METROLOGIJA

Pod metrologijom se podrazumijeva onaj specijalizirani dio pojedinih prirodnih i tehničkih

nauka koji se bavi metodama mjerenja fizikalnih veličina, razvojem i izradom mjernih uređaja,

reprodukcijom I pohranjivanjem (utjelovljenjem) mjernih jedinica i svim ostalim poslovima koji

omogućavaju preciznije mjerenje i usavršavanje mjernih postupaka.

Osnovni metrološki pojmovi

Mjerenje – određivanje vrijednosti fizikalne veličine skupom eksperimentalnih operacija uz

pomoć odgovarajućih tehničkih sredstava za mjerenje.

Mjerna vrijednost – brojčani iznos mjerne veličine izražen kao višekratnik mjerne jedinice.

Princip mjerenja predstavlja skup fizičkih pojava na kojima se zasniva mjerenje odnosno na

bazi kojih su napravljeni mjerni uređaji.

Sredstva mjerenja – različiti mjerni i kontrolni uređaji i dodatna

oprema koja se koristi za mjerenje.

Mjerni postupak – sve praktične ili ekspermentalne radnje potrebne za ostvarenje mjerenja i

dobivanje mjernih vrijednosti.

Metod mjerenja obuhvata skup odgovarajućih principa I sredstava mjerenja.

Fizikalna veličina – svojstvo fizikalnih objekata, stanja ili zbivanja, koja se mogu kvalitativno

opisati i kvantitativno odrediti.

Mjerena veličina jeste fizikalna veličina koja je podvrgnuta mjerenju.

Mjerni objekat je nositelj fizikalne veličine kojoj se određuje mjerna vrijednost.

Zadaci metrologije:

Predstavljanje (realizacija) jedinica prema međunarodno dogovorenoj definiciji;

Čuvanje (održavanje) jedinica u jednom mjernom utjelovljenju ili mjernom uređaju kao

etalonu;

Dalje prosljeđivanje (distribucija) jedinica ka korisnicimaputem uporednih mjerenja s

odgovarajućim etalonima.

Podjela metrologije:

Naučna metrologija – najviši nivo metrologije i bavi se organizacijom i razvojem

mjernih etalona i njihovim održavanjem.

Industrijska metrologija – osigurava odgovarajuće funkcionisanje mjernih instrumenata

u industriji koji se koriste za proizvodnju i pri ispitivanjima.

Zakonska metrologija – bavi se tačnošću mjerila koji imaju uticaj na transparentnost

trgovačkih transakcija, zdravlje i sigurnost.

Sljedivost je osobina da se rezultat nekog mjerenja može dovesti u vezu sa odgovarajućim

državnim i/ili međunarodnim etalonom preko neprekidnog lanca upoređivanja.

Kalibriranje (umjeravanje) – određivanje odstupanja na gotovom mjernom uređaju ili

instrumentu, tj. odnosa između vrijednosti pokazane mjerilom ili mjernim sistemom i poznate

vrijednosti mjerene veličine.

Mjerni etalon je materijalizovana mjera, mjerilo, referentni materijal ili mjerni sistem

namijenjen određivanju, pohranjivanju I reprodukciji neke mjerne jedinice radi prenošenja njene

vrijednosti na druga mjerila koja mogu poslužiti kao referentna vrijednost.

Osnovna jednačina metrologije:

x = {x}[x] fizikalna veličina x, kao svojstvo tretiranog objekta,

{x} puta veća od jedinične vrijednosti [x]

[x] JEDINICA MJERE

Metar je dužina putanje koju u vakuumu pređe svjetlost za vrijeme od 1/(299 792 458) sekunde.

Kilogram je masa međunarodnog etalona kilograma.

Sekunda je trajanje 9 192 631 770 perioda zračenja koje odgovara prelazu između dva hiperfina

nivoa osnovnog stanja atoma cezija 133.

Kelvin je 1/273,16 termodinamičke temperature trojne tačke vode.

MATERIJALI U MAŠINSTVU

Trendovi:

Izvršiti pravilan izbor materijala koji zadovoljava optimalne uslove za izradu određenog

proizvoda odnosno mašine - birati takvi materijali I načini obrade koji će izazvati

najmanji utrošak energije.

Zbog sve većih opterećenja pojedinih mašinskih dijelova i uređaja te njihove izloženosti

sve većim temperaturama i agresivnom djelovanju različitih hemikalija, treba stalno

pronalaziti nove materijale sa tačno određenim osobinama koje će zadovoljiti otežane

uslove rada.

Zamijeniti skupe materijale jeftinijim pri čemu kvalitet i funkcija proizvoda ne smiju

biti ugroženi ovom zamjenom.

