NOSIVI DIJELOVI MEHATRONIČKIH KONSTRUKCIJA Vijčani spojevi 1 Mehatroničke konstrukcije Vijčani spojevi Vijčani spojevi spadaju u rastavljive spojeve. Pored spajanja, koriste se za brtvljenje, zatezanje, regulaciju, mjerenje i prijenos gibanja. Osnovni elementi vijčanog spoja su vijak i matica. Vijak ima vanjski navoj, a matica odgovarajući unutarnji navoj. 2 Mehatroničke konstrukcije Vijčani spojevi - podjela prema namjeni Pričvrsni vijčani spojevi - koriste se za pričvršćivanje (spajanje) rastavljivih strojnih dijelova koji su izloženi raznovrsnim opterećenjima. Izvode se sa ili bez prednaprezanja. 3 Mehatroničke konstrukcije Vijčani spojevi - podjela prema namjeni Pokretni vijčani spojevi - namijenjeni su za prijenos i pretvorbu kružnog gibanja vijka (vretena) u pravocrtno pomicanje matice ili obrnuto. S njima se postižu velike aksijalne sile za narinute male obodne sile, npr. kod vijčanih vretena alatnih strojeva, u vijčanim dizalicama i sl. 4 Mehatroničke konstrukcije Vijčani spojevi - podjela prema namjeni Vijčani spojevi za zatezanje - koriste se kod zatega s jednim ili dva vijka. Kod zatega sa dva vijka jedan vijak ima lijevi, a drugi desni navoj. Brtveni vijčani spojevi - namjena im je zatvaranje ulaznih i izlaznih otvora posebno oblikovanim vijcima, npr. kod kliznih ležajeva, u rezervoarima i sl. 5 Mehatroničke konstrukcije Vijčani spojevi - podjela prema namjeni Vijčani spojevi za podešavanje - koriste se za podešavanje raznih naprava (npr. ventila motora), te kod regulacije sigurnosnih ventila. Mjerni vijčani spojevi - služe za mjerenje kod mehaničkih mjerila (okretanjem vijka u fiksnoj matici pomiče se mjerni tanjurić). 6 Mehatroničke konstrukcije Vijčani spojevi Najčešće vrste vijaka za spajanje 7 Mehatroničke konstrukcije Vijčani spojevi Najčešće vrste matica 8 Mehatroničke konstrukcije Vijčani spojevi - prednosti mogu se međusobno spajati svi materijali, vijčani spoj se može proizvoljno rastaviti i ponovno sastaviti bez bitnih posljedica za spajane dijelove, visoki stupanj standardizacije vijaka i matica osigurava niske troškove nabave i jednostavnu zamjenu, nosivost vijčanog spoja proporcionalna je veličini i kvaliteti korištenog vijka i navoja, vijčani spojevi vrlo dobro podnose dinamička opterećenja. 9 Mehatroničke konstrukcije Vijčani spojevi - nedostaci slabljenje presjeka spajanih dijelova i veliko zarezno djelovanje zbog uzdužnog provrta ili provrta s navojem. visoka koncentracija naprezanja na mjestima nalijeganja glave vijka ili matice na površinu spajanih dijelova. neprestana napregnutost u okolini prednapregnutih vijčanih spojeva. 10 Mehatroničke konstrukcije Zavojnica i navoj Navoj je osnovni dio vijka i matice preko kojega se prenose spojne sile. Temelj navoja je zavojnica - krivulja koja se dobije obavijanjem kosog pravca oko cilindra. Smjer obavijanja pravca može biti lijevi ili desni, pa se razlikuju lijeva i desna zavojnica. 11 Mehatroničke konstrukcije Zavojnica i navoj Udaljenost između dvije točke iste zavojnice koje leže na istoj osi naziva se visina zavoja ili korak zavojnice P. Dio zavojnice između tih točaka je jedan zavoj. Kut nagiba obavijenog pravca, koji je jednak kutu između tangente zavojnice i normalne ravnine na njezinu os, naziva se kut uspona zavojnice. Vrijedi: 12 Mehatroničke konstrukcije Zavojnica i navoj Razlikuje se desni i lijevi navoj. Navoj koji se obavija po vanjskoj plohi valjka naziva se 13 vanjski navoj, a navoj koji se obavija po unutarnjoj plohi cilindrične šupljine naziva se unutarnji navoj. Vijak je svaki strojni dio koji ima vanjski navoj, a matica je dio koji ima unutarnji navoj. Kako bi se vijak mogao spojiti s maticom, navoji vijka i matice moraju biti usklađeni. Glavna dimenzija navoja je nominalan promjer navoja. Nominalan promjer navoja je uvijek vanjski promjer navoja, te je označen s d za vijke i D za matice. Mehatroničke konstrukcije Zavojnica i navoj Kut 2 = 60°- kut profila navoja, H - teoretska dubina navoja dj (d1) - promjer jezgre (najmanji promjer vanjskog navoja) 14 Mehatroničke konstrukcije Osnovni profili navoja 15 Mehatroničke konstrukcije Osnovni profili navoja - metrički navoj Metrički navoj ima teoretski profil istostraničnog trokuta 16 s kutom profila navoja 2 = 60°, Razlikuju se normalni i fini metrički navoji. Normalni metrički