optyk_mechanik_731[04].Z1.03

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Połączenia rozłączne i nierozłączne

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Elementy sprężyste

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Osie, wały i łożyska

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Przekładnie, prowadnice, sprzęgła

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Mechanizmy śrubowe

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Ograniczniki ruchu i urządzenia do sterowania ruchem

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

4.7. Obudowy i szkielety

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o wykonywaniu mechanizmów

drobnych i precyzyjnych. W poradniku znajdziesz:
–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

Schemat układu jednostek modułowych

731[04].Z1

Technologia elementów optycznych

731[04].Z1.03

Wykonywanie mechanizmów

drobnych i precyzyjnych

731[04].Z1.01

Charakteryzowanie elementów

optycznych

731[04].Z1.02

Dobieranie przyrządów optycznych

731[04].Z1.04

Wykonywanie elementów optycznych

731[04].Z1.05

Wykonywanie obróbki specjalnej

elementów optycznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:

–

sklasyfikować mechanizmy drobne i precyzyjne,

–

rozróżnić i scharakteryzować połączenia rozłączne i nierozłączne,

–

opisać elementy sprężyste,

–

opisać właściwości osi, wałów i czopów,

–

scharakteryzować łożyska,

–

scharakteryzować przekładnie,

–

scharakteryzować prowadnice

–

wyjaśnić konstrukcję sprzęgła,

–

scharakteryzować mechanizmy śrubowe,

–

określić zastosowanie ograniczników ruchu i mechanizmów zatrzymujących,

–

określić zadania obudów i szkieletów,

–

zorganizować stanowisko do montażu mechanizmów drobnych i precyzyjnych,

–

dobrać elementy drobne i precyzyjne do montażu na podstawie dokumentacji technicznej,

–

wykonać montaż wybranych mechanizmów drobnych i precyzyjnych,

–

skorzystać z dokumentacji technologicznej, norm i poradników,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
i ochrony środowiska naturalnego podczas wykonywania pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Połączenia za pomocą nitowania mogą być pośrednie – za pomocą oddzielnego elementu

(nita) lub bezpośrednie jeżeli nit jest zakończeniem jednej z części łączonych, czyli koniec
jednej z łączonych części zostaje roznitowany w otworze drugiej części.
Na nity stosuje się najczęściej:

Nazwa materiału

Oznaczenie

stal miękka

St2N

mosiądz

M63

miedź czysta

aluminium

A – 1

dural

PA-6

Długość nita można obliczyć ze wzoru:

(

)

nita

w którym:
l – długość Nita bez łba
a ; b – grubość elementów łączonych

Rys. 3. Nity normalne z łbem: a) kulistym, b) płaskim, c) soczewkowym [opracowanie własne]

Rys. 4. Nity specjalne: a) pasowy, b) z łbem trapezowym (okrętowy), c) rurkowy z łbem płaskim, d) rurkowy

z łbem odwijanym, e) drążony, f) nitokołek karbowy, g) nitokołek radełkowany [opracowanie własne].

Połączenia  spajane  (lutowane)  –  polegają  na  połączeniu  części  metalowych  za  pomocą
spoiwa  (lutu)  –  metalu  o  niższej  temperaturze  topnienia.  Istotą  połączenia  jest  nawilżenie
powierzchni roztopionym spoiwem. Dobrze lutują się materiały skłonne do tworzenia ze sobą
związków chemicznych.
Spoiwa dzielimy na miękkie i twarde.
Jako  spoiw  miękkich  będziemy  używać  stopów  cyny  z  ołowiem.  Spajać  miękko  (lutować)
można  przy  pomocy  lutownicy  miedzianej,  palnikiem  lub  w  piecu.  Podczas  spajania  należy
stosować  topniki  w  celu  odtlenienia  powierzchni  spajanych.  Najczęściej  stosujemy  chlorek

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

cynku – po spojeniu należy łącze umyć starannie wodą. Do topników nie korodujących
zaliczamy kalafonie (połączenia części elektrycznych). Połączenia spajane miękkie mają małą
wytrzymałość, dlatego nie obciążamy ich na ścinanie.

Rys. 5. Przykłady połączeń lutowanych miękkich a, b, c) łączenie części z blachy, d) łączenie rur,

e, f) łączenie wałka ze ścianką, g) łączenie wspornika ze ścianką [opracowanie własne].

Połączeń spajanych nie możemy lakierować na gorąco, ani pokrywać galwanicznie

(temp. spoiwa ok. 190

C).