Podjela materijala:

Metale

Nemetale

Karakteristike metala:

Kristalna struktura,

Karakterističan metalni sjaj,

Mogu se oblikovati plastičnom deformacijom,

Dobri su vodiči elektriciteta I topline,

Kemijski tvore bazične okside.

Obojeni metali:

Teški (Pb, Zn, Sb, V, Cr, Mn, Cu, Ni),

Laki (Al, Mg, Bi),

Plemeniti (Ag, Pt, Au, Os),

Ostali:

o radioaktivni: U, Ra, Th, Pu;

o rijetki: Ga, In,Re;

o poluprovodnici: Si, Ge

Kristalna građa metala Atomi u kristalnoj rešetki nisu statički smješteni, oni su u međusobnoj dinamičkoj ravnoteži

ravnotežnih i stalno titraju oko određenih položaja koji predstavljaju centre oscilacije atoma.

Vrste kristalnih rešetki:

1. Prostorno centrirana kubna rešetka

2. Površinski centrirana kubna rešetka

3. Gusto složena heksagonalna rešetka

4. Prostorno centrirana tetragonalna rešetka

5. Površinski centrirana orto-rombska rešetka

6. Rompska rešetka

Alotropija – promjena atomskog rasporeda (prelaz iz jedne kristalne rešetke u drugu) pri

zagrijavanju u čvrstom stanju

Histerezis – pojava razlike temperature transformacije pri zagrijavanju i hlađenju

Tačka transformacije zavisi od stepena čistoće, legirajućih dodataka kao i od brzine zagrijavanja

(hlađenja).

Legure – se sastoje od najmanje dva hemijska elementa od kojih jedan mora biti metal.

Način rasporeda atoma u prostornoj rešetki ima veliki uticaj na osobine metala,

posebno na plastičnost:

1. Velika plastičnost – metali sa površinski centriranom kubnom rešetkom (Cu, Ag, Au, Al, Pb,

γFe, Ni, Pt i dr.)

2. Manja plastičnost – metali sa prostorno centriranom kubnom rešetkom (V, bTi, Ta, Cr, Mo,

W, aFe i dr.)

3. Loša plastičnost – metali sa heksagonalnom rešetkom (Be, Mg, aCok, Zn, Cd, aTi i dr.)

Komponente koje sačinjavaju leguru mogu obrazovati:

1. Mehaničku smjesu

2. Čvrsti rastvor

3. Hemijski spoj

Legure sa potpunom rastvorljivosti u čvrstom stanju

Supstiticijski rastvor nastaje zamjenom (supstitucijom) atoma u kristalnoj rešetci.

Intersticijski čvrsti rastvor nastaje umetanjem atoma u kristalnu rešetku osnovne komponente.

Ograničena koncentracija rastvorenog atoma zove se koncentracija ili rastvorljivost.

Kriterijumi za rastvorljivost u čvrstom stanju dva metala:

Oba metala se moraju potpuno rastvarati u tečnom stanju

Moraju imati isti tip rešetke

Konstante obje rešetke smiju se razlikovati maksimalno 14 %

Oba metala moraju imati izvjesnu hemijsku postojanost.

Legure sa prekidom u rastvorljivosti u čvrstom stanju

Eutektička struktura

Predstavlja mehaničku smjesu sitnozrnatih kristala obje komponente legure. Nastanak

eutektičke strukture se ne događa u jednom temperaturnom intervalu, već kao kod čistih metala

kod jedne određene (stalne) temperature.

Peritektička struktura

Je pojava kada pri kristalizaciji kod određene konstantne temperature (peritektične temperature)

prestaje kristalizacija jednih kristala i počinje kristalizacija drugih kristala.

Legure sa transformacijom u čvrstom stanju

1. Kretanje atoma mehanizmom difuzije (atomi jedne komponente provlače se kroz prostornu

rešetku druge i tako mijenjaju svoja mjesta tj. izjednačuju hemijski astav legure

na mjestima sa jačom koncentracijom jedne od komponenti.

2. Porastom temp. raste sposobnost da gradi čvrste rastvore

3. Veća brzina hlađenja uzrokuje prezasićenost

4. Kaljenjem se homogeni γ čvrsti rastvor dobija na sobnoj temperature također u homogenom

stanju

Plastične deformacije metala

Plastična deformacija: osobina metala da se pod djelovanjem većih sila trajno deformiše.

LEGURE ŽELJEZA

Podjela željeza:

Čelik – C do 2.06%;

Gvožđe – C preko 2.06%;

o Sivo liveno gvožđe

o Bijelo liveno gvožđe

Liveno gvožđe – podjela:

Sivo liveno gvožđe – sav ili veći dio ugljika je izlučen u obliku grafita - C kroz cijeli presjek

metalnog komada.

