Žljebasti frikcioni točkovi

 Na krugovima kotrljanja, za koje važi i=n₁/n₂=R₂/R₁,  sl. 4, nema klizanja, jer su tu obodne brzine jednake. Međutim, ostale tačke dodirne linije imaju različite obodne brzine, usled čega nastupa relativno klizanje, a u vezi s tim i neravnomerno habanje frikcionih površina. Ovo utiče na stepen iskorišćenja žljebastih prenosnika koji ovde može da iznosi svega η=0,88-0,90. Habanje radnih površina je utoliko manje ukoliko je manja razlika obodnih brzina u dodirnim tačkama, odnosno ukoliko je manja radijalna dužina žlijeba. Stoga je potrebno podmazivanje frikcionih površina, a dužina žljeba ne treba da je veća od e=10 mm. Da bi se  osigurao prenos i za slučaj kada se radne površine tokom vremena izližu, pa se naknadno sastružu, predvidi se između oboda točka i dna žljeba radijalan zazor od 5-6 mm.

Kod glatkih cilindričnih točkova javlja se, usled sile međusobnog pritiska, otpor trenja μQ. Žljebasti frikcioni točak leži, međutim, svojim klinastim obodom u žljebu spregnutog točka i deluje na svaki bok normalnom silom Pn=Q/2 sinα. Iz toga izlazi da i relativno mala sila pritiskivanja Q može izazvati, u zavisnosti od ugla žljeba, velike pritiske na bokove, a prema tome i velike otpore trenja.

Slika 4

Ukupni pritisak koji treba postići pri uključivanju točkova treba da je veći zbog otpora trenja na bokovima žljeba, sl. 4. Uslov za ravnotežu sila tada glasi:

$Q = 2 P_n \sin \alpha + 2 \mu P_n \cos \alpha$

Postignuti otpor trenja na bokovima žljeba treba da je veći od obodne sile: P≤2μP_n. Kad se ovo uvrsti u gornju jednačinu, izlazi:

$Q = \frac{P \sin \alpha}{\mu} + P \cos \alpha  = P \, \frac{\sin \alpha + \mu \cos \alpha}{\mu}$

Za točkove od livenog gvožđa obično je α=15°; μ=0,1, tako da je  

$Q = P \, \frac{\sin 15^\circ + 0.1 \cos 15^\circ}{0.1}$

$Q = P \, \frac{0.259 + 0.1 \cdot 0.966}{0.1} = 3.5\,P$

Pritisak na vratila, stoga iznosi Q=3,5P, tj. gotovo tri puta manje nego kod glatkih cilindričnih točkova, gdje je bilo Q=10P.

Da bi se, po mogućnosti, ograničilo ojedanje radnih površina žljebastih točkova, specifično opterećenje koje se ovde računa na projekciju dužine naleganja 2·e·tgα, ne treba da, za točkove od livenog gvožđa, prekorači vrednost:

$p = \frac{Q}{2 \; e \tan \alpha} = 120-130 \;\mathrm{kg/cm^2}$

U protivnom treba usvojiti konstrukciju točkova sa više žljebova. Pri ukupnom broju žljebova »z« specifični pritisak iznosi:

$p = \frac{Q}{2\ z\ e \tan \alpha}$

Pošto se kod točkova sa više žljebova, usled nepotpuno tačne izrade, ne može ostvariti podjednako i jednovremeno naleganje svih radnih površina, to i podela opterećenja na pojedine žljebove nije ravnomerna. Stoga broj žljebova kod ovih prenosnika ne treba da je veći od z=5.

Žljebasti frikcioni točkovi primjenjuju se uglavnom za povremena kratkotrajna prenošenja snage. Za trajan i neprekidan rad nisu podesni zbog pomenutih mana, tj. zbog klizanja i jakog ojedanja. Preporučuju se konstrukcije kod kojih se pritisak Q reguliše utegom, odnosno oprugom, da se ne bi točkovi po volji rukovaoca izlagali većim pritiscima nego što je potrebno.

Primer. Odrediti glavne mere žljebastih frikcionih točkova koji služe za prenos N=3 ks pri n₁=120 o/min i n₂=300 o/min. Prečnik kruga kotrljanja predajnog točka iznosi D₁=350 mm. Zadanom snagom predviđeno je i dozvoljeno preopterećenje prenosnika. Materijal točkova: LG/LG.

1. Prečnik kruga kotrljanja prijemnog točka odredi se na osnovu prenosnog odnosa:

$\frac{n_1}{n_2} = \frac{D_2}{D_1};\quad D_2 = D_1 \frac{n_1}{n_2} = 350 \cdot \frac{120}{300} = 140 \ \text{mm}$

2. Veličina obodne sile računa se iz snage i obodne brzine:

$v = \frac{D_1 \ \pi \ n_1}{60} = \frac{0{,}35 \ \pi \cdot 120}{60} = 2{,}2 \ \text{m/s}$

$P = \frac{75\,\text{N}}{v} = \frac{75 \cdot 3}{2{,}2} = 102 \ \text{kg}$

3. Ako se usvoji za liveno gvožđe μ=0,12  i ugao žljeba α=15°, tada sila međusobnog pritiskivanja treba da iznosi

$Q = P \ \frac{\sin \alpha + \mu \cos \alpha}{\mu}$

$Q = 102 \ \frac{0{,}259 + 0{,}12 \cdot 0{,}966}{0{,}12} = 319 \ \text{kg}$

4. Potreban broj žljebova odredi se na osnovu usvojenih vrednosti: e = 10 mm, P_dozv=130kg/cm:

$z = \frac{Q}{2 \ e \tan \alpha \cdot p} = \frac{319}{2 \cdot 1 \cdot 0{,}268 \cdot 130} = 5 \ \text{žljebova}$

Frikcioni prenosnici

Sadržaj knjige Elementi mašina - Inženjer Vasilije Volkov