Spajanie twarde

Do spajania stali i stopów miedzi stosuje się jako spoiwo mosiądz. Potrzebna jest do tego

wysoka temperatura, dlatego w tym celu używamy palnika acetylenowo-tlenowego lub pieca.
Jako topnika będziemy używać boraks. Połączenia te nadają się do przenoszenia obciążeń.

Rys. 6. Przykłady połączeń lutowanych twardych: a, b, c) blach, d, e) wałków ze ścianką,

f) rur [opracowanie własne].

Połączenia spajane twardo można lakierować na gorąco i pokryć galwanicznie. Do

twardego spajania aluminium i jego stopów używa się jako lutów stopów aluminium
o temperaturze topnienia niższej niż materiał łączony o przynajmniej 80

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Jest to typ połączenia stosowanego wewnątrz urządzeń gdyż jest to nieestetyczne

i niebezpieczne (można się o nie skaleczyć).

Połączenia przez zniekształcenie łapek

Rys. 10. połączenie przez zniekształcenie łapek: a) nacięcie łapek stemplem, b) radełkowanie,

c) punktowanie, d) zanitowanie [opracowanie własne]

Ten typ połączenia stosujemy przy blachach o grubości od 0,5 do 2 mm.

Zniekształcić łapki można na kilka sposobów pokazanych na rysunku (rys. 7). Jest on prosty
w wykonaniu i dobrze spełnia swoje zadanie, więc jest tani i opłaca się w masowej produkcji.
Połączenia te nie nadają się jednak do przenoszenia większych sił.

Połączenia rur przez zawalcowanie

Połączenie to stosujemy przy łączeniu okrągłych prętów z rurami lub rur z rurami.

Połączenie polega na wsunięciu rury lub pręta w drugą rurę o średnicy wewnętrznej równej
ich zewnętrznej średnicy i na zawalcowaniu na nich karbu.

Rys. 11. Połączenia przez zawalcowanie: a) dna w rurze, b) pręta w rurze, c) pokrywy: 1 – tarcza,

2 – uszczelka, 3 – płytka szklana [opracowanie własne]

Połączenia przez zagniecenie

Polega na wprowadzeniu jednej części łączonej w odpowiadające jej wycięcie w drugiej

i zdeformowanie jednej z nich celem unieruchomienia.

Rys. 12. Połączenia przez zagniecenia [opracowanie własne]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Połączenia przez punktowanie

Stosuje się do łączenia kół zębatych i tarcz blaszanych z piastami. Tarcza osadzona jest

suwliwie na piaście i unieruchomiona przez wygniecenie na piaście kilku rozłożonych po
obwodzie wgnieceń (rys. 13a).

Rys. 13. Połączenia przez punktowanie: a) wieńca koła zębatego z piastą,

b) sprężynki w zapadce [opracowanie własne]

Połączenia rozłączne – połączenia kołkowe

Kołki łączące służące do połączenia części w celu przenoszenia sił. Kołki te po

zmontowaniu nawierca się i rozpunktowuje się końce.

Rys. 14. Przykłady połączeń kołkowych: a, e) kołkiem promieniowym, b, d, f) kołkiem stycznym,

c) kołkiem wzdłużnym [opracowanie własne]

Połączenie za pomocą kołków łączących jest tanie i proste jednak nie unieruchamia

pewnie części łączonych, gdyż kołki te wykonane są z miękkiej stali.

Kołki ustalające – służą do ustalania dokładnego położenia części względem siebie. Łączniki
śrubowe służą zwykle do dociśnięcia do siebie części. Otwory pod wkręty łączące są
wykonane z luzem, a dokładne ustawienie odbywa się przez zakołkowanie podczas montażu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 15. Przykłady kołków: a) ustalający walcowy, b) stożkowy [5, s. 219]

Przy montażu po remoncie kołki zapewniają ustawienie części łączonych dokładnie w tym
samym miejscu co poprzednio.

Połączenia gwintowe

Połączenia gwintowe wykonuje się za pomocą łączników gwintowych – wkrętów, śrub

i nakrętek.

Połączenia gwintowe pośrednie i bezpośrednie

Połączenia pośrednie wykonuje się za pomocą śrub, wkrętów i nakrętek w ten sposób, że

dwie części łączone są trzecią częścią – wkrętem.
Połączenie bezpośrednie to takie, gdzie jedna z części ma gwint zewnętrzny, druga
wewnętrzny i obie te części łączymy ze sobą (skręcamy).

