be made of square, rectangular, or round wire.

Konične zavojne opruge, ako se ispravno konstruišu mogu se sabiti pljosnato pod opterečenjem. Tanjiraste opruge predstavljaju savremeni razvoj koji se u velikoj mjeri upošljava za teška opterečenja. Lamelarne ili lisnate opruge se koriste kod vozila različitih vrsta, mada se zavojne opruge sada koriste kod automobilskih primjena. Zavojne opruge se mogu izraditi od kvadratne, pravougaone ili okrugle žice.

LEKCIJA 17 BEARINGS

LEŽAJI A BEARING is a mechanical term used to denote that part of a machine which bears the friction occasioned when parts are in contact and have relative motion. Bearings are employed to support, guide, and restrain oscillating elements, and as bearings for reciprocating elements.

LEŽAJ je mehanički pojam koji se koristi da označi onaj dio mašine koji podnosi trenje koje se prouzrokuje kada su dijelovi u kontaktu i imaju relativno kretanje. Ležaji se upošljavaju pa da oslanjaju, vode i zadržavaju pokretne elemente. Oni se mogu svrstati kao ležaji za rotirajuće i oscilatorne elemente, i kao ležaji za naizmjenično-pravolinijske elemente. Bearing for rotating or oscillating elements amy be further classified as PLAIN BEARIN GS (also called aliding bearings) and ANTIFRICTION BEARINGS (also called rolling bearings).

15

Ležaji za rotirajuće ili oscilatorne elemente se mogu dalje svrstati kao OBIČNI LEŽAJI (također nazvani klizni ležaji) i ANTIFRIKCIJSKI LEŽAJI (također nazvani kotrljajni ležaji). PLAIN BEARINGS, as distinguished from the rolling bearings to be discussed later, are usually classified as plain journal (of sleeve) bearings and plain thrust bearings. Plain journal bearings (henceforth journal bearings) support a load in the radial direction. Plain thrust bearings (henceforth thrust bearings) take a thrust load in the direction of the axis of the shaft.

KLIZNI LEŽAJI, kako se razlikuju od kotrljajnih ležaja koji se trebaju razmatrati kasnije, se obično svrstavaju kao klizni radijalni ležaji (čahure) i klizni aksijalni ležaji. Klizni radijalni ležaji (kako stoji dalje u tekstu, radijalni ležaji) primaju opterećenje u radijalnom pravcu. Klizni aksijalni ležaji (kako stoji dalje u tekstu, aksijalni ležaji) preuzimaju aksijalno opterećenje u pravcu ose vratila. A journal bearing is composed of two essential parts, the journal, which is the inner cylindrical or conical part and which usually rotates, and bearing or surrounding shell, which may be stationary, as in the case of lineshaft bearings, or moving, as in a connecting rod bearing. The simplest form of journal bearing embodies a shaft rotating in a hole in a frame or bracket.

Radijalni ležaj je sastavljen od dva osnovna dijela, rukavca koji je unutrašnji cilindrični ili konični dio i koji obično rotira i posteljice (ležaja) ili okruženog umotača, koji može biti nepokretni kao u slučaju ležaja za transmisiona vratila ili pokretni kao kod ležaja za klipnjaču. Najjednostavniji oblik radijalnog ležaja obuhvaća vratilo koje rotira u otvoru u ramu ili kučištu. For this reason, bearing holes are generally supplied with sleeves or bushings so that a comparatively inexpensive replacement is possible. The contact surfaces are lubricated through oil holes in the bushing.

Zbog ovog razloga, otvori ležaja se općenito snabdijevaju sa posteljicom ili čahurom, zato srazmjerno jeftina zamjena je moguća. Kontaktne površine se podmazuju kroz uljne otvore u čahuri. Thrust bearings are used for axial restraint, and are very important where heavy axial loads may prevail, as in vertical hydraulic turbogenerator sets and worm gearing. In such instances, a collar on the rotating shaft rests on a series of freely pivoting segments attached to the stationary bearing.

