EK1 Osovine i Vratila

Elementi konstrukcija I Osovine i vratila dr. sc. sc. Milan Kljajin, Kljajin, red. prof. u tr. tr. zv. zv. dr. sc. sc. Željko Ivandić Ivandić, docent Mirko Karakaš Karakašić, asistent Mato Kokanović Kokanović, asistent Strojarski fakultet u Slavonskom Brodu · Zavod za strojarske konstrukcije © Copyright by M. Kljajin

1

Nepokretna puna osovina

Okretna puna osovina © Copyright by M. Kljajin

2

1

Puno vratilo

Šuplje vratilo

© Copyright by M. Kljajin

3

Savitljivo vratilo Savitljivo vratilo (1 – čelična žica, 2 - plosnati čelik, 3 – zaštitna cijev

© Copyright by M. Kljajin

4

2

Zarezno djelovanje i tok sila u osovinama i vratilima (σf, τt – nazivna naprezanja; σk, τk – naprezanja prouzročena zareznim djelovanjem; E – zarezi rasterećenja) © Copyright by M. Kljajin

5

Nosivi rukavci a) cilindrični čelni rukavac; b) cilindrični unutarnji rukavac s ojačanjem; c) cilindrični unutarnji rukavac; d) konični nepokretni rukavac; e) kuglasti pokretni ili nepokretni rukavac

© Copyright by M. Kljajin

6

3

Prstenovi kao ojačanja vratila a) stezni prsten; b) postavni prsten DIN 1705 sa dva za 135°pomaknuta zatika s navojem; c) postavni prsten DIN 1705 s konačnim zatikom

© Copyright by M. Kljajin

7

Rukavci ručica a) uvijčan s vijčanim nastavkom; b) uprešan; c) s konusom i vijčanim nastavkom

© Copyright by M. Kljajin

8

4

Potporni rukavci a) s punom naležnom površinom; b) s prstenastom naležnom površinom; c) s prstenastom naležnom površinom i lećastom potpornom pločom; d) kuglasti rukavac © Copyright by M. Kljajin

9

Momenti savijanja u opasnim presjecima osovina i vratila a) primjer s jednom silom; b) primjer s dvije sile © Copyright by M. Kljajin

10

5

Moment savijanja M ako sile djeluju u raznim ravninama (osovina i vratilo crtani su tako da su raščlanjeni u dijelovima izmeñu opisanih presjeka) Fx horizontalna sila; Fy vertikalna sila; FA i FB reakcije u osloncima; Mx momenti sila Fx; My momenti sila Fy; 1···4 opasni presjeci © Copyright by M. Kljajin

11

Tok okretnih momenata u vratilu

© Copyright by M. Kljajin

12

6

Momenti Wf i Wt protiv savijanja i torzije, te momenti inercije If i /t raznih presjeka osovina i vratila

© Copyright by M. Kljajin

13

Dopuštena naprezanja na torziju i savijanje (N/mm2) za osovine i vratila (iskustvene vrijednosti)

© Copyright by M. Kljajin

14

7

Osovina ili vratilo s jednakim naprezanjem na savijanje

© Copyright by M. Kljajin

15

Faktor utjecaja kvalitete površine bp ovisno o vlačnoj čvrstoći σM čelika

© Copyright by M. Kljajin

16

8

Faktor oblika αkf kod vratila s različito oblikovanim prijelazom s većeg na manji promjer © Copyright by M. Kljajin

17

Faktor oblika αkf kod vratila s utorom po obodu

© Copyright by M. Kljajin

18

9

Faktor oblika αkf kod vratila s poprečnim provrtom © Copyright by M. Kljajin

19

Faktor oblika αkf kod vratila a) s naprešanom glavinom; b) sa zarezom s oštrim bridovima za uskočnike; c) s blagim prijelazima; d) s utorima za pero, odnosno utorima za dosjedni klin © Copyright by M. Kljajin

20

10

Progib (ugib) osovine ili vratila i kosi položaj rukavca u ležaju

Progib (ugib) uklještenog glatkog štapa © Copyright by M. Kljajin

21

Osovina ili vratilo zamišljeni rastavljeni, tako da postaju dvije konzole uklještene na mjestu djelovanja sile F

© Copyright by M. Kljajin

22

11

Progib (ugib) osovine ili vratila kod konzolnog uležištenja

© Copyright by M. Kljajin

23

Uvijenje glatkog dijela vratila

Za proračun kuta uvijanja stupnjevanog vratila

© Copyright by M. Kljajin

24

12

Titranje osovine ili vratila zbog premještanja težišta a - elastična linija; b - amplituda elastične linije; m – masa montirana na vratilo; S0 – težište mase; Ff – centrifugalna sila; Ff’ – centrifugalna sila nakon pola okretaja

© Copyright by M. Kljajin

25

Shematski prikaz različitih uležištenja osovina i vratila a) okretno u ležajevima; b) obostrano uklješteno; c) konzolno

© Copyright by M. Kljajin

26

13

Hvala na pozornosti Slavonski Brod, 2008.

© Copyright by M. Kljajin

27

14