Tvrdi (bijeli) liv – ugljik po cijelom presjeku ili u određenom dijelu presjeka je potpuno vezan u

obliku željeznog karbida cementita - Fe3C.

Podjele čelika

Prema postupku proizvodnje:

Obični čelici. - Dobivaju se većinom iz Siemens-Martinovih peći (SM – čelici) ili iz

konvertera (Bessemerovih ili Thomasovih). Obični čelici su nelegirani ili malo legirani.

Koriste se redovno bez termičke obrade.

Plemeniti čelici. - Dobivaju se rafinacijom ili rafinacijom I legiranjem u električnim pećima

(elektro – čelici). Redovno setermički obrađuju.

Prema hemijskom sastavu:

Ugljični čelici. - Odlučujući utjecaj na svojstva čelika ima ugljik dok drugih elemenata

ima samo u količinama koje nemaju bitnog utjecaja.

Legirani čelici. - Odlučujući utjecaj na svojstva čelika imaju legirani elementi koji se

namjerno dodaju da bi se postigla određena svojstva čelika.

Prema upotrebi:

Konstrukcioni čelici. - To su ugljični (obični ili plemeniti) čelici sa sadržajem C < 0,6 %

ili legirani čelici (uglavnom Mn, Si, Cr, Ni, Mo, V itd.). Koriste se za izradu čeličnih

konstrukcija, sastavnih dijelova strojeva, aparata te različitih uređaja za opće svrhe

(obični čelici) i za dijelove mašina sa većim zahtjevima – plemeniti ugljični čelici.

Alatni čelici. - Plemeniti ugljični čelici sa sadržajem ugljika C>0,6 % ili legirani čelici

(uglavnom Cr, W, V, Mo, Co itd.) Upotrebljavaju se za izradu alata.

Označavanje čelika

Osnova oznaka se sastoji iz slovne i četiri brojčane oznake kojima se označava vrsta čelika.

Dodatna oznaka se sastoji iz jednog ili dva brojčana simbola kojima se označava stanje čelika.

Primjer:

Č.XXXX.XX

Čelici sa negarantovanim sastavom

U ovu grupu spadaju ugljenični čelici :

o trgovačke kvalitete,

o s propisanim mehaničkim osobinama,

o bez propisanog hemijskog sastava ili

o sa propisanim sadržajem P i S, ili

o sa propisanim sadržajem nekog hemijskog elementa.

Označavanje:

1 - Prvi broj u oznaci: Ako je u osnovnoj oznaci prvi broj 0, radi se o ugljičnim čelicima sa

negarantovanim sastavom (čelici trgovačkog kvaliteta).

2 - Drugi broj u oznaci: predstavlja šifru za prepoznavanje zatezne čvrstoće materijala

3 - Zadnja dva broja označavaju redni broj čelika. Primjer: Č.0545

Šifre namjene čelika:

Zadnja dva broja u oznaci znače:

0 ÷ 44: ugljenični čelici s negarantovanom čistoćom i čelici trgovačkogkvaliteta,

45 ÷ 89: ugljični čelici sa garantovanom čistoćom ili čelici sa garantovanim sadržajem

pojedinih elemenata,

90 ÷ 99: ugljični čelici za automate (sa ograničenim udjelom P i S).

Čelici sa garantiranim hemijskim sastavom

Prva oznaka: - ako je u osnovnoj oznaci prva cifra 1, tada se radi o ugljičnom čeliku.

Druga oznaka: - znači desetostruku vrijedosti procenta ugljika u tom čeliku,

Treća oznaka: - posljednja dva broja označavaju namjenu čelika.

Primjer: Č.1530

Legirani čelici

Ukoliko je prvi broj u osnovnoj oznaci veći od 1, tada se radi o legiranom čeliku.

Prvi broj: - predstavlja najuticajniji po redu legirajući element.

Drugi broj: - drugi po redu uticajni legirajući element,

Posljednja dva broja: - predstavljaju šifru namjene čelika.

Primjer: Č.4560

Ukoliko je čelik jednostruko legiran, tada je na drugom mjestu broj 1.

PRIMJENA OBOJENIH METALA

Razlozi primjene obojenih metala:

Naročita plastičnost,

Električna vodljivost

Toplinska vodljivost,

Antikorozivnost

Nemagnetičnost

Niska specifična težina

Aluminij

Osobine tehnički čistog aluminija što su ujedno i njegove prednosti su:

Mala gustoća (specifična težina 2,7 g/cm3),

Velika otpornost prema koroziji,

Dobra toplotna i električna provodljivost,

Dobra plastičnost

Otpornost prema hemijskim uticajima

Niska temperatura topljenja (660 0C).

Zbog visoke plastičnosti moguća je proizvodnja:

Tankih folija,

Žica,

Cijevi tankih zidova,

Profili komplikovanih poprečnih presjeka

Područja primjene:

Zrakoplovstvo,

Automobilska industrija,

Elektrotehnika,

Građevinarstvo i dr.