Aksijalni ležaji se koriste za aksijalno ograničavanje i veoma su važni gdje teška aksijalna opterečenja mogu preovladavati kao kod skupina vertikalnih hidrauličnih turbogeneratora i pužnog prenosnika.U takvim slučajevima, prsten 16

na rotirajućem vratilu miruje na seriji slobodno njihajućih segmenata pričvršćenih za nepokretni ležaj. The rotation of the coller induces a wedge – shaped oil film between its lower surface and the top of the segments to provide thick – film lubrication. For light thrust loads, one or more thrust washer, restrained by separate collars or integral shoulders on the shaft, are satisfactory.

Rotacija prstena proizvodi uljni film u obliku klina između njegove dublje površine i vrha segmenata da obezbijedi podmazivanje debelim slojem. Za lagana aksijalna opterećenja, jedna ili više aksijalnih podložnih pločica, koje se ograničavaju odvojenim prstenovima ili cjelovitim grebenima rukavca na vratilu su zadovoljavajuće. ANTI – FRICTION BEARINGS. Ball and roller bearings are known as anti – friction bearings, and have certain advantages over journal bearings.

ANTIFRIKCIJSKI LEŽAJI. Kuglični i valjčani ležaji su poznati kao kotrljajni ležaji i imaju sigurne prednosti preko radijalnih ležaja. The basic ball bearing consists of four parts: 1. tho outer ring. 2. the inner ring, 3. the balls, 4. the separator (that is, ball retainer). The separator serves the purpose of always keeping the balls separated and thereby preventing them from rubbing against each other.

Osnovni kuglični ležaj sastoji se od 4 dijela: 1. vanjskog prstena, 2. unutrašnjeg prstena, 3. kuglica, 4. kaveza (koji je zadržač kuglica). Kavez služi u svrhu stalnog čuvanja kuglica koje se odvajaju i zbog osiguravanja njih od trošenja jedne o drugu.

Ball bearings are categorized into three areas, namely, 1. radial ball bearings, which support a load at right angles to the shaft axis, 2. thrust ball bearings, which take a thrust load in the direction of the axis of the shaft, and 3. angular – contact ball bearings, which are designed to take a combination of radial and thrust loads, and should be used in pairs unless the load is pure thrust.

Kuglični ležaji se svrstavaju u 3 područja, inače: 1. radijalni kuglični ležaj, koji preuzimaju opterečenje pod pravim uglovima u odnosu na osu vratila, 2. aksijalni kuglični ležaj koji preuzimaju aksijalno opterečenje u pravcu ose vratila, 3. radiaksijalni kuglični ležaj koji su dizajnirani da preuzimaju kombinaciju radijalnih i aksijalnih opterećenja i trebali bi se koristiti u parovima izuzev ako je opterečenje čisto aksijalno.

17

Roller bearings serve the same purpose as ball bearings, but they can support much higher loads than comparably sized ball bearings because they have line contact instead of point contact. Most types of radial roller bearings cannot resist thrust loads of any significant magnitude and, with the exception of the cylinder type, operate at speeds lower than those for ball bearings.

Valjčni ležaji služe u istu svrhu kao i kuglični ležaji, ali oni mogu da nose mnogo veća opterečenja nego kuglični ležaji iste veličine zato što oni imaju linijski kontakt umjesto tačkastog kontakta. Mnoge vrste radijalnih lančanih ležaja ne mogu podnijeti aksijalna opterečenja bilo koje značajne veličine i sa izuzetkom cilindričnog tipa, rade pri nižim brzinama nego onima za kuglični ležaj. Careful consideration must be given to the lubrication of roller bearings, although many can function adequately under limited speed and load combinations with only a periodic greasing.

