Tarni prijenos: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nadopunio Tarni prijenos |
|||
Redak 1:
[[
[[Datoteka:Komet-1902-6.jpg|mini|desno|250px|Tarni prijenos iz 1902.]]▼
[[Datoteka:Lambert friction driving mechanism patent 954977 diagram excerpt.png|mini|desno|250px|Tarni prijenos.]]▼
'''Tarni prijenos''' je [[strojni dio]] kojim se prenosi [[gibanje]] od jedne '''tarenice''' na drugu samo [[trenje]]m dodirnih površina. Zbog toga može kod tarnih prijenosnika doći do proklizavanja, a i puzanja. Razlikujemo tarne prijenosnike:▼
* s konstantnim [[prijenosni omjer|prijenosnim omjerom]]▼
[[datoteka:Tarenica 1.png|mini|desno|250px|Jednostavan uređaj za tarni prijenos.]]
▲[[
[[datoteka:Tarenica 2.png|mini|desno|250px|Prikaz djelovanja tarnih prijenosa: a) čelni tarni prijenos s cilindričnim tarenicama i paralelnim vratilima, b) stožasti tarni prijenos za vratila pod pravim kutom; 1) vodeća i 2) vođena tarenica.]]
[[datoteka:Tarenica 3.png|mini|desno|250px|Presjek vijenca klinaste i užlijebljene tarenice.]]
[[datoteka:Tarenica 7.png|mini|desno|250px|Prikaz djelovanja tarnog prijenosa s automatskim postizanjem tlačne sile među tarenicama.]]
[[datoteka:Tarenica 8.png|mini|desno|250px|Prikaz raspodjele dodirnog [[tlak]]a: a) između velikih tarenica; b) između malih tarenica.]]
[[datoteka:Tarenica 9.png|mini|desno|250px|Stožasti tarni prijenos s vodećom tarenicom s uloškom od [[Prešani papir|prešanog papira]].]]
'''Tarni prijenos''' ili '''frikcijski prijenos''' je najjednostavniji oblik [[Mehanički prijenos|mehaničkog prijenosa]] neposrednim dodirom (samo [[trenje]]m dodirnih površina). [[Snaga]] se njima prenosi s jednog [[vratilo|vratila]] na drugo međusobnim trenjem vijenaca ili bočnih površina tarnih kola ('''tarenica''') koja su na njima učvršćena. Osim toga, tarni je prijenos primjenjiv i u slučajevima gdje se vratila koja u njemu sudjeluju križaju u prostoru pod nekim, najčešće pod pravim kutom. Tada, naravno, vijenci tarenica moraju imati oblik krnjih [[stožac]]a. Također postoje i tarni prijenosi s tarenicama sfernog i kombiniranih oblika. Jedan od glavnih nedostataka svih tih tarnih prijenosa, to jest nepovoljni odnos između obodne [[sila|sile]] koja se prenosi i za to potrebnog [[tlak]]a jedne tarenice na drugu, može se poboljšati posebnom izvedbom. Vijenac veće tarenice ima žlijeb u koji zadire vijenac klinasta oblika manje tarenice. Kod tarnog prijenosa može doći do proklizavanja, a i [[Puzanje|puzanja]]. <ref> "Tehnička enciklopedija" ('''Elementi strojeva (strojni dijelovi)'''), glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.</ref>
== Vrste tarnih prijenosnika ==▼
▲
▲* s konstantnim [[prijenosni omjer|prijenosnim omjerom]];
* s mogučnošću kontinuirane promjene prijenosnog omjera i
* s mogučnošću promjene gibanja.
Tarni prijenosnici odlikuju se jednostavnom izradom, malim razmakom osi i niskim troškovima održavanja. Proklizavanje je određena mogućnost zaštite protiv preopterećenja. Nedostatak tarnih prijenosnika je puzanje, koje se ne može izbjeći, te potreba za velikim tlačnim [[sila]]ma, što opet izaziva visoko opterećenje [[ležaj]]a. Vijek trajanja tarnih prijenosnika i [[snaga|snage]] koje se mogu prenositi zavise od svojstava materijala tarenica ([[tvrdoća]], [[čvrstoća]], otpornost na trošenje). <ref> "Elementi strojeva", Karl-Heinz Decker, Tehnička knjiga Zagreb, 1975.</ref>
Tarni prijenosi se dijele i s obzirom na položaj vratila, na one s paralelnim i one s ukrštenim vratilima; s obzirom na oblik tarenice, na cilindrične, stožaste i sferne, i s obzirom na površinu vijenca tarenica na one s ravnim, s nažlijebljenim i klinovitim obodnim površinama tarenica. Zbog dosta raširene primjene tarnih prijenosa u varijatorima, za njih je, uz ovu podjelu prema obliku njihovih uređaja i dijelova, dosta važna i podjela prema tome da li im je [[prijenosni omjer]] stalan ili promjenjiv.