Cink – Zn

Ima veliku otpornost na koroziju i vrlo dobru livkost.

Čisti cink se koristi za pocinčavanje čelika, za izradu limova i traka, za proizvodnju odlivaka pod

pritiskom, za boje, za legiranje (osobito sa bakrom) i dr.

Olovo – Pb

Ima veliku specifičnu težinu i vrlo nisku tačku topljenja (3270C).

Koristi se za proizvodnju akumulatora (oko 40 % ukupno proizvedenog Pb), cijevi, žice,

zaštitnih plašteva za kablove, legura za grafiku i ležajeve i sl.

Bakar I legure bakra

Svojstva:

vrlo dobra plastičnost,

vrlo je dobar vodič električne energije i toplote,

otporan je na koroziju osobito na vremenske uticaje.

crvene je boje i da se dobro polirati.

Skoro 70 % ukupno proizvedenog bakra koristi se kao čisti Cu, dok se ostalih 30 % koristi u

legurama. Mala zatezna čvrstoća i tvrdoća bakra ograničavaju njegovu upotrebu u industriji.

Legiranjem se mogu mehaničke osobine bakra znatno mijenjati.

Glavni legirajući elementi bakra su Zn, Sn, Ni, Si, Al i dr.

Legura bakra sa cinkom (Zn) se naziva mesing, i pored cinka može sadržavati i druge legirajuće

elemente pa se tako razlikuje i više vrsta mesinga.

Legure bakra sa kalajem (Sn) nazivaju se bronze I također uz dodatak ostalih legirajućih

elemenata dobivaju se i razne vrste bronzi.

Titan

Titan je metal srebrenaste boje i male specifične gustine.

Lakši je od čelika te se može smatrati lakim metalom.

Osnovni legirajući element titana je Al

Osobine titana:

visoka tačka topljenja,

velika otpornost prema koroziji u oksidirajućim sredinama,

dobre mehaničke osobine,

Visoka otpornost na povišene temperature

Niska elastičnost na običnim temperaturama.

Zbog svojih svojstava titan se koristi u hemijskoj industriji za izradu koroziono opterećenih

posuda i cjevovoda.

Posebno je otporan na oksidirajuće medije, klor i njegove spojeve pa se mnogo koristi u PVC –

industriji, industriji papira i sl.

Zahvaljujući nabrojanim osobinama veći dio proizvodnje titana u svijetu troši se u avionskoj i

raketnoj industriji gdje se od titana proizvode rotori gasnih turbina, ramovi mlaznih motora, i sl.

PRIMJENA NEMETALA U MAŠINSTVU

Plastične mase - Koriste se za izradu dijelova od kojih se zahtijeva: visoka koroziona i hemijska

otpornost, (otpornost na agresivne hemikalije), a da istovremeno nisu toplotno opterećeni,

zaptivke, propeleri – krilca i sl.).

Drvo - ručice, oslonci, manje opterećeni dijelovi

Koža - zaptivke, kaiševi i dr.

Guma - gumene opruge, oslonci, zaptivke, remenovi i dr.

Vatrostalni materijali - azbest - izolacije, zaptivke na temperaturno napregnutim mjestima u

konstrukciji i sl.

Staklo,,

Keramika - izolacioni elementi i dr.

Materijali za bušenje

Boja

ISPITIVANJE MATERIJALA

Ispitivanja se izvode sa ciljem utvrđivanja određenih osobina materijala.

Vrijednosti dobivene ispitivanjem mogu se smatrati valjanim samo ako su dobijene u uslovima

sličnim onima u kojima će taj materijal raditi.

Danas postoje standardi – norme, u svim industrijski razvijenim zemljama koji za sve važnije

materijale propisuju karakteristične veličine koje se ispituju, način ispitivanja istih, oblik i

dimenzije uzorka, opremu, kriterije prihvatljivosti i dr.

Vrste ispitivanja:

hemijska ispitivanja,

fizička ispitivanja,

mehanička ispitivanja,

tehnološka ispitivanja,

strukturna ispitivanja i

defektoskopska ispitivanja.

Hemijska ispitivanja

Imaju za cilj određivanje hemijskog sastava, otpornosti prema koroziji i dr.

Na osnovu hemijskog sastava mogu se procijeniti:

karakteristike čvrstoće,

magnetna i korozivna svojstva,

način obrade,

mogućnost zavarivanja i dr.

Najvažnija hemijska osobina je otopornost na koroziju.