Rys. 16. Przykłady połączeń gwintowych [opracowanie własne]

Wkręty mogą mieć łby o różnych kształtach i nacięciach pod wkrętak płaski lub

krzyżowy, klucz, dźwignię.

Łby wkrętów mogą być: walcowe, stożkowe, płaskie, soczewkowe lub kuliste.

Rys. 17. Wkręty z łbem: a) z kulistym, b) walcowym, c) stożkowym, d) soczewkowym,

e) bez łba [opracowanie własne]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Śrubami nazywamy te wkręty do wkręcania, do których używamy kluczy: płaskich,

ampulowych itp.

Rys. 18. Łby śrub a) radełkowany, b) kwadratowy z wieńcem, c) z oczkiem, d) uszkowy,

e) skrzydełkowy wysoki, f) skrzydełkowy płaski, g) sześciokątny, h) młoteczkowy,

i) kwadratowy płaski, j) kwadratowy, k) wieńcowy, l) czopowy [opracowanie własne]

Nakrętki są integralną częścią połączenia gwintowego. Mogą one mieć różne kształty

zewnętrzne umożliwiające nakręcenie ich na wkręt lub śrubę.

Rys. 19. Rodzaje nakrętek. a) niska, b) sześciokątna wykrawana z blachy, c) kwadratowa wykrawana z blachy,

d) z przecięciem, e) z otworami na górnej powierzchni, f) sześciokątna z wrębami na obwodzie,

g) skrzydełkowa, h) radełkowana [opracowanie własne]

Połączenia gwintowe są najbardziej rozpowszechnione jako sposób rozłącznego połączenia.

Połączenie bagnetowe – jest to połączenie pozwalające na bardzo szybkie zmontowanie
dwóch elementów ze sobą. Najprostszy przykład połączenia bagnetowego to połączenie
oprawki z żarówką np. (oświetlacz mikroskopowy oraz oświetlenie w samochodach).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 20. Połączenia bagnetowe obrotowe

z zabezpieczeniem cierno-sprężystym [opracowanie własne]

Połączenia bagnetowe ulegają podczas użytkowania wstrząsom, które mogą spowodować

otwarcie  się  połączenia.  W  celu  zabezpieczenia  stosuje  się  połączenia  z  zabezpieczeniem
cierno-sprężystym  (rys.  20).  Grubość  g  kołnierza  rury  powinna  być  nieco  mniejsza  od
długości  szyjki  kołka.  Kołnierz  musi  być  lekko  wygięty.  Dzięki  temu  powstaje  sprężysty
docisk kołnierza do łba kołka i do płyty, który wywołuje moment tarcia przeciwstawiający się
rozłączeniu.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co nazywamy połączeniem nierozłącznym?
2.  Jakie znasz rodzaje nitowania?
3.  Co jest spoiwem przy spajaniu miękkim?
4.  Co to jest topnik?
5.  Jakimi cechami wyróżnia się połączenia blach za pomocą łapek?
6.  Jaka jest różnica między kołkiem łączącym, a ustalającym?
7.  Co to jest połączenie gwintowe?
8.  Czym różnią się wkręty od śrub?
9.  Jakiego rodzaju wkrętaka trzeba użyć aby wkręcić wkręt gwiazdkowy z łbem kulistym?
10.  Czym różni się wkrętak płaski od gwiazdkowego?
11.  Co oznacza termin „zakołkować” przy montażu?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj proste połączenie nitowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących nitowania,
2)  dobrać odpowiedni schemat połączenia,
3)  zrobić odręczny szkic,
4)  wykonać połączenie nitowe.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

zestaw nitów,

−

elementy do połączenia za pomocą nitowania,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

komplet narzędzi do wykonania operacji nitowania,

−

zestaw przyrządów pomiarowych,

−

linijka, ekierka, cyrkiel.

Ćwiczenie 2

Sklasyfikuj otrzymane nity.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących budowy nitów,
2)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących klasyfikacji nitów,
3)  podzielić nity wg znanych klasyfikacji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

komplet nitów do klasyfikacji,

−

kartka papieru,

−

długopis.

Ćwiczenie 3

Sklasyfikuj otrzymane połączenia spajane.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących spajania,
2)  odszukać w materiale nauczania rodzajów spoin,
3)  sklasyfikować otrzymane połączenia spajane.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

zestaw elementów połączonych za pomocą spajania,

−

kartka papieru,

−

długopis.