navoji se najviše upotrebljavaju u općoj strojogradnji, a prvenstveno kod pričvrsnih vijaka i matica. Fini metrički navoji koriste se u slučajevima kada se traži što manje slabljenje elemenata vijčanog spoja, velika sigurnost od odvijanja, mali i točni pomaci vijka itd. Normalni metrički navoji označavaju se slovom M i nominalnim promjerom navoja d u mm, npr. M 20. Kod finih metričkih navoja uz oznaku se još dodaje i veličina koraka P u mm, npr. M 20 x 1,5. Ako se radi o lijevom navoju, oznaci navoja dodaje se i međunarodna oznaka LH (left-hand), npr. M 20 x 1,5 LH. Mehatroničke konstrukcije Osnovni profili navoja - metrički navoj 17 Mehatroničke konstrukcije Osnovni profili navoja - cjevasti navoj (whithworthov navoj) Cjevasti navoj (Whithworthov navoj) ima teorijski profil 18 jednak istokračnom trokutu s kutom profila navoja 2 = 55°, Profil navoja zaobljen je na tjemenu i u korijenu navoja, Zbog mogućnosti dobrog brtvljenja upotrebljavaju se za spajanje cijevi vodovodnih ili plinskih instalacija i raznih armatura, Nominalni promjer cjevastog navoja slaže se s unutarnjim promjerom cijevi. Označava se slovom R i nominalnim promjerom u colima, npr. R 1/2″. Mehatroničke konstrukcije Osnovni profili navoja - cjevasti navoj (whithworthov navoj) 19 Mehatroničke konstrukcije Osnovni profili navoja - trapezni navoj Osnovica trapeznog navoja je istokračan trokut s kutom profila 2 = 30°, a teorijski profil mu je trapez, Trapezni navoj zamjenjuje nekada često korišten kvadratni navoj, jer se zbog automatskog centriranja vijak s trapeznim navojem lakše pomiče nego vijak s kvadratnim navojem. Najviše se koristi za pokretne navojne spojeve, npr. vretena u dizalima, škripcima, prešama i sl. Trapezni navoj označava se slovima Tr, te nominalnim promjerom navoja d i korakom navoja P u mm, npr. Tr 20 x 4. 20 Mehatroničke konstrukcije Osnovni profili navoja - trapezni navoj 21 Mehatroničke konstrukcije Podložne pločice Podložne pločice (podloške) su najčešće okruglog oblika, s rupom kroz koju prolazi vijak. Ne osiguravaju vijak od odvrtanja i koriste se u sljedećim slučajevima: kad je površina podloge na koju dolaze matica ili glava vijka loše obrađena, tj. kad je neravna, kad je rupa za vijak u podlozi znatno veća od promjera vijka, kad se spoj često rastavlja, kako se ne bi oštetila podloga, kad je podloga mekana, kako bi se povećala površina na koju se ostvaruje pritisak, kad je podloga kosa, što je slučaj kod spajanja U ili I-profila. 22 Mehatroničke konstrukcije Osiguranje vijčanog spoja od odvrtanja Primjenjuje se u slučajevima neželjenog odvrtanja uslijed promjene opterećenja, vibracija i trešnje. Razlikujemo: a) Osiguranje oblikom rascjepkom s običnom ili krunastom maticom; rascjepka prolazi kroz poprečni provrt u vijku i sigurnosnim limom s izdancima; jedan izdanak se priljubi uz maticu, a drugi savije oko ruba. 23 Mehatroničke konstrukcije Osiguranje vijčanog spoja od odvrtanja b) Osiguranje silom elastične podloške u obliku rasječenih, zakrivljenih ili tanjurastih prstena (pločica) izrađenih od opružnog čelika podmeću se pod glavu vijka ili matice i povećavaju silu trenja između dodirnih površina c) Osiguranje materijalom lijepljenjem navoja umjetnim smolama zavarivanje glave vijka ili matice za podlogu 24 Mehatroničke konstrukcije Proračun vijka 1) Sila i moment pritezanja vijka Pri pritezanju vijka ili matice na njih se djeluje silom koja proizvodi moment sile koji je jednak proizvodu sile i dužini kraka sile (dužina ključa). 25 Mehatroničke konstrukcije Proračun vijka 2) Opterećenja i naprezanja u vijcima Zbog djelovanja momenta pritezanja u vijku će se javiti uzdužna i naprezanje na vlak. Osim ovakvog naprezanja, opterećenja vijčanog spoja mogu izazvati različita složena naprezanja Opterećenja mogu biti: a) Mirna uzdužna nakon pritezana (vlak ili tlak), b) Uzdužna za vrijeme pritezanja, c) Uzdužna i torzijska (uvojna), d) Poprečna. 26 Mehatroničke konstrukcije Proračun vijka Naprezanje na vlak u vijku 27 Mehatroničke konstrukcije Ako spoj čini veći broj vijaka (n), tada se površna vijka (A) treba pomnožiti s brojem vijaka. Proračun vijka Naprezanje na smicanje u vijku 28 Mehatroničke konstrukcije Ako spoj čini veći broj vijaka (n), tada se površna vijka (A) treba pomnožiti s brojem vijaka.
© Copyright 2024 Paperzz