Fizička ispitivanja

Ispitivanja imaju za cilj određivanje fizičkih osobina u koje spadaju:

Gustoća,

Temperatura topljenja,

Električna i toplotna provodljivost,

Koeficijent toplotnog širenja,

Magnetna svojstva

Tehnološka ispitivanja

Zavarljivost,

Livljivost,

Obradljivost rezanjem

Otpornost na habanje i dr.

Mehanička ispitivanja

Mehaničke osobine materijala su:

Čvrstoća pri različitim vrstama naprezanja,

Elastičnost,

Plastičnost,

Duktilnost,

Tvrdoća,

Žilavost.

MJERENJE TVRDOĆE MATERIJALA

Tvrdoća nekog materijala se definira kao otpor prodiranju tvrdog tijela u njegovu površinu.

Mjerenje tvrdoće se zasniva najčešće na mjerenju otpora koji materijal pruža prodiraju nekog

stranog tijela naročitog oblika.

Sila utiskivanja stranog tijela u površinu ispitivanog materijala je statičkog karaktera.

Vrši se:

mjerenje tvrdoće utiskivanjem kuglice (brinel metoda),

mjerenje tvrdoće utiskivanjem piramide (vikers metoda)

mjerenje tvrdoće utiskivanjem konusa (rokvel metoda).

Brinel metoda:

Utiskuje se čelična kuglica

Mjeri se prečnik otiska kuglice

Sile utiskivanja su standardizirane

OTPORNOST ( ČVRSTOĆA ) MATERIJALA

Vrste opterećenja sila

Aspekt promjenjivosti u vremenu:

Statičke,

Dinamičke.

Aktivne sile – spoljašnja opterećenja

Reaktivne sile - unutrašnja opterećenja

Koncentrisane sile (sila djeluje u jednoj tački tijela, npr. sila vučenja užeta),

Površinske sile (sila djeluje na određenu površinu posmatranog tijela – pritisak),

Zapreminske sile (djeluje u svakoj tački zapremine posmatranog tijela, npr. sila

zemljine teže, inercijalne sile, sile usljed magnetnog djelovanja i dr.)

Prema zakonu akcije I reakcije, unutrašnje sile se pojavljuju uslijed djelovanja spoljnih sila I iste

se odupiru tom djelovanju, nastojeći da tijelo zadrže u ravnoteži.

Kod dinamičkog opterećenja razlikujemo:

Naizmjenično promjenjivo

Istosmjerno promjenjivo

Opšti slučaj

Pojam deformacije

Kada čvrsto tijelo napadju spoljašnje sile, onda se kaže da je napregnuto ili da se nalazi u stanju

naprezanja.

Pod uticajem spoljašnjih sila tijelo donekle mijenja svoj oblik I zapreminu, tj. deformira se –

njegove čestice (molekuli) se pomijeraju i zauzimaju takav položaj da nastupi ravnoteža između

spoljašnjih u unutarnjih sila.

Vrste naprezanja:

Aksijalna naprezanja (istezanje i pritisak),

Smicanje,

Uvijanje,

Savijanje,

Izvijanje,

Složena naprezanja.

Aksijalna naprezanja:

Ako se pravac djelujuće sile podudara sa pravcem geometrijske ose opterećenog mašinskog

elementa (štapa), tada je on napregnut aksijalnim naponom (naprezanjem) koji je rezultat

djelovanja aksijalne sile.

Deformacija kod naprezanja na pritisak:

Deformacija šta izloženog pritisku se ogleda u:

- promjeni njegove dužne – skraćenju Δl i

- povećanju poprečnog presjeka.

Naprezanje na savijanja: - savijanje silama

- savijanje momentima

MAŠINSKI ELEMENTI

Podjela:

Opšta grupa: dijelovi koji se često susreću ili u velikom broju mašina ili na mnogim

mašinskim uređajima (npr. vijci, vratila i sl.),

Posebna grupa: sačinjavaju je dijelovi koji imaju uži, specifični značaj i nalazese, prema

tome, na relativno manjem broju mašina i mašinskih uređaja.

Mašina – Sklop – Podsklop – Mašinski element

Opšta grupa:

Elementi za spajanje (vijci, klinovi, zakovice, opruge)

Elementi za kružno kretanje (ležajevi, osovine, vratila, spojnice)

Elementi za prenos snage i kretanja (remeni prenosnici, zupčanici, lančani prenosnici)

Elementi cijevnih instalacija – cijevi i cijevni zatvarači

Elemnti za spajanje:

Razdvojive veze mašinskih elemenata:

- Vijci,

- Opruge,

- Klinovi i čivije

Nerazdvojive (narastavljive) veze:

- Zakovice

- Zavarivanje

- Lemljenje

- Lijepljenje

- Presovani sklopovi

Zakovice

Elemnti zakovnog spoja:

Tijelo zakovice,

Glava zakovice,

Čekić.

