Машине имеханизми

1. Основни појмови и принципи рада машина и механизама

Механизми су једноставни уређаји који представљају међусобно повезане елементе, а служе за остваривање кретања и преношење сила.

За рад машина и механизама користе се принципи полуге, клина, стрме равни, точка, ваљка, котура, кугле. Усавршавању машина је свакако допринео проналазак електромотора.

Машина је механизам који остварује механичко кретање, трансформише енергију, материјале и информације.

Полуга је проста машина која може да мења интензитет сила. Принцип полуге нам омогућава да се на основу равнотеже сила, увећава могућност подизања или преношења терета сразмерно односу кракова полуге. Важно је изабрати ослонац и за двокраку плоугу важи F1* l1= F 2* l2.

Главни делови полуге су: центар обртања- ослонац, отпор-сила коју треба савладати  и активна сила-тачка у којој делује спољашња сила.

Стрме равни се користе како би се омогућила  механичка предност при подизању терета. Ако треба подићи терет директно вертикално, онда је потребна сила подизања терета једнака тежини терета (F = G). Међутим,  вучењем терата по стрмој равни, терет подижемо са силом мањом од тежине терета.

F=G∙h/l .

Кликни и започни

Принцип клина нам омогућава да се са мањом силом  савладају отпори  приликом продирања клина. Примењује се у алатима са оштрицом -тестера, секира...

Котурови су ужебљени точкови преко којих прелази уже или конац за подизање терета на висине.

Обртни диск омогућава да се обртни диск полупречника R, са ослонцем у тачки  О, при деловању силе  F, обрће око тачке О , при чему је  мера обртног дејства обртни момент и за непомични котур важи да је F=G.

Котурача се формира од помичних и непомичних котурова, а услед разлагања тежине терета на  две паралелне силе  у ужадима помичних котурова и вучна сила износи F=G/2 n.

Точак је проста машина где се због мале додирне површине са подлогом омогућава кретање са  малим коефицијентом трења.

2. Елементи машина и механизама

Елементе машина и механизама смо поделили  на: елементе за везу, елементе за пренос снаге и кретања и специјалне елементе.

Елементи за везу

Елементи за везу су они елементи машина који служе за спајање два дела или више делова у целину. Спајање машинских елемената остварујемо раздвојивим и нераздвојиви везама. Раздвојиве везе остварујемо помоћу вијака са наврткама и клиновима. Нераздвојиве везе остварујемо:  заваривањем, лемљењем, закивцима.

Вијци и навртке остварују раздвојиву везу, а  ради бољег налегања користи се и подлошка. На стабло вијка нарезује се навој, а у навртку се урезује навој. Навој има облик завојнице, може бити леви и десни и има следеће профиле, метрички (троугаони навој под углом 60 степени), витфортов (троугаони навој под углом 55  степени) и трапезни навој.

Клиновима се остварују раздвојиве везе, користе се за везу главчине и вратила, разних полуга.

Закивцима се остварују нераздвојиве везе лимова мале дебљине, везе могу бити оставрене као једноредне, дворедне.

Опруге служе за еластично везивање машинских елемената, а израђују се различитих облика. Деле се на листасте, завојне, спиралне.

Елементи за пренос снаге и кретања

Елементи за пренос снаге и кретања су елементи помоћу којих остварујемо пренос кретања и снаге са једног елемента на други елемент или део машине.

Осовине

Осовине  се преко рукаваца ослањају на лежишта. Осовине не преносе снагу, само обртно кретање. Изложене су савијању.

Вратила могу бити права, коленаста, еластична. Преносе и снагу и кретање. Изложена су савијању и увијању.

коленасто вратило

карданско вратило

И вратила и осовине се израђују од челика.

Лежајеви су ослонци за вратила и осовине. Према конструкцији могу бити клизна и котрљајућа. Зависно у ком смеру преносе оптерећење, лежишта могу бити радијална и аксијална. У лежиштима се ослобађа топлота те их је потребно подмазивати.

куглични лежај

радијални дводелни клизни лежај

Спојнице служе за везу погонских машина и преносника, као и преносника  и радне машине. Преносе снагу и обртни момент по дужини вратила. Помоћу њих се могу  спајати и вратила. Могу бити круте и еластичне.

Фрикциони точкови и преносници се користе се за пренос мањих снага и кретања при мањим растојањима вратила, а кретање се остварује на основу трења између точкова. Недостатак је што долази до проклизавања,  па нема стални преносни однос.

Зупчаници и зупчасти преносници су елементи за пренос снаге и кретања при окретању 2 или више вратила која су на мањем растојању. Слични су фрикционим точковима, само по ободу имају зубе чиме се искључује могућност проклизавања. Зупци морају добро налегати један на други.

У зависности од праваца оса вратила и облика зуба примењују се различити зупчасти парови: цилиндрични зупчасти пар-осе вратила су паралелене, конични зупчасти пар -осе се секу под правим углом, пужни зупчасти пар-пуж и пужни точак- осе се мимоилазе под правим углом, зупчаник и зупчаста летва, када се осе вратила мимоилазе.

Према облику зупчаници могу бити цилиндрични и конични.

Цилиндрични зупчаници могу имати праве,  косе  и стреласте зупце.

Графички симбол зупчастог пара

Када је потребно велико смањење броја обртаја  користимо пужни пренос који чине пуж и пужни точак. Пуж и пужни точак се постављају на вратила чије се оси мимоилазе  под правим углом.

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=nZcOia5wvWk&w=420&h=315]

Графички симбол пужног пара

Зупчаник и зупчасту летву примењујемо када је потребно обртно кретање претворити у праволинијско и обрнуто, а осе вратила се мимоилазе.

Графички симбол зупчаника и зупчасте летве

Зупчаници се израђују се ливеног гвожђа, челика, текстолита, пластике...Да би се смањило трење између зупчаника, као и бука и загревање користе се разна мазива.

Уз помоћ ременица и ремена  пренос снаге и кретања се врши  на већим растојањима, нису скупи, веза је еластична, али се може изгубити преносни однос због проклизавања.

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=qEcYxMaGCWA&w=420&h=315]

Графички симбол за каишне преноснике

Каишни или ремени пренос може бити изведен са пљоснатим ременом као укрштени, отворени, полуукрштени, степенасти.

Ременице се израђују од сивог лива, пластике, челика, алуминијума, а ремени од коже, гуме итд.

Ремени према облику могу бити пљоснати, округли, трапезни, зупчасти.

Ланчанике и ланац за пренос кретања и снаге користимо  када је размак између вратила већи, а мора се остварити константан преносни однос.

Графички симбол ланчастог преносника

Пример коришћења механизама:

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=S3XAeMCeZr0&w=420&h=315]

Специјални елементи су клипне машине и елементи за вођење и регулацију гасова, течности и паре.

Главни делови клипних машина су цилиндар, клип и клипњача.

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=YtQ1ZAW8fFg&w=420&h=315]

У елементе за вођење и регулацију гасова, течности и паре спадају вентили, славине, засуни, цеви и сл.