▲==Vrste tarnih prijenosnika==
[[datoteka:Tarenica 4.png|mini|center|700px|Prikaz djelovanja tarnih prijenosa s cilindričnim tarenicama u različitim izvedbama: a) jednostavni čelni tarni prijenos uz stalni prijenosni omjer; b) čelni tarni prijenos uz stalni prijenosni omjer s uređajem za postizanje tlačne sile; c) d) i e) različiti tarni prijenosi za promjenjivi prijenosni omjer; c) i d) još i za promjenjivi smjer okretanja.]]
===Tarni prijenos s konstantnim prijenosnim omjerom===▼
▲=== Tarni prijenos s konstantnim prijenosnim omjerom ===
Služi za prijenos manjih snaga i za manje razmake osi [[vratilo|vratila]]. Tlačna sila između tarenica može se ostvariti [[opruga|oprugom]], pa tarenica na koju djeluje opruga mora biti pokretljiva. [[Stožac|Stožaste]] tarenice trebaju za prijenos jednako velikog okretnog [[moment sile|momenta sile]], manju silu [[tlak|pritiska]] tarenica. Suvremene konstrukcije omogućuju da se sile pritiska tarenica automatski prilagođuju visini snage koju treba prenijeti.
[[datoteka:Tarenica 5.png|mini|center|700px|Prikaz djelovanja tarnih prijenosa sa stožastim tarenicama u različitim izvedbama: a) sa stalnim prijenosnim omjerom između 2 paralelna vratila; b) s promjenjivim prijenosnim omjerom između 2 paralelna vratila; c) sa stalnim prijenosnim omjerom između 2 međusobno okomita vratila d) s promjenjivim prijenosnim omjerom između 2 međusobno okomita vratila.]]
===Tarni prijenos s mogučnošću kontinuirane promjene prijenosnog omjera===▼
▲=== Tarni prijenos s mogučnošću kontinuirane promjene prijenosnog omjera ===
Mogu se izvesti razne izvedbe tarenica za takav pogon. Uobičajene su kombinacije kružna ploča s [[valjak|valjkom]] ili [[stožac]] i valjak. Iz različitih mogućnosti izbora oblika tarenica i njihovog međusobnog položaja treba birati one kod kojih je puzanje, potrebna sila pritiska tarenica i time izazvano opterećenje materijala, najniže. Elastično puzanje treba iznositi do 1% obodne [[brzina|brzine]].
[[datoteka:Tarenica 6.png|mini|center|700px|Prikaz djelovanja tarnih prijenosa sa kuglastim ili sfernim tarenicama u različitim izvedbama: a) s tarenicama oblika stožca i kuglinog segmenta; b) valjka i kuglinog segmenta; c) takozvani gljivasti varijator d) s tarenicama promjenjivog nagiba.]]
==Materijali za izradu tarenica==▼
▲== Materijali za izradu tarenica ==
Na dodirnim površinama dolazi djelovanjem opterećenja do kontaktnog [[Naprezanje|naprezanja]]. Prekoračenjem kontaktne čvrstoće nastaje pojava rupičavosti ([[Engleski jezik|engl]]., ''pitting''). Diferencijalnim i elastičnim puzanjem dolazi do trošenja, pa je vijek trajanja time ograničen. Osim toga, trenjem se razvija [[toplina]] na mjestima dodira, koja može dovesti do nedopuštenog zagrijavanja na mjestima dodira.
Line 27 ⟶ 50:
Materijali tarenica mogu biti i plastični materijali (slojeviti prešani materijali tipa 2081 do 2083; DIN 7735), laminati prešanog drveta (lignofol), koji se sparuju s tarenicama čelika ili sivog lijeva. Koeficijent trenja iznosi kod mekših vrsta μ ≈ 0,45, a kod tvrdih μ ≈ 0,4.
=== Izvedbe i konstrukcijski materijali ===
{{commonscat|Friction drive|Tarni prijenosi}}▼
Tarenice se uvijek izrađuju u jednodijelnoj izvedbi. Dakako, od konstrukcijskih materijala njihovih tarnih površina traži se velika otpornost prema trošenju i djelovanju viših temperatura, visoki [[Youngov modul elastičnosti|modul elastičnosti]], osobito veliki koeficijent trenja (koji bi bio što manje zavisan od okoline) i što manja [[higroskopnost]].