Oblici glave zakovice:

Sferični,

Konusni,

Sočivasti,

Upušteni.

Vijci – Zavrtnji

Podjela vijaka:

Vanjski,

Unutrašnji.

Prema smijeru penjanja zavojnice: Lijevi I Desni

Prema broju zavojnica: Jednohodni, Višehodni.

Prema profile zavojnice: Metrički, Vitvortov, Obli, Trapezni, Testerasti.

Načini označavanja pojedinih vrsta navoja:

1. Metrički navoj: M 40 (40 – prečnik navoja u mm)

2. Metrički fini navoj: M 24 x 5 ( prečnik x korak: 5 – korak navoja u mm)

3. Vitvortov navoj: 2’’ (prečnik navoja u colovima – 2 cola)

4. Vitvrortov cijevni navoj: R 2 ‘’ (2’’ – unutrašnji prečnik cijevi u colima)

5. Vitvortov fini navoj: 2 1/2’’ x 1/6’’ (prečnik navoja u colovima puta korak)

6. Trapezni navoj: Tr 48 x 8 (48 – prečnik navoja, 8 – korak)

7. Testerasti navoj: S 70 x 10 (70 – prečnika navoja, 10 – korak)

8. Obli navoj: Rd 44 x 7 (44 – prečnik navoja, 7 – korak)

Klinovi

Služe za realizaciju razdvojivih veza između mašinskih elemenata: osovina ili vratilo sa

elementima: zupčanik, remenica, lančanica i sl.

Podjela klinova prema položaju u odnosu na osu vratila (osovine):

1. Uzdužni (postavljaju se paralelno sa osom vratila (osovine)

2. Poprečni (postavljaju se okomito na osu vratila (osovine)

Podjela uzdužnih klinova obzirom na njihov oblik:

1. Klinovi sa nagibom

2. Klinovi bez nagiba

Opruge

Osnovne namjene opruga:

Služe za realizaciju elastičnih razdvojivih veza između mašinskih elemenata.

Osnovna namjena:

o Akumuliranje energije,

o Mjerenje sile (dinamometri),

o Prinudno kretanje mašinskih elemenata (npr. venitili u SUS motorima),

o Ograničavanje pritiska pare, gasova, tečnosti i sl. (npr. pomoću sigurnosnih

ventila),

o Međusobno elastično pritiskivanje dijelova (npr. u bravama).

Podjela prema vrsti naprezanja kojem su izložene:

1. Fleksione (savojne), npr. gibnjevi

2. Torzione

3. Tanjiraste

Spiralne opruge:

1. Napregnute su na savijanje

2. Služe za akumulaciju energije

Tanjiraste opruge su opterećene na pritisak.

Lisnate opruge ( gibnjevi ); opterećeni su na savijanje.

Vrste opruga: Cilindrične pritisne, Konične, Cil. savojne, Cil. zatezne, Spiralne i Lisnate

opruge.

ELEMENTI ZA KRUŽNO KRETANJE

El. za kružno kretanje su: osovine, vratila, ležajevi, spojnice.

Vratila I osovine

Osovine su nosači elemenata koji se obrću (rotiraju) – npr. zupčanika, remenica i sl. Osovine

mogu u toku rada vršiti i oscilatorno kretanje. Osovine mogu i same vršiti obrtno kretanje

(zajedno s dijelovima koje nose)

Vratila prenose obrtni moment (snagu) pa su izložena naprezanju na uvijanje.

Osovine i vratila se preko rukavaca oslanjaju na ležajeve.

Rukavaci su mjesta na vratilu preko kojih se vratila oslanjaju na ležajeve.

Razlika vratila i osvoina je u tome što je vratilo opterećeno na uvijanje, a osovina je opterećena

na savijanje.

Vratila podjela:

Na osnovu geometrijske ose:

1) Sa pravom (ravnom) osom.

Prema promjenjivosti vanjskog prečnika:

(a) Ravna

(b) Stepenasta

Prema izgledu:

(a) Puna

(b) Šuplja

2) Sa izlomljenom osom – kardanska vratila

Sa aspekta krutosti vratila mogu biti:

Fleksibilna

Kruta

Ležajevi

Osnovne podjele ležajeva:

Prema konstrukciji:

1) Klizni (rukavac je u direktnom dodiru s posteljicom ležišta)

2) Kotrljajni

Prema pravcu djelovanja opterećenja:

a) Radijalni (sila djeluje okomito na osu rukavca)

b) Aksijalni (sila djeluje uduž ose rukavca)

Klizni ležajevi služe za oslanjanje vratila, osovina i osovinica.

Konstrukcije kotrljajnih tijela: kuglasti, valjkasti, konični, bačvasti i igličasti.

