Elastični spojevi

Elastične spojnice se koriste pre svega za ona vratila koja se međusobno radijalno pomeraju. To su vratila čije se ose ne poklapaju (nisu koaksijalne). Pored toga, elastične spojnice prigušuju velike promene (kolebanja) obrtnog (torzionog) momenta i udare u radu. Ovakvu osobinu imaju zbog elastičnih posrednika u spojnici kao što su: guma, koža, čaure, trake, lamele, opruge itd.

Sastoje se od dva oboda koja su elastično spojena.

Zadaci elastičnih spojnica su:

1. Da ublažavaju udare i da tako prigušuju vibracije,

2. Da omoguće menjanje sopstvene frekvencije sistema (promena kritične brzine obrtanja)

3. Da omoguće aksijalno, radijalno i ugaono pomeranje izazvano netačnostima montaže i toplotnom dilatacijom.

Nedostatak elastičnih spojnica je uticaj sila kojima spojnica deluje na vratila nastojeći da kompenzuje njihova pomeranja, usled čega mogu nastati radijalna, a ponekad i aksijalna opterećenja vratila i ležajeva.

Podela elastičnih spojnica:

Akumulacijske elastične spojnice:

1 Bibby spojnica,

2 Spojnica sa zavojnim oprugama.

Elastične spojnice za prigušivanje:

1 Spojnica s gumenim prstenovima,

2 Spojnice s nemetalnim (gumenim) umetcima,

3 Spojnica s gumenim pojasom.

Osnovni zadaci akumulacijskih elastičnih spojnica su:

1. Da ublaže udarce koji su posledica udarnih opterećenja pri pokretanju i zaustavljanju mašine, i

2. Da povećaju vremenski interval elastičnog rasterećenja.

Vezni elementi, izrađeni od čelika za opruge, elastičnom deformacijom akumuliraju energiju udarnog opterećenja i nakon prestanka delovanja je u celosti vraćaju u obliku mehaničkog rada. Znači da je rad utrošen pri opterećenju jednak mehaničkom radu ostvarenom pri rasterećenju. Budući da je vremenski interval elastičnog rasterećenja veznih elemenata pritom duži nego kod krute spojnice, najveći moment koji opterećuje vratilo je srazmerno manji.

Bibby spojnica

Bibby spojnica je sastavljena od dva zupčanika sa spoljašnjim ozubljenjem međusobno povezana talasastom čeličnom opružnom trakom (pantljikom). Spojnica je okružena poklopcem kako čelična traka, usled centrifugalne sile, ne bi ispala iz žljebova. Zubi oba zupčanika su suženi u smeru prema sredini kako pri deformaciji trake ne bi došlo do njenog oštećenja. U slučaju da čelična traka (pantljika) pukne, zaštitu obezbeđuje poklopac (štitnik). Spojnica je namijenjena je za prenošenje velikih opterećenja u teškim uslovima rada kao što su mlinovi za rudu, teški bageri i sl.

Spojnice sa zavojnim oprugama

Kod spojnica sa zavojnim oprugama se opruge deformišu zavisno od opterećenja (obrtnog momenta), čime se postiže elastičnost spojnice. Ove spojnice mogu da prenose obrtne momente do 18 kN i da kompenzuju mala radijalna pomeranja (najviše do 1 % spoljašnjeg prečnika), ugaona pomeranja vratila do 2° i zakretanje vratila do 5°.

Elastične spojnice za prigušivanje

One ublažavaju udare, tako da istovremeno prigušuju vibracije koje nastaju kada se sopstvena frekvencija vibriranja elastičnih elemenata ili čitavog sistema prenosa snage poklopi s frekvencijom kolebanja obrtnog (torzionog) momenta.

Vezni elementi od gume ili veštačkih masa akumuliraju energiju elastičnom deformacijom, pri čemu se deo akumulirane energije preko unutrašnjeg trenja u materijalu veznog elementa pretvara u toplotu pa se zbog toga spoj greje. Nakon prestanka delovanja udara, vezni element vraća preostalu akumuliranu energiju u obliku mehaničkog rada koji je manji od utrošene energije zbog pretvaranja jednog njenog dela u toplotu. Zbog toga je, uprkos kratkom vremenskom intervalu pretvaranja energije, najveći moment koji opterećuje gonjeno vratilo u odgovarajućoj meri manji.

Spojnica sa gumenim prstenovima je sastavljena je od dve glavčine (koluta) međusobno povezane svornjacima. Svornjaci su u jednoj glavčini kruto spojeni, a u drugoj su slobodno umetnuti, a mogu biti obloženi i čahurom. Gumeni prstenovi se pri preopterećenju odgovarajuće deformišu i time ublažavaju udarna opterećenja, tako da prigušuju vibracije.

Spojnica sa gumenim prstenovima može prenositi obrtne momente do 540 kNm, kompenzovati uzdužna (aksijalna) pomeranja vratila do 3 mm, mala radijalna i ugaona pomeranja do 3°.