Važan značaj može se dati podmazivanju valjčanih ležaja, iako mnogi mogu kako treba funkcionisati pod ograničenom brzinom i kombinacijama opterečenja sa samo periodičnim podmazivanjem. Roller bearings can be classified into four basic types: 1.Cylindrical roller bearings, with rollers whose diameters are approximately equal to their lengths,

Valjčani ležaji se mogu svrstati u 4 osnovne vrste: 1. cilindrični valjčani ležaji sa valjčićima čiji prečnici su približno jednaki njihovim dužinama,

2. needle roller bearings, having cylindrical rollers of small diameter and considerable length, and operating without a cage of retainer (They occupy very little diametral space in relation to their load – carrying capacity, and are therefore coming into extensive use in gear mountings, and as piston pin bearings in large internal combustion engines,

2. igličasti valjčani ležaji, koji imaju cilindrindrične valjke malog prečnika i znatnu dužinu koji rade bez kaveza ili zadržača. Oni zauzimaju veoma mali diametralni prostor u vezi sa njihovom nosivosti i oni zbog toga ulaze u široku primjenu kod montaže župčanika i kao ležaji osovinice klipa kod velikih motora SUS,

18

3. tapered roller bearings, which are extensively used rof machine tool and automotive application, and are capable of taking heavy unidirectional thrust loads in addition to large radial loads, and 4. spherical roller bearings.

3. konusni valjčani ležaji koji se široko koriste za alatnu mašinu i automobilske primjene i sposobni su za preuzimanje teških istosmjernih aksijalnih opterečenja uz velika radijalna opterečenja i 4. sferični valjčani ležaji. UNIT 18 VISCOSITY. LUBRICATION AND METHODS OF LUBRICATION (Bearing Maintenance) A major problem faced by engineers through the years has been how to prevent the loss of useful energy due to friction. It has been estimated that of all the energy produced throughout the world, as much as one third to one half is wasted because of friction. FRICTION may be defined as the opposing force that is developed when two surfaces move relative to each other. LUBRICATION has than been defined as the art of reducing the friction devfeloped between two surfaces moving relative to each other. This is usually done by placing a substance between the moving surfaces. Although the material that is called a lubricant is usually in the liquid sate, solids and gases are also used as lubricants. One of the fundamental problems involved in lubrication theory is the effect of the internal resistance of the fluid being used as a lubricant. The expression for this internal resistance, called VISCOSITY, can be obtained by applying Newton's law of visous flow to the system shown in Figure 18 – 1. In the figure, the lower plate is stationay, while the upper plate is moving to the right with a velocity U. The two parallel plates are separated by a lubricant film of thickness h. When two plates, having relative motion, are separated by a lubricant (in this case an oil film), a flow of oil takes place. In most lubrication problems, conditions are such that the flow that occurs is laminar. By LAMINAR FLOW we mean that the fluid is in layers or laminae, which are maintained as the flow progresses. When this condition is not met, we speak of the flow as being TURBULENT.

19

Under conditions of laminar flow, we may assume that perfect adhesion is achievable. In other words, the lamina immediately adjacent to the moving plate moves with the same velocity as the plate, whereas that immediately adjacent to the stationary plate has zero velociy. The inermediae laminae move with velocities tha vary linearly from 0 to U. Because the laminae have different velocities, each layer must slide upon the adjacent layer. A force, F, is required to produce this sliding. The resistance the fluid offers to this force, is known as the shear stress, which in turn causes sluid friction. There are a variety of methods used to lubricate bearings. The method chosen for a specific problem depends to a large extent upon the type of service the bearing is to perform and also how important the bearing is to the system of which it is a part. Bearings hat are to be used in low – speed light – load applications can be lubricated by the HAND OILING METHOD. A good general rule to follow is that this method should be used only if no other alternative is available, and then only if the bearing plays a relatively minor rule in the operation of the system it is a part of. The WICK – FEED OIL METHOD is better than the hand oiling mehod because of the more uniform supply of oil. The DROP – FEED OIL METHOD, in which oil from a reservoir flows through a needle valve to the bearing, is better than the hand oiling method because of a more uniform rate of flow. However, if does have the danger of the valve clogging, if any impurities are present in the oil.

