Různé druhy spojů a spojovací součásti (rozebíratelné spoje) Kolíky, klíny, pera, pojistné a stavěcí kroužky, drážkování, svěrné spoje, nalisování aj. Nýty, nýtování, příhradové ocelové konstrukce. Ovládací součásti, rukojeti, kliky apod. pružný pojistný kroužek
podélný klín
drážkovaný hřídel
hřídelová matice pero
Princip přenosu síly – u klínu tření, u pera opření. Polotovar pro výrobu klínů a per – za studena hladce tažená ocel (tzv. klínová ocel, hlazenka, stříbřenka).
Speciální nářadí Kleště na Ségrovky zahnuté (na pružné pojistné kroužky) pro otvory - vnitřní
Hákové klíče na hřídelové matice
pro otvory rovné
pro hřídel rovné - vnější pro otvory - zahnuté
Spoje a spojovací součásti Kolíky, hřeby, čepy, podložky, závlačky, pojistné kroužky, klíny podélné a příčné, drážkování, nýty, spoje pomocí deformací plastických i pružných (provedení pro spoje plechů, plastových souč., pružně uchycené ozuby aj.).
Různé druhy kolíků a hřebů
Použití kolíků a hřebů
Přenos krouticího momentu
Čepy a součásti pro jejich zajištění Čepy jsou určeny pro kyvné uchycení součástí – táhel, pák, vidlic aj. Pojistné kroužky, závlačky aj.
Pružný pojistný kroužek (Ségrovka)
Závlačka
Příklady použití čepů
Vidlice a oka pro hydraulické a jiné mechanismy
Kloubová ložiska slouží k odstranění stereostatické neurčitosti pro mechanismy na ne zcela tuhém rámu.
K l kloubové ložisko pístnice o u
Klíny a pera pro přenos krouticího momentu z hřídele na náboj (podélné) • • • •
klíny duté (torné) klíny ploské klíny drážkové klíny tangenciální
klíny s nosem klíny bez nosu F = 2 . Mk / D
pera těsná pera výměnná pera úsečová (Woodruffova) p =F/A
Příčné klíny a stavěcí klíny
Kontaktní napětí dovolené (bez vzájemného pohybu) s ohledem na nebezpečí roztržení náboje
Kontaktní napětí dovolené bez vzájemného pohybu bez ohledu na nebezpečí roztržení náboje
šedá litina ≤ 15 až 30 MPa
ocel
ocel
≤ 40 až 80 MP
≤ 120 až 150 MPa
Příčné a stavěcí klíny – příklad použití
stavěcí klín
Drážkované hřídele a náboje a hranolová spojení Kontrola kontaktního napětí (měrný tlak) – styk bez vzájemného pohybu / pohyblivý (přesuvná kola)
pohyblivý styk náboje a hřídele v drážkování – kontaktní napětí ≤ 15 až 70 MPa dle charakteru zatěžování
Svěrná spojení Tření v styčné ploše – přítlačná síla i . F1 vyvozena šrouby (počet šroubů i )
Přítlačná síla způsobí měrný tlak p=
i . Fi d.l
Svěrné spoje náboj - hřídel Působením tlaku vznikne tření mezi nábojem a hřídelem Spoj přenese krouticí moment Mk = π . d . l . p . f . d / 2
Pro kuželovou plochu se určí měrný tlak vzniklý působením osové síly F p=
F π . ds . l . ( tg β + tg φ )
Součinitel tření se volí f = 0,1 měrný tlak p = 15 až 80 MPa
Velikost a zatížení šroubů se volí podle potřebného měrného tlaku, kterým má vzniknout třecí síla nebo moment. Zděře kruhové a ploché.
Pružné kroužky Ringfeder pro spojení náboje s hřídelem vyvoláním tření se zesíleným účinkem pomocí kuželů
Ringfeder – svěrný spoj s pružnými kuželovými kroužky, které jsou předepínány osovou silou nutná vysoká přesnost průměru hřídele a otvoru v náboji i kroužků
Nalisovaná spojení náboje a hřídele
Silnostěnná nádoba
Potřebný přesah pro vyvolání měrného tlaku p je pro průměr hřídele d1 Δd = d1 . p . ( C+ 1 ) / E Tuhost náboje je dána vnějším průměrem d2 a projeví se vlivem poměru C = ( a2 + 1 ) / (a2 – 1 )
kde a = d2 / d1
Nalisovaný spoj náboj - hřídel rotační symetrie
Průběh napětí σr = σ0 – K / x2
Podmínky pro x = d1 / 2 x = d2 / 2
Tečné napětí pro x = d1 / 2 σr = - p σr = 0
σt = σ0 + K / x2 σ0 = p . 1 / (a2 – 1 )
σt = C . p Dvojosá napjatost – Guestova hypotéza
K = 2 . p . ( d12 + d22 – 2 ) / (a2 – 1 )
σD ≥ σ1 – σ2 = p. ( C + 1 )
Nýty a spojení nýtováním
nýtování - přímé (roznýtování součásti) - nepřímé (s nýty) nýtování - za tepla - za studena
nýty • ocelové • měděné • slitiny Al
Nýtovaná příhradová konstrukce Pruty v konstrukci pásnice (tah – tlak) nosníky (ohyb) výztuhy (výplň tah, tlak) Těžiště profilů (těžištní čáry) Styčníky (rovnováha, zatížení) Rovina konstrukce Střih nýtu (tečné napětí) τ = F1 / ( π/4 . d2 ) Otlačení nýtu
p = F1 / ( d . s1 ) Profil – stojina, příruba
Dovolené napětí pro nýt smyk σD = 60 až 80 MPa otlačení pD = 120 až 150 MPa
Výpočty ocelových konstrukcí Pruty tažené (tlačené)
σ = F / A ≤ σD
Pruty ohýbané
σ = MO / WO ≤ σD
pruty z válcovaných profilů I, U, L, Z, T, trubek aj. σD = σKt / k
bezpečnost k
možnost vybočení profilů při ohybu - zkroucení
MO ohybový moment je součtem účinků sil a dvojic po jedné straně průřezu
průřezový modul
WO = IO / e
IO
je osový moment setrvačnosti průřezu
e
je vzdálenost krajních vláken od neutrálné osy
Pruty namáhané na vzpěr (vybočení účinkem osové síly) poloměr setrvačnosti průřezu
i O = √ IO / A
štíhlost
λ O = l / iO
vzpěrná délka podle uchycení konců prutu l namáhání
σ = cO . F / A
cO je součinitel vzpěrnosti (je tabelován jako funkce štíhlosti λO )
Spoje tenkostěnných krytů, skříní, krabic aj. Oblast použití:
sedlářské a čalounické nýtky
plechové kryty – ohyby a lemy, pružné ozuby plastové a textilní pásy - drobné (čalounické) nýty aj. papír karton a lepenka, plastové archy aj.
příchytky čalounění matice k upevnění plechů
Spoje, kde jsou použity pružné elementy nebo vyvolána deformace:
Patentky, druky, řetízkové zipy, suché zipy
Součásti pro ruční ovládání Prvky pro ovládání obráběcích strojů, přípravků aj. • • •
ruční kolečka ovládací páky a rukojeti knoflíky a ruční kolečka křížová
rukojeti
ruční kolečko
