Mašinski elementi

Mašinski elementi su izvršioci elementarnih funkcija mašinskih sistema.

Imaju razne namjene i oblike pa su podijeljeni u posebne grupe.

Uloga i podjela mašinskih elemenata

Mašinske elemente možemo podijeliti u dvije osnovne grupe: opšta grupa u koju spadaju zakovice, vijci, klinovi, zupčanici, vratila, i posebna grupa (klipovi, klipnjače, ventili, itd).

Opšta grupa mašinskih elemenata dijeli se na:

• Elementi za spajanje (klin, vijak, zakovica, opruga, čivija, osovinica i drugi)
• Elementi za kružno kretanje (vratilo, osovina, spojnica, ležaj i drugi)
• Elementi za prijenos snage (zupčanik, remen (kaiš), lanac, tarni (frikcioni) točak i drugi)
• Elementi za provođenje tekućina (tečnosti) i gasova (cijevi, cijevni zatvarači i drugi)

Elementi za spajanje

To su mašinski elementi za čvrste, nerazdvojive veze koji se ostvaruju:

• zavarivanjem
• zakovicama
• lemljenjem
• lijepljenjem / lepljenjem

Mašinski elementi koji se koriste za čvrste i razdvojive veze su:

• vijci (zavrtnji) i navrtke
• klinovi (uzdužni i poprečni)
• podloške (podložne pločice)
• osigurači navojnih veza
• ključevi

Mašinski elementi koji se koriste za elastične spojeve:

• Opruge

Mašinski elementi koji se koriste za pokretne spojeve:

• Osovinice

Zakovice i spojevi zakovicama

Za više informacija pogledajte članak Zakovica

Zakovani spojevi su nekada bili osnovni vid spajanja metalnih dijelova. Danas su ostali osnovni vid čvrstog spajanja nekih lakih legura (duraluminijum), i posebno u avio-industriji. Dijelimo ih na sitne (sa prečnikom do 10 mm) i krupne (sa prečnikom od 10 do 37 mm)

Prema obliku glave, sitne zakovice mogu biti:

• sa poluokruglom glavom
• sa upuštenom glavom
• sa pljosnatom glavom
• sa trapeznom glavom
• sa sočivastom glavom

Vrste zakovanih spojeva

• Prema položaju limova mogu biti sučeoni (imaju podmetače) i preklopni
• Prema broju redova zakovica mogu biti jednoredni i višeredni
• Prema rasporedu zakovica mogu biti sa paralelnim i cik-cak rasporedom
• Prema broju ravnina smicanja zakovica mogu biti jednosječni i višesječni

Zavareni spojevi

Za više informacija pogledajte članak Zavarivanje

Prednosti zavarenih spojeva su:

• lakši od zakovanih i livenih konstrukcija
• dijelovi se mogu sklapati sučeono i ugaono
• zavarene konstrukcije su jeftinije za izradu
• smanjena je buka pri radu

Nedostaci:

• Zavisnost kvaliteta vara (zavara) od varioca i elektrode
• Pojava zaostalih napona i deformacija
• Slabljenje mehaničkih osobina materijala

Lemljeni spojevi

Za više informacija pogledajte članak Lemljenje

Spajanje se vrši primjenom metalnih veziva, lemila i topitelja (boraks, borat, bromid). Spojevi treba da su opterećeni na smicanje. Imaju ograničenu čvrstoću na povišenu temperaturu jer dolazi do rastapanja lema.

Lijepljeni spojevi

Za više informacija pogledajte članak Lijepljenje

Lijepljenim spojevima postiže se smanjenje površine potrebne za vezivanje. Otpornost na vlagu i hemijske spojeve je ograničena.