Zbog toga se materijal za izradu obloge tarenica bira kako prema potrebnom koeficijentu trenja, tako i prema potrebnoj tlačnoj sili i dopuštenom dodirnom tlaku. Obične kombinacije materijala u ovim prijenosima jesu: [[kaljenje|kaljeni]] [[čelik]] - kaljeni čelik, čelik - [[guma]], gumirano tkivo, tekstoliti, [[sivi lijev]] - sivi lijev ili [[Koža (materijal)|koža]], [[prešani papir]], guma, [[Drvo (materijal)|drvo]], tekstoliti. Općenito najprikladnije od ovih kombinacija pokazale su se one od čelika i tekstolita. Prednost im je u tome što se pri kotrljanju površina od tih materijala jednih po drugima razvija razmjerno vrlo malo [[buka|buke]]. Kad su površine vijenaca nekog prijenosa od različitih materijala, važnije je da se zaštiti veća (vođena tarenica), pa se obično vodeća tarenica izrađuje od mekšeg materijala, odnosno oblaže. Primjer je oblaganje vođene tarenice kod tarnog prijenosa za povratni (reverzibilni) pogon [[Vretenasta preša|vretenaste ili vijčane preše]], pri čemu se prenose veliki momenti. Obloga je od kože. Obloge vijenaca tarenica troše se u pogonu, pa ih je potrebno zamjenjivati. Zbog toga se od izvedbe uređaja tarnih prijenosa traži da bude takva da dopušta jednostavno izvođenje zamjene.
Kad u tarnom prijenosu sudjeluju nemetalni materijali, sustav radi bez [[podmazivanje|podmazivanja]]. Tarni prijenosi s metalnim tarenicama bez nemetalnih obloga mogu raditi na suho, uz podmazivanje i što više sasvim uloženi u ulju. Uređaji tarnih prijenosa koji se podmazuju imaju veću trajnost, ali im je stupanj korisnog djelovanja manji. Uređaji tarnih prijenosa s metalnim vijencima tarenica koji nisu podmazivani rade s većim koeficijentom trenja i zbog toga s manjim tlačnim silama i s manje proklizavanja, imaju manje mjere (zauzimaju manje prostora) i rade s boljim stupnjem korisnog učinka.
== Prijenosni omjer tarnih prijenosa ==
{{glavni|Prijenosni omjer}}
Normalne veličine prijenosnih omjera tarnih prijenosa obične izvedbe ne prelaze 6, a najviše ide do 10. Kod većih [[snaga]] dolazi do proklizavanja tako da se prijenosni omjer umanjuje obično za 0,97 (3% manji).
== Sile u tarnim prijenosima ==
Otpor trenja ''F<sub>μ</sub>'', koji uzrokuje okretanje vođene tarenice, posljedica je djelovanja [[tlak]]a predstavljenog normalnom (okomitom) [[sila|silom]] ''F<sub>n</sub>'' koja djeluje na mjestu dodira vijenaca tarenica. Tako na primjer za tarenice od [[Lijevano željezo|lijevanog željeza]] s čistim i suhim površinama, pri čemu je ''μ'' ≈ 0,1 može se izračunati da je ''F<sub>μ</sub>'' ≈ 10∙''F<sub>n</sub>'', što znači da je takav prijenos već i razmjerno malih sila povezan s vrlo velikim [[opterećenje]]m vratila i [[ležaj]]a.
Očito su ovi prijenosi to povoljniji što je koeficijent trenja među njihovim tarnim površinama veći. Zbog toga je i postizavanje što veće vrijednosti ''μ'' jedna od glavnih težnji pri konstrukciji tarnih prijenosa. To se može postići oblaganjem vijenaca tarenica frikcijskim materijalima. Tako se na primjer kombinacijom čeličnih tarenica i tarenica obloženih [[guma|gumom]] mogu u tarnim prijenosima postići koeficijenti trenja i do 0,8.
Ako se na mjesto običnog čelnog tarnog prijenosa upotrijebi prijenos klinastom i nažlijebljenom tarenicom od istog materijala, smanjuje se tlačna sila i time opterećenje vratila i ležaja na približno trećinu od prve vrijednosti.
Slično kao i kod valjnih ležaja, zbog [[elastičnost]]i materijala, sila [[pritisak|pritiska]] između tarenica u tarnim prijenosima djeluje na određenu površinu. Zbog toga na tim mjestima vlada već prema veličini te površine veći ili manji, takozvani dodirni tlak, koji je prema H. R. Hertzu to veći što je veća zakrivljenost u dodirnoj točki tarenice, to jest što je manji polumjer zakrivljenosti.
== Prednosti i nedostaci tarnih prijenosa ==
Prednosti tarnih prijenosa jesu razmjerno male izmjere (dimenzije), lakoća i jednostavnost konstrukcije, mogućnost primjene u uređajima za bezstepenu promjenu prijenosnog odnosa, brzine okretanja i smjera vrtnje, što omogućuje brzo uključivanje i isključivanje iz pogona [[mehanizam]]a u kojima se upotrebljavaju i što s pomoću elastičnih obloga omogućuju bešuman rad.
Nedostaci su tarnih prijenosa u tome što se u njima potrebna tlačna sila ne stvara automatski (treba za to posebne uređaje), što je proklizavanje u njihovom radu razmjerno veliko pa ne osiguravaju točno održavanje prijenosnog odnosa, što se griju u radu, što su primjenjivi na malim osnim razmacima, što su gubici snage u njima dosta veliki i što uzrokuju velika opterećenja vratila i ležaja.
== Izvori ==
{{izvori}}
== Vanjske poveznice ==
[[Kategorija:Strojarstvo]]
| |||