Spojnice

Spojnice služe za povezivanje:

Dvaju vratila,

Jednog vratila napravljenog iz više dijelova

Podjela spojnica:

Krute spojnice,

Fleksibilne spojnice

Uključno – isključne spojnice,

Kardanske spojnice,

Frikcione,

Krute spojnice:

- Između dijelova vratila stvaraju statičku, krutu cjelinu,

- Ose vratila se moraju poklapati,

- Sva kretanja sa pogonskog vratila se prenose na gonjeno vratilo

Najčešće izvedbe krutih spojnica:

- s kukastim klinovima,

- sa obodima,

- s naglavcima,

- s konusom.

Fleksibilne spojnice:

- dopuštaju da se spojena vratila međusobno pomijeraju u određenom

rasponu,

- imaju elastične elemente koji ublažavaju vibracije,

Najčešće konstruktivne izvedbe elastičnih spojnica:

- s gumenim ulošcima

- s gumenim obodom

PRENOSNICI SNAGE I KRETANJA Podjela prenosnika:

Remeni prenosnici,

Lančani prenosnici,

Zupčasti prenosnici,

Frikcioni prenosnici.

Remeni prenosnici

Osnovni elementi:

1. Pogonska remenica

2. Gonjena remenica

3. Remen

Osnovne osobine:

1. Mogu prenijeti snagu na veće udaljenosti,

2. Bešuman rad,

3. Kod preopterećenja dolazi do proklizavanja.

Izvedbe prenosnika: pravi prenos, ukršteni prenos I zaokrenuti prenos.

Lančani prenosnici

Osnovni elementi:

1. Pogonska lančanica

2. Gonjena lančanica

3. Lanac

Osnovne osobine:

1. Mogu prenositi veće snage nego remeni

2. Mogu prenositi snagu i kretanje na veće udaljenosti

3. Zahtijevaju podmazivanje pri radu

4. Stavaraju buku pri radu

Zupčasti prenosnici

Osnovni el.: pogonski zupčanik i gonjeni zupčanik.

Vrste zupčastih prenosnika:

1. Cilindrični zupčanici:

- s ravnim zubima

- s kosim zubima,

2. Konični zupčanici:

- s ravnim zubima,

- sa zavojnim zubima

3. Pužni zupčasti prenosnici

4. Zupčaste letve

Dijelovi zuba zupčanika:

Polazni dio boka zuba

Korijen zuba

Tjeme zuba

Aktivna površina

Podiona linija

Podiona ravan

Osnovni el. ozubljenja:

Međuzublje

Bok zuba

Tjeme zuba

Podiona linija

Podnožna površina

Pužni zupčasti parovi: služe za redukciju broja obrtaja.

Zupčaste letve: služe za transformaciju kružnog u pravolinijsko kretanje.

CIJEVI I CIJEVNE ARMATURE

Cijevni elementi su: Ukrštnjak, Ogranak, Reducir, Koljeno.

Cijevni kompenzatori – lire: sluze za amortizaciju ( kompenziranje ) dilatacija cijevi koje su

rezultat promjene temperature.

Spajanje cijevi:

Spajanje naglavljivanjem,

Spajanje obodima,

Spajanje zavarivanjem,

Spajanje navojima.

Regulacija toka fluida vrši se pomoću:

Ventila

Slavina

Zasuna

Priklopaca

HIDRAULIKA

Danas se pod pojmom «hidraulika» podrazumjeva prenošenje I upravljanje silama i kretanjima

posredstvom tečnosti.

Kao medij za prenos energije primjenjuje se tečnost ( mineralno ulje, sintetička tečnost, voda ).

Dobre osobine hidrauličnih sistema:

Velike sile (obrtni momenti) pri malim zapreminama konstrukcija, što znači velika

gustina snage;

Prilagođavanje sili odvija se automtski;

Pokretanje iz stanja mirovanja može usljediti pod punim opterećenjem;

Lako se ostvaruje kontinualan uticaj (upravljanje kao i regulisanje) na brzine, obrtni

moment, sile dizanja itd.;

Laka zaštita od preopterećenja;

Prilagođena za brze kontinualne tokove kretanja, a i za ekstremno spora i precizna

pomjeranja;

Relativno lako akumuliranje energije;

Moguća gradnja jednostavnih centralnih sistema uz postizanje visoke ekonomičnosti, sa

decentralizovanom transformacijom hidrauličke u mehaničku energiju.

Hidraulični cilindri su uređaji koji koriste tečnost (ulje) pod pritiskom za ostvarenje

pravolinijskog kretanja i sile. Koriste se za razne vrste prenosa snage.