Ćwiczenie 4

Narysuj jak powinny wyglądać różnego rodzaju połączenia spajane twarde dla dwóch

blach łączonych pod kątem 90

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących spajania twardego,
2)  odszukać odpowiednie rysunki,
3)  wykonać rysunki połączeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru do wykonania rysunku,

−

komplet przyborów kreślarskich.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 5

Wykonaj połączenia blach za pomocą łapek przez zagniecenie i skręcanie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących łączenia blach za pomocą łapek,
2)  odszukać odpowiednie rysunki w materiale nauczania,
3)  przygotować elementy do połączenia,
4)  wykonać połączenia za pomocą łapek przez skręcenie.
5)  wykonać połączenia za pomocą łapek przez zagniecenie.
6)  ocenić jakość wykonanego połączenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy do połączenia za pomocą łapek przez skręcenie i zagniecenie,

−

komplet narzędzi potrzebny do wykonania połączenia za pomocą łapek,

−

zestaw przyrządów pomiarowych.

Ćwiczenie 6

Narysuj kołek ustalający walcowy używany przy połączeniach kołkowych i wykonać

połączenie kołkowe wg rysunku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji na temat połączeń kołkowych,
2)  odszukać odpowiedni rysunek najczęściej stosowanych kołków,
3)  wykonać rysunek kołka ustalającego walcowego,
4)  przygotować elementy do wykonania połączenia,
5)  wykonać połączenie wg rysunku.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru do wykonania rysunku,

−

komplet przyborów kreślarskich,

−

rysunek połączenia kołkowego,

−

elementy do połączenia,

−

komplet narzędzi potrzebny do wykonania połączenia za pomocą kołków,

−

zestaw przyrządów pomiarowych.

Ćwiczenie 7

Narysuj proste połączenie gwintowe pośrednie i wykonać połączenie gwintowe wg

otrzymanego rysunku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiale nauczania informacji na temat połączeń gwintowych,
2) odszukać odpowiedni rysunek połączenia gwintowego,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3)  wykonać rysunek połączenia gwintowego pośredniego,
4)  przygotować elementy do wykonania połączenia,
5)  wykonać połączenie gwintowe wg rysunku.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru do wykonania rysunku,

−

komplet przyborów kreślarskich,

−

rysunek połączenia gwintowego,

−

elementy do połączenia,

−

komplet narzędzi potrzebny do wykonania połączenia gwintowego,

−

zestaw przyrządów pomiarowych.

Ćwiczenie 8

Sklasyfikuj otrzymane elementy do połączeń gwintowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących połączeń gwintowych,
2)  odszukać w materiale nauczania rodzaje wkrętów, śrub i nakrętek,
3)  sklasyfikować otrzymane elementy na śruby, nakrętki i wkręty,
4)  sklasyfikować śruby,
5)  sklasyfikować nakrętki,
6)  sklasyfikować wkręty.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

zestaw śrub, nakrętek i wkrętów.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) objaśnić istotę połączenia nierozłącznego?



2) objaśnić co to jest nit?



3) objaśnić co to jest spajanie miękkie?



4) objaśnić co to jest spajanie twarde?



5) scharakteryzować połączenie przez zagięcie łapek?



6) scharakteryzować połączenie rur przez zawalcowanie?



7) rozróżnić i scharakteryzować różnicę między śrubą a wkrętem?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Elementy sprężyste

4.2.1. Materiał nauczania

Elementy sprężyste drobnych konstrukcji wykonuje się z materiałów mało

odkształcalnych Znacznie odkształcalne elementy sprężyste uzyskuje się przez nadanie im
odpowiedniego kształtu Najważniejszymi elementami sprężystymi są sprężyny przedstawione
na rysunku 21.

Rys. 21. Rodzaje sprężyn. a) płaska; b) łukowa; c) kątowa; d) ceowa; e) esowa; f) piórowa; g) talerzowa;

h) spiralna; i) dociskowa; j) naciągowa; k) dociskowa stożkowa; l) dociskowa wklęsła; m) dociskowa wypukła;

n) talerzowa; o) przeponowa; p) pryzmatyczna śrubowa; q) teleskopowa; r) membrana [opracowanie własne]

Sprężyny służą do wywierania docisku, łagodzenia uderzeń, tłumienia drgań oraz jako

akumulatory energii.

Rozróżniamy sprężyny śrubowe, płaskie i spiralne.

Sprężyny śrubowe
Dzielimy je na:
a) dociskowe – pracujące pod działaniem siły ściskającej,
b) naciągowe – pracujące pod działaniem siły rozciągającej,
c) skrętne – pracujące pod działaniem siły obwodowej.
Zaczepy sprężyn śrubowych przedstawiono na rysunku 22.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Jeden unieruchomiony koniec rurki połączony jest z przestrzenią o mierzonym ciśnieniu,

a drugi swobodny koniec rurki jest szczelnie zamknięty końcówką, która pod wpływem
ciśnienia wychyla się i oddziałuje odpowiednio na wskazówkę manometru.
Membrany i puszki membranowe.

Rys. 26. Puszki membranowe. a) puszka membranowa otwarta (różnicowa); b) puszka membranowa

zamknięta (aneroid); c) zespół puszek membranowych. [opracowanie własne]

Są stosowane w aparaturze pomiarowej. Membrana ma kształt okrągłej, płaskiej lub

sfalowanej blachy umocowanej na obrzeżu. Ugięcie środka membrany jest miarą różnicy
ciśnienia z obu jej stron. Puszki membranowe (rys. 26) dzielimy na:

−

otwarte lub różnicowe – stosowane do pomiaru różnicy ciśnień wewnątrz i zewnątrz

puszki,

−

zamknięte zwane aneroidami, stosowane do pomiaru ciśnienia absolutnego, gdyż

z wnętrza puszki usunięte jest powietrze.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Do czego służą sprężyny?
2.  Jak dzielimy sprężyny?
3.  Jakie mogą być zaczepy sprężyn śrubowych?
4.  Czym charakteryzują się sprężyny płaskie?
5.  Czym charakteryzują się sprężyny spiralne?
6.  Jakie mogą być końce sprężyn spiralnych?
7.  Jakie znasz ciśnieniowe elementy sprężynujące?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sklasyfikuj otrzymane sprężyny.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  wyszukać w materiale nauczania informacji dotyczących elementów sprężystych,
2)  sklasyfikować otrzymane sprężyny i opisać je,
3)  sporządzić notatkę z wykonanego ćwiczenia podając klasyfikację otrzymanych sprężyn.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zestaw różnych sprężyn,

−

przybory do pisania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Osie, wały i łożyska

4.3.1. Materiał nauczania

Wiadomości wstępne wały i osie

Sztywne części maszyn i mechanizmów ujęte w łożyskach, służące do osadzenia innych

części wykonujących ruchy obrotowe, zwiemy wałami, gdyż służą do przenoszenia
momentów skręcających lub osiami, gdy tych momentów nie przenoszą.

Rys. 27. Rodzaje wałów. a) pełny, prosty, gładki; b) drążony stopniowy; c) z nasadzoną korbą;

d) korbowy z jednym wykorbieniem [opracowanie własne]

W wałach i osiach wyróżniamy czopy spoczywające w łożyskach, osadzenia służące do

ustalenia  części  wykonujących  ruchy  obrotowe  oraz  odcinki  swobodne.  Czopy  i  osadzenia
muszą  być  wykonane  dokładnie,  odcinki  swobodne  dokładnego  wykonania  nie  wymagają.
Osie  nieruchome  mogą  być  utwierdzone  na  dwóch  końcach  lub  jednym.  Osie  ruchome  nie
różnią się konstrukcyjnie od wałków.

Rys. 28. Utwierdzenie czopów: a) jednostronne, b) dwustronne [5, s.111]

Łożyska i łożyskowanie

Łożyskiem nazywamy zespół elementów, mechanizmów do podtrzymywania

obracających się osi i wałków przy jak najmniejszych oporach tarcia oraz przyjmowanie
i przenoszenie ich obciążeń na podłoże. Łożyska dzielimy na ślizgowe i toczne. Część
łożyska prowadzącą czop osi lub wałów nazywamy panewką.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Łożyska ślizgowe

Najprostsze łożyska ślizgowe to otwory wykonane w korpusie lub obudowie. Łożyska te

mają często wtłaczaną brązową tulejkę zwaną panewką. Często stosuje się  łożyska oczkowe,
w których  niedzielona  panewka  wykonana  z  mosiądzu  lub  brązu  jest  mocowana  w  korpusie
przez  wciskanie,  za  pomocą  wkrętów lub  zalewanie  wypraską  z tworzywa  sztucznego,  bądź
odlewem ze stopów lekkich.

Rys. 29. Tulejki łożyskowe: a) przynitowane do ścianki blaszanej, b) przynitowane do ścianki z tworzywa,

c) cienka metalowa i d) przymocowanej wkrętami ścianka z tworzywa sztucznego [opracowanie własne]

Jako materiału na panewki oprócz metalu możemy użyć tworzyw sztucznych lub

proszków spiekanych. Panewki z tworzyw z domieszką grafitu lub dwusiarczku molibdenu
mogą być samosmarowe (pracować bez smaru). Przy większym obciążeniu panewki możemy
wykonać z prasowanych proszków metali z dodatkiem grafitu. Są one nasączane smarem raz
na cały czas eksploatacji. Nieznacznie obciążone czopy, przeznaczone do długotrwałej pracy
łożyskuje się w panewkach mineralnych, wykonuje się je z syntetycznego agatu lub rubinu,
smarując olejem zegarmistrzowskim.

Rys. 30. Panewki mineralne (kamienie łożyskowe). a) z otworem łożyskowym wyoblonym; b) płaska wtłaczana

z otworem łożyskowym walcowym; c) wyoblona oprawiana sposobem niemieckim; d) wyoblona typu

szwajcarskiego; e) płaska, oprawiana sposobem szwajcarskim [opracowanie własne]

Montaż łożysk ślizgowych

Tuleje

łożyskowe wciskamy do korpusów, zabezpieczamy przed obrotem

i dopasowujemy do czopów przez docieranie.

Rys. 31. Wciskanie tulejki z użyciem młotka [8, s.162]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 32. Wciskanie tulejki za pomocą prasy [8, s.162]

Rys. 33. Wtłaczanie tulei w przyrządzie: 1 – oprawka środkująca,

2 – trzpień prowadzący, 3 – tuleja [8, s.163]

Kontrola łożysk ślizgowych

Wykonujemy ją dwukrotnie: jako międzyoperacyjną i końcową. W kontroli

międzyoperacyjnej sprawdzane jest współosiowość panewek oraz czy panewki cienkościenne
nie uległy deformacji podczas montażu. W kontroli końcowej sprawdza się luzy poprzeczne
i wzdłużne oraz momenty oporowe wału i równomierność ruchu.

Łożyska stożkowe

Łożyska stożkowe ślizgowe mogą być stosowane tylko do przenoszenia małych

prędkości  ruchu.  Przyczyną  tego  jest  mała  powierzchnia  styku  części  współpracujących  ze
sobą. W łożyskach tych bardzo ważne jest wykonanie powierzchni czopa i panewki. Powinny
one  być  hartowane  i  polerowane.  Czopy  wykonujemy  ze  stopu  kobaltowo-wolframowego.
Łożysko  pracuje  dobrze,  gdy  kąt  wierzchołkowy  czopa  wynosi  60

, a kąt wierzchołkowy

stożka nawiercenia panewki 90

lub 120

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 37. Igła magnetyczna kompasu ułożyskowana na jednym łożysku kiełkowym: 1 – czop;

2 – igła magnetyczna; 3 – panewka mineralna; 4 – szkło przykrywające [opracowanie własne]

Łożyska kulowe mają czopy wykonane w kształcie kuli lub osadzoną kulę w nawierceniu

wałka.  Do  osadzenia  używa  się  kulek  takich  jak  do  łożysk  tocznych.  Panewki  mogą  mieć
kształt  kulisty  lub  stożkowy  (rys.  38).  Panewki  stożkowe  umożliwiają  kasowanie  luzów,
kuliste  nie.  Łożyska  kulowe  są  wykonywane  jako  nastawne  co  umożliwia  ustawienie  wałka
względem  panewki  pod  dowolnym  kątem.  Aby  nie  nastąpiło  rozłączenie  czopa  i  panewek
muszą  być  one  dociskane  do  siebie.  Do  tego  celu  stosuje  się  płytki  dociskowe  dociągane
wkrętami z obu stron czopa.

Rys. 38. Ułożyskowanie kulowe nastawcze. 1 – panewka, 2 – czop [opracowanie własne]

Łożyska toczne stosowane w mechanizmach drobnych i precyzyjnych dzielą się na:

łożyska toczne o ruchu wahliwym zwane często nożowymi i łożyska toczne z pośrednimi
elementami tocznymi o ruch obrotowym ciągłym.

Łożyska nożowe składają się z czopa nożowego i panewki płaskiej (rys. 39 a) wklęsłej

walcowej (rys. 39 b), lub wypukłej kulistej (rys. 37 c).

Rys. 39. Ułożyskowania nożowe: a) z panewką płaską; b) z panewką wklęsłą;

c) z panewką w kształcie kulek; 1 – nóż; 2 – panewka [opracowanie własne]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 40. Dokładne ułożyskowanie nożowe: 1 – belka; 2 – nóż;

3 – panewka