Konični frikcioni točkovi

Da bi se pri radu ovakvih prenosnika omogućilo čisto kotrljanje jednog točka po drugom, treba da se vrhovi konusa nalaze u preseku osa vratila, tj. u tački S, Sl. 5.

Slika 5

Uslov za ravnotežu sila dobije se rastavljanjem normalnog pritiska P_n i otpora trenja u μP_n u komponente:

$Q_1 = P_n \sin \delta_1 + \mu P_n \cos \delta_1$

Ako se zatim vrednosti P_n i μP_n zamene na osnovu jednačine P≤μP_n  tada se dobije ista jednačina kao i kod žljebastih točkova:

$Q_1 = P \, \frac{\sin \delta_1 + \mu \cos \delta_1}{\mu}$

gdje je δ₁ polovina vršnog ugla konusa I. Uglovi »δ₁« i »δ₂« nisu proizvoljni, već su određeni prenosnim odnosom, kao što se vidi iz slike 5:

$\tan \delta_2 = \frac{R_2}{R_1} = i; \quad \tan \delta_1 = \frac{R_1}{R_2} = \frac{1}{i}$

Veličina aksijalnog pritiska Q₁ odnosno Q₂, koji treba da se proizvede pri uključivanju prenosa u rad, zavisi od toga pomoću kojeg se točka ovaj pritisak ostvaruje. Određivanje aksijalnog pritiska vrši se na osnovu sile P_n, koja treba da se postigne pri uključivanju: P_n= P/μ. Ako je kod prenosa pokretan I točak, tada je, na osnovu plana sila sl. 5, pritisak potreban za uključivanje ovog točka Q₁= P_n·sin δ₁. U planu sila nije uzet u obzir otpor trenja, jer je za liveno gvožđe neznatan. Iz toga se takođe vidi da se ovde, isto kao i kod žljebastih točkova, može neznatnom silom Q ostvariti velika sila P_n upravna na površine trenja. Ali se pri tom gubici u ležištima ne smanjuju, jer je zbir reakcija A i B jednak proizvedenom normalnom pritisku P_n. U slučaju da je II točak pokretan, pritisak za uključivanje bio bi Q₂=P·sin δ₂. Manji točak zahteva, prema tome, i manju silu za uključivanje, što je od praktične važnosti za prenose koji se često uključuju i isključuju.

Slika 6

Na slici 6. prikazan je prenos za naizmenično obrtanje prijemnog vratila u jednom i drugom smeru. Točkovi A i B nalaze se na predajnom vratilu V₁. Vratilo V₂ može da se obrće u jednom ili drugom smeru u zavisnosti od toga da li je prijemni točak C u dodiru sa tačkom A ili sa tačkom B. Uključivanje prenosa za desno ili levo obrtanje vrši se pomoću viljuške koja je u vezi sa prstenom D.

Primer. Izračunati glavne mere koničnih frikcionih točkova koji prenose N=5 ks sa vratila koje ima n₁ = 70 o/min na vratilo sa n₂= 510 o/min. Materijal točkova je liveno gvožđe po koži. Ose vratila zatvaraju ugao 90°.

1. Da bi se odredili srednji prečnici točkova, treba pretpostaviti srednju obodnu brzinu. Neka je v=5,5 m/s, tada se prečnik predajnog točka izračuna iz

$v = \frac{D_1 \ \pi \ n_1}{60}, \quad D_1 = \frac{60 \ v}{\pi \ n_1} = \frac{60 \cdot 5{,}5}{\pi \cdot 170} = 0{,}6 \ \text{m}.$

$D_1 = 600 \ \text{mm}$

2. Prečnik prijemnog točka odredi se na osnovu prenosnog odnosa

$\frac{n_1}{n_2} = \frac{D_2}{D_1}; \quad D_2 = D_1 \ \frac{n_1}{n_2} = 600 \cdot \frac{170}{510} = 200 \ \text{mm}.$

3. Obodna sila, uz pretpostavku da je stepen iskorišćenja prenosa η=0,9

$P = \frac{75 \ N}{\eta \, v} = \frac{75 \cdot 5}{0{,}9 \cdot 5{,}5} = 75 \ \text{kg}.$

4. Pritisak normalan na frikcionu površinu, koji treba da se proizvede prilikom uključivanja, pri μ=0,25 iznosi

$P_n = \frac{P}{\mu} = \frac{75}{0{,}25} = 300 \ \text{kg}$

5. Širina točka, računa se na osnovu P_dozv=25 kg/cm za kožu po LG:

$b = \frac{P_n}{p} = \frac{300}{25} = 12 \ \text{cm}; \quad b = 120 \ \text{mm}$

6. Uglovi koje zatvaraju konusi sa zajedničkom izvodnicom zadani su odnosom

$\tan \delta_2 = \frac{R_2}{R_1} = \frac{n_1}{n_2} = \frac{170}{510} = \frac{1}{3}$

$\tan \delta_2 = \frac{1}{3}$   iz ovoga je   $\delta_2 = 18^\circ 30'$

Tada je   $\delta_1 = 90^\circ - \delta_2 = 90^\circ - 18^\circ 30' = 71^\circ 30'$

7. Aksijalni pritisak koji treba da se proizvede pri uključivanju

$Q_2 = P \, \frac{\sin \delta_2 + \mu \cos \delta_2}{\mu}$

$Q_2 = 75 \, \frac{0{,}317 + 0{,}25 \cdot 0{,}948}{0{,}25} = 167 \ \text{kg}$

Frikcioni prenosnici

Sadržaj knjige Elementi mašina - Inženjer Vasilije Volkov