LEKCIJA 18 VISKOZITET, PODMAZIVANJE I METODE PODMAZIVANJA (Održavanje ležajeva) Osnovni problem sa kojim se suočavaju inženjeri bio je kako spriječiti gubitak korisne energije usljed trenja. Moglo se procijeniti da od čitave energie koja se proizvede širom svijeta, što iznosi jednu trećinu do jedne polovine, gubi se zbog trenja. TRENJE se može definisati kao sila odupiranja koja se razvija kada dvije površine se kreću relativno jedna u odnosu na drugu. PODMAZIVANJE se onda definiše kao sposobnost smanjivanja trenja koje se razvija između dvije površine koje se kreću relativno jedna u odnosu na drugu. Ovo se obično vrši smještanjem supstance između pokretnih površina. Iako materijal koji se zove mazivo je obično u tečnom stanju, čvrsta i gasovita stanja se također koriste kao 20

maziva. Jedan od osnovnih problema koji se uključuje u teoriju podmazivanja je učinak unutrašnje otpornosti fluida koji se koristi kao mazivo. Izraz za ovu unutrašnju otpornost, koja se zove VISKOZITET, može se postići primjenjivanjem Njutnovog zakona viskoznog toka na sistem prikazan na slici 18-1. Na slici, donja ploča je nepokretna , dok gornja ploča se kreće u desno brzinom U. Dvije paralelne ploče se odvajaju maznim filmom debljine h. Kada dvije ploče, koje imaju relativno kretanje se odvajaju mazivom (u ovom slučaju uljnim filmom), protok ulja se javlja. U mnogim problemima podmazivanja uslovi su takvi da tok koji se javlja je laminaran. Pod LAMINARNIM TOKOM podrazumijevamo da je fluid u slojevima ili listićima, koji se zadržavaju kako protok napreduje. Kada ovaj uslov nije zadovoljen, mi govorimo o toku kao što je TURBULENTNI. Pod uslovima laminarnog toka, mi možemo pretppostaviti da savršena adhezija je postignuta. Drugim riječima, sloj neposredno odma do pokretne ploče se kreće istom brzinom kao ploča, dok neposredno odma do nepokretne ploče ima nultu brzinu. Središnji listićise kreću brzinama koje variraju linearno od 0 do U. Zato što listići imaju različite brzine. Svaki sloj mora kliziti po susjednom sloju. Sila F se zahtijeva da proizvede ovo klizanje. Otpornost koju fluid pruža ovoj sili, poznata je kao napon smicanja, koja opet uzrokuje trenje fluidom. Postoji mnoštvo metoda koje se koriste za podmazivanje ležajeva. Izabrana metoda za posebni problem zavisi u velikoj mjeri od vrste uloge koju ležaj treba da vrši i također koliko je ležaj važan u sistemu čiji je dio. Ležajevi koji se trebaju koristiti kod primjena malih opterećenja pri niskim brzinama mogu se podmazivati METODOM RUČNOG PODMAZIVANJA. Dobro osnovno pravilo koje treba slijediti je da se ova metoda treba koristit samo ako druga alternativna nije na raspolaganju i samo onda ako ležaj igra relativno manje važnu ulogu u radu sistema čiji je dio. METODA PODMAZIVANJA FITILJOM je bolja nego metoda ručnim podmazivanja zbog ravnomjernijeg dotoka ulja. METODA PODMAZIVANJA IGLOM kod koje ulje iz rezervoara protiče kroz igličasti ventil u ležaj je bolja nego metoda ručnim podmazivanjem zbog ravnomjernijeg rasporeda količine toka. Kako god, ono ima opasnost začepljenja ventila, ako bilo koje nečistoće su prisutne u ulju.

21