Osiguranje zavrtanja

Kad se takav zavrtanj dovoljno zategne uzdužnom naponskom silom, otpor trenja na dodirnim površinama navoja sprečava rastavljanje veze. Pri zatezanju koničnih zavrtanja kočenje u navojima nastaje usled kružne naponske sile.

Stoga, pri statičkom opterećenju, svaki zavrtanj već je dovoljno osiguran sopstvenom naponskom silom. Međutim se kod dinamičkih opterećenja sila u zavrtnju, a s njom i otpor trenja, neprekidno menjaju. Da ne bi takva veza olabavila, mora se upotpuniti njeno osiguranje. Ovo se može ostvariti ili dopunskom naponskom silom (opruga ili elastični prsten ispod navrtke) ili pogodnim oblikom samog osigurača. U naročito važnim slučajevima veze se osiguravaju i oblikom i primenom sile. Kod veza koje se inače ne rastavljaju moguće je i osiguranje materijalom (zavarivanje, lemljenje).

Elastični prsten za osiguranje navrtke (Elastična podloška) dat je na sl. 138. To je jaki čelični prsten, koso rasečen na jednoj strani. Naponsko delovanje dolazi usled toga što mu se odgovarajućim savijanjem dadne oblik zavojne opruge. Tada zakošene ivice sastavka svojim pritiskom na navrtku sprečavaju odvrtanje, bez obzira što se sila u zavrtnju menja.

Slika 138

Primena elastičnog prstena ima, u odnosu na ostale načine osiguranja silom, tu prednost što je ovde jačina zatezanja navrtke odmerena jer se ocenjuje po izgledu prstena i što prema tome nema opasnosti od prenaprezanja. Time je i proveravanje ispravnosti ovog sklopa u radu svedeno na najmanju meru. Osnovna prednost osigurača primenom sile sastoji se u tome što se ovde navrtka može uzdužno pomeriti da bi se u određenom položaju osigurala aksijalnom ili radijalnom naponskom silom.

Kao najobičnije sredstvo za osiguranje služi kontranavrtka. Naročitu prednost ima tamo gde zavrtnji inače ne smeju biti čvrsto zategnuti.

Takav je npr. slučaj kod glatkih ležišta, gde se pritisak usled zatezanja zavrtnja prenosi preko poklopca i posteljice na vratilo i izaziva kočenje vratila i zagrevanje ležišta. Da bi se i u ovom slučaju osigurao dovoljan uzdužni napon u zavrtnju, dodaje se još jedna navrtka. Poklopac ležišta tada se pritegne donjom navrtkom samo onoliko koliko je dopušteno s obzirom na pravilno funkcionisanje ležišta. Jakim pritezanjem kontranavrtke nastaje veliki pritisak u navojima. Pri tom kontranavrtka naleže na donje površine navoja na zavrtnju, a donja navrtka na gornje površine, sl. 139.

Slike 139 i 140

Osiguranje se, prema tome, zasniva na veštački proizvedenom naponu u zavrtnju, koji se javlja kao rezultat pritiska između navrtke i kontranavrtke. Promenljiva veličina sile u radu ne utiče bitno na stanje ovakve naponske veze. Isto se može postići i primenom jedne navrtke s poprečnim prorezom i uzdužnim zavrtnjem za dobijanje potrebnog napona, sl. 339. Osiguranje silom ima svoju prednost u tome što se ostvareni napon može po potrebi ponovo regulisati pomeranjem navrtke.

Treba imati u vidu da kontranavrtka prima na sebe celu uzdužnu silu koja vlada u zavrtnju i, prema tome, ona je jače opterećena zbog čega treba da je njena visina veća ili u krajnjem slučaju jednaka normalnoj visini navrtke. Ponekad se ispušta iz vida ova činjenica i za kontranavrtke se bira manja visina, misleći pri tome da kontranavrtka ima samo svrhu da osigura spoj. Da se ne bi pri montiranju mogao zameniti međusobni položaj navrtke i kontranavrtke, u slučaju ako one imaju razne visine, preporučuje se upotreba dve navrtke normalne visine.

Sasvim drugi odnos u pogledu prenosa sila nastupa kod zavrtanja za pritiskivanje, sl. 140. Uzdužna sila u ovom slučaju ne prenosi se na kontranavrtku, koja tada ima jedino taj zadatak da osigura spoj od popuštanja i usled toga njezina visina može biti manja od normalne.

Slika 141

Kod motornih poluga se u svrhu osiguranja najčešće primenjuje Penova navrtka, sl. 141. Šestougaoni deo Penòve navrtke prelazi na jednoj strani u cilindrični deo i tu se u svrhu osiguranja izradi prstenasti žljeb. Jedan radijalni zavrtanj pritiskuje svojim vrhom navrtku na ovom mestu i time sprečava njeno odvrtanje. Položaj ovog zavrtnja mora da odgovara položaju žljeba na navrtki.

