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 prenos snage (zupčanik, remen (kaiš), lanac (mašinski elemnt), tarni (frikcioni) točak i drugi)
• Elementi za provođenje 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

Glavni 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

Glavni 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

Glavni 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

Glavni 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

Glavni 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)

Glavni 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 spoljašnji. 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

Glavni 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

Glavni 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

Glavni 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

Glavni 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

Glavni 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)

Glavni članak: Ležaj

Zavisno od pravca djelovanja sile, ležajevi mogu biti:

• Radijalni ili poprečni, kod kojih sila djeluje 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

Glavni 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 prenos snage

Glavni članak: Elementi za prenos snage

Zupčasti prenos

Glavni članak: Zupčanički prenos

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, prenos 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, prenos se ostvaruje koničnim zupčanicima koji mogu biti sa: pravim, kosim, krivolinijskim zupcima.

Za prenos 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

Glavni članak: Lančani prenos

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

Prijenos remenom (kaišem)

Glavni članak: Remeni prenos

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

Frikcioni (tarni) prenos

Glavni članak: Frikcioni prenos

Raspoznajemo cilindrične frikcione parove i konične frikcione parove.

Elementi za provođenje 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

Literatura

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

Spoljašnje veze

• Mašinski elementi, univerzitet u Mostaru, pdf