Elementi za čvrste i razdvojive veze

Klinovi

Za više informacija pogledajte članak Klin

Uzdužni klinovi se koriste za razdvojivu veza vratila sa glavčinom zupčanika, kaišnika i tako dalje. Postoje zaobljeni klinovi, klinovi sa kukom, klinovi bez kuke, segmentni klinovi, klinovi sa nagibom i bez nagiba. Poprečni klinovi se koriste za nastavljanje dva mašinska dijela koji prenose aksijalna opterećenja. Materijal za klinove je čelik zatezne čvrstoće od 600 N/mm².

Vijci (zavrtnji)

Za više informacija pogledajte članak Vijak

Zavrtnji i navrtke vezuju mašinske dijelove koji se ako je potrebno lako mogu razdvojiti, a da se ne oštete ni oni ni zavrtnji. Zavrtnji u sklopu sa navrtkama služe osim toga za pretvaranje kružnog u pravolinijsko kretanje pri čemu se obrtni moment pretvara u aksijalnu silu ili istezanje.

Navoji mogu biti unutrašnji i vanjski. Prema nagibu zavojnice mogu biti desni i lijevi. Prema obliku zavojnice mogu biti trouglasti, pravougli, trapezni i drugi.

Zavrtnji i navrtke

Sastoje se od sljedećih dijelova: stablo zavrtnja, dio sa zavojnicom, glava zavrtnja, navrtka. Označavanje navoja: unutrašnji navoj i spoljni navoj.

Podložne pločice

Za više informacija pogledajte članak Podloška

Zadatak im je da povećaju dodirnu površinu između dijela glave zavrtnja i navrtke, da zaštite dodirne površine od habanja i da prilagode površinu nalijeganja normalno na osu vijka.

Elementi za ostvarivanje elastičnih spojeva

Opruge

Za više informacija pogledajte članak Opruga

Opruge se pod dejstvom sila deformišu, a nakon prestanka dejstva sila vraćaju se u prvobitni oblik. Primjene su akumulacija energije (časovnik), amortizacija udara (amortizer), mjerenje sila (dinamometar), prinudno kretanje (opruge ventila), ograničenje pritiska (ventili sigurnosti).

Podjela opruga: Postoje fleksione (proste lisnate, gibnjeve, spiralne, zavojne, tanjiraste) i torzione-zavojne (zatezne, pritisne, pužaste)

Elementi za ostvarivanje pokretnih spojeva

Osovinice ili svornjaci

Za više informacija pogledajte članak Osovinica

To su mašinski elementi koji se upotrebljavaju na mjestima gdje treba obezbijediti zglavkastu vezu za oscilatorno, odnosno kružno kretanje (npr. veza klipnjače i klipa). Izrađuju se kao pune i šuplje, sa i bez naslona.

Osovine

Za više informacija pogledajte članak Osovina

To su mašinski elementi za kružno kretanje i služe kao nosači drugih mašinskih dijelova. Napregnute su na savijanje i nikad ne prenose obrtne momente. Mogu biti: pokretne i nepokretne, pune i šuplje. Sastoje se od dijelova: rukavac, i ojačani dio. Radi smanjenja mase i uštede materijala osovine se proizvode kao stepenaste. Osovine se izrađuju od žilavih konstrukcionih čelika.

Vratila

Za više informacija pogledajte članak Vratilo

To su mašinski elementi za kružno kretanje, pri čemu prenose obrtne momente-snagu. Za razliku od osovine, vratila su izložena uvijanju i uvijek se okreću.

Vratila dijelimo na savitljiva i čvrsta. Savitljiva mogu biti zglavkasta i gipka, a čvrsta prava (ravna i stepenasta) i koljenasta (prosta i složena).

Rukavci

To su dijelovi vratila i osovina koji se obrću u ležaju.

Ležajevi (ležaji, ležišta)

Za više informacija pogledajte članak Ležaj

Zavisno od pravca djelovanja sile, ležajevi mogu biti:

• Radijalni ili poprečni, kod kojih sila djeluje okomito (normalno) na osu ležaja
• Aksijalni ili uzdužni, kod kojih sila djeluje u pravcu ose ležaja
• Kombinovani, kod kojih istovremeno sile djeluju u pravcu ose i normalno na osu ležaja

Po konstrukciji ležaji se dijele na klizne i kotrljajne.