Od osigurača koji se zasnivaju na održavanju pritiska između navoja primenjuju se i navrtke vrlo tankog zida ispresovane od čelika za opruge, sl. 142. Pošto navrtka iznutra ima šest proreza, nastali zupci pri uvrtanju upadaju između zavojaka zavrtnja i svojim pritiskom proizvode elastično kočenje navrtke. Pri montaži navrtka se prvo uvrne čvrsto rukom pa se zatim zategne mašinskim ključem za oko ¼-½ obrta. Rastavljanje ove veze postiže se tako što se osnovna navrtka najpre jako pritegne da bi se time smanjio pritisak zubaca na zavrtanj; posle toga se navrtka lako skine.

Slika 142

Elastično kočenje navrtke može se postići i čvrsto usađenim prstenom od vulkan-fibera. Prsten se upresuje u navrtku sa slobodnog kraja pa se zatim ovaj kraj posuvrati, sl. 143. Zavrtanj pri uvrtanju sam utiskuje za sebe navoj u elastičnom prstenu. Usled toga takav spoj dobija velik radijalan prednapon, a prema tome i velik otpor protiv klizanja, koji je potpuno dovoljan da zakoči, odnosno da osigura navrtku od popuštanja, Usled elastičnosti prstena od fibera, zavrtanj će imati i veću dinamičku izdržljivost. Na slici je data konstrukcija obične i slepe navrtke sa elastičnim prstenom za osiguranje. Navrtka se može 20÷25 puta skinuti i ponovo namestiti a da se ne izgubi njena sposobnost za elastično kočenje.

Slika 143

Najjednostavniji način osiguranja oblikom sastoji se u tome što se zavrtanj i navrtka probuše, pa se kroz zajedničku rupu provuče rascepka, sl. 144. Nezgoda ovog načina osiguranja leži u tome što je teško regulisati jačinu zatezanja, pa je tada donekle bolje ako se rascepka stavi iznad navrtke. U slučaju da su zavrtnji izloženi velikim udarnim opterećenjima, kao što je to slučaj sa zavrtnjima kod parnih čekića, uzima se klinasta rascepka.

Slike 144 i 145

Da bi se jačina zatezanja mogla lakše regulisati i da bi se sa manjim uglom obrtanja navrtke mogli podesiti otvori za rascepku, upotrebljava se, u svrhu osiguranja, navrtka s krunom, sl. 131. Ova navrtka dobija u svom gornjem delu ureze pod uglom od 60° odnosno od 36°, jedan prema drugom. Zavrtanj se osigurava umetanjem klina, ili rascepke, u onaj urez čija se osa nakon pritezanja navrtke, poklapa sa uzdužnom osom rupe na zavrtnju. Izrada ovih navrtki je srazmerno skupa, ali je sam način osiguranja dosta podesan. Ponekad se u stablu zavrtnja izbuše dve unakrsne rupe, i tada je ugao podešavanja upola manji.

Kod spojeva gde navrtku ne treba češće skidati osiguranje se može izvršiti nameštanjem naročito ispresovanog tankog lima ispod navrtke, sl. 145. Ovakav podmetač se podesi na taj način što se jedan njegov kraj savije uz navrtku, a drugi uz obližnju ivicu mašinskog komada. Ako je to iz konstruktivnih razloga nepodesno, izbuši se rupa u mašinskom komadu, a podmetač se izradi prema slici 146, tj. na njemu se napravi zubac Z, koji se stavi u rupu, a suprotni se kraj podmetača savije uz navrtku.

Slike 146 i 147

Osigurači velikih zavrtanja imaju oblik pločice sa izrezima na jednoj strani. Pločica na taj način obuhvata jedan deo navrtke i pošto se učvrsti zavrtnjem za mašinski komad, sprečava odvrtanje navrtke, sl. 147. Da bi se postigla veća sloboda u zatezanju navrtke, u pločici P se izrade više izreza. Tada se jačina zatezanja navrtke može bolje regulisati. Treba imati u vidu da već i pri zakretanju navrtke za 60° naprezanje može lako da naraste iznad dozvoljene granice. Ovakvi osigurači ipak se mogu uspešno primeniti i za taj slučaj, naročito ako je podloga (ili zavrtanj) dovoljno elastična i kad je navoj sitan.

Mali zavrtnji mogu se osigurati na taj način što se na sastavku zavrtnja i navrtke udarcem čeličnog šiljka u izvesnoj meri zgnječi materijal i usled toga ne može nastupiti odvrtanje navrtke. Ovaj način se može primeniti za osiguranje zavrtanja sa upuštenim glavama, sl. 148.

Slike 148 i 149

Često se vrlo uspešno može primeniti grupno osiguranje više zavrtanja ili navrtaka. Ovo se obično postiže ili primenom zajedničke žice za osiguranje, sl. 149, ili zajedničkog lima pomoću kojeg se utvrdi međusobni položaj navrtaka.