Ventili

Nepovratni ventil:

Ovi ventili su najčešće upotrebljivani u hidrauličnim sistemima,

- omogućavaju tok fluida u jednom smjeru, a onemogućavaju u suprotnom,

- mogu se neovisno instalirati na sistem, ili kao integralni dio nekog drugog

ventila,

Radni element može biti kugla, konus, klip ili disk,

Sila radnog fluida otvara ventil, dok težina radnog elementa, povratni tok

ili opruga zatvara ventil.

Pumpe

Hidropumpe u hidraulici imaju zadatak da proizvode struju tečnosti (da potiskuju tečnosti) i

istovremeno prema potrebi da joj daju potrebne sile.

Pumpa usisava tečnost (najčešće iz rezvoara) i potiskuje je ka izlazu iz pumpe.

Podjela pumpi pram konstrukciji:

1. pumpe sa rotirajućim elementima

2. pumpe sa oscilujućim elementima

Pumpe sa rotirajućim elementima su:

zupčaste pumpe (sa spoljnim i unutrašnjim ozubljenjem)

krilne pumpe (sa nepokretnim ili pokretnim krilcima)

zavojne pumpe

Pumpe sa oscilujućim elementima (klipne) djele se prema pogonu na:

motorne klipne pumpe (radijalne i aksijalne) i

ručne klipne pumpe.

Zupčaste pumpe

Zupčaste pumpe su najprostije i danas najeftinije uljno-hidrauličke pumpe.

Pozitivne osobine ovog tipa pumpe pored niske cjene su:

relativno prosta konstrukcija i mali broj djelova,

laka zamjena djelova,

mala osjetljivost na nečistoće u ulju.

Osovine krilne pumpe sa rotirajućim krilcima:

vrlo miran i tih rad bez šumova,

mogućnost regulacije protoka promjenom ekscentriteta (e),

protok bez pulzacije.

Nedostatak ovog tipa pumpe je osjetljivost prema udarima pritiska kada lahko dolazi do loma

krilaca.

MOTORI SA UNUTRAŠNJIM SAGORIJEVANJEM

( SUS MOTORI )

Vrste motora: 1. Elektromotori (transformacija električne energije u mehaničku)

2. Hidroturbine (transformacija energije pada vode u mehaničku)

3. Motori sa sagorijevanjem (goriva: benzin, nafta, gas, drvo, ugalj i dr.), (transformacija

energije sagorijevanja u mehaničku ili električnu energiju)

4. Motori sa unutrašnjim sagrijevanjem (SUS motori), (SUI motori), (goriva sagorijevaju u

nekom zatvorenom prostoru unutar motora)

Podjela SUS motora:

1. OTTO motori (benzinski motori) – kao gorivo koriste benzin

2. Dizel motori – kao gorivo koriste naftu

3. Gasni motori

4. Wankel motori

Primjena SUS motora:

1. Pogon motornih vozila,

2. Brodski motori,

3. Industrijski motori,

4. Agregatni motori (pogon pumpi, generatora i sl.),

5. Traktorski motori

Osnovni el. motora: DMT, Cilindar, GMT, Ventil, Klip, Klipnjača, Koljenasto vratilo.

Četverotaktni OTO motori:

1. Takt: USISAVANJE gasne smjese sačinjene od zraka i goriva

- Klip se kreće ka DMT,

- Usisni ventil otvoren, izduvni ventil zatvoren

2. Takt: KOMPRESIJA gasne smjese

- Klip se kreće ka GMT, oba ventila zatvorena,

3. Takt: EKSPANZIJA – paljenje gasne smjese iskrom dobijenom pomoću svjećice i

njeno sagorijevanje (temperatura oko 2000 0C)

- Klip se kreće ka DMT, oba ventila zatvorena

4. Takt: IZDUVAVANJE produkata sagorijevanja kroz izduvnu cijev

- Usisni ventil zatvoren, izduvni ventil otvoren.

Četverotaktni Dizel motori:

1. Takt: USISAVANJE zraka

- Klip se kreće ka DMT,

- Usisni ventil otvoren, izduvni ventil zatvoren

2. Takt: KOMPRESIJA zraka

- Klip se kreće ka GMT, oba ventila zatvorena,

3. Takt: EKSPANZIJA – ubrzgavanje goriva pod pritiskom u komoru za sagorijevanje

u kojoj se nalazi komprimirani zrak

- Klip se kreće ka DMT, oba ventila zatvorena

4. Takt: IZDUVAVANJE produkata sagorijevanja kroz izduvnu cijev

- Usisni ventil zatvoren, izduvni ventil otvoren

Karakteristike motora:

Snaga motora, (kW, ks)

Broj obrtaja (o/min),

Radna zapremina – suma svih zapremina iznad čela klipa kad je klip u DMT (obično se

izražava u cm3 ili dm3 – litrima, npr. 1,4 l; 1200 cm3)

Stepen kompresije – odnos između zapremina iznad čela klipa kada se klip nađe u DMT i

GMT