Spojnice

Za više informacija pogledajte članak Spojnica

Spojnice su mašinski elementi koji služe za spajanje krajeva dva ili više vratila u jednu cjelinu. Prema načinu prenošenja snage kao kriteriju grupisanja, spojnice se dijele na:

• mehaničke
• elektromagnetne
• pneumatske
• hidrauličke
• turbohidrauličke
• specijalne

Mehaničke spojnice se dijele:

• krute (sa naglavkom, oklopna, kolutna)
• pomične (aksijalno-pomične, elastične i zglavkaste)
• isključno-uključne (kandžasta isključna, frikciona)

Isključno-uključne spojnice je i spojnica motornog vozila (kvačilo). Njeni dijelovi su: radilica, vratilo, zamajac, pomični naglavak, opruga, aksijalno ležište, obloga, prsten, pedala

Elementi za prijenos snage

Za više informacija pogledajte članak Elementi za prijenos snage

Zupčasti prenos

Za više informacija pogledajte članak Zupčanički prijenos

Zupčanici su mašinski elementi koji međusobnim uzastopnim zahvatanjem zubaca prenose obrtno kretanje i obrtni moment sa jednog na drugo vratilo. Kada su ose vratila međusobno paralelne, prijenos se ostvaruje cilindričnim zupčanicima. Prema obliku zubaca, ovi zupčanici mogu biti sa pravim, kosim, i strelastim zupcima. Mogu biti kao spoljašnji i unutrašnji cilindrični par.

Ako se ose vratila sijeku pod nekim uglom, prijenos se ostvaruje koničnim zupčanicima koji mogu biti sa: pravim, kosim, krivolinijskim zupcima.

Za prijenos obrtnog kretanja između vratila čije se ose mimoilaze, upotrebljavaju se hiperboloidni zupčati parovi, i to: cilindrični zupčanici sa zavojnim zupcima, hipoidni zupčanici (konični zupčanici sa spiralnim zupcima) i pužni par.

Prijenos lancima

Za više informacija pogledajte članak Lančani prijenos

Kod većih udarnih opterećenja se primjenuju i lanci koji se mogu rastavljati na svakoj karici, ili takozvani Evartovi lanci. Lanac se sastoji iz karika i kuka. Dijelovi sistema lančanog prijenosa su: lanac, pogonski točak, i pogonjeni točak.

Prijenos remenom (kaišem)

Za više informacija pogledajte članak Remeni prijenos

Prema obliku poprečnog presjeka remena razlikujemo: pljosnati remen, klinasti (trapezni) remen, okrugli remen i druge vrste.

Frikcioni (tarni) prijenos

Za više informacija pogledajte članak Frikcioni prijenos

Raspoznajemo cilindrične frikcione parove i konične frikcione parove.

Elementi za provođenje tekućina (tečnosti) i gasova

Cijevi i cijevni zatvarači

To su elementi koji se upotrebljavaju za provođenje fluida, gasova i čvrstog materijala u usitnjenom obliku. Oblici završetka cijevi i cijevni priključci mogu biti pravougla račva, kosougla račva, T-račva, jednostrani luk, luk, koljeno, i reducir.

Na konstrukciji cijevnih zatvarača razlikujemo dijelove: ventil, zasun, priklopac, slavina.

Vidi još

• Mašinstvo

Spoljašnje veze

• Mašinski elementi, univerzitet u Mostaru, pdf
• Mašinski elementi, univerzitet u Novom Sadu, pdf

Literatura

• Skripte o mašinskim elementima, univerziteti u Novom Sadu i Mostaru.
• Vojislav Miltenović: Mašinski elementi (oblici, proračun, primena), 7. izdanje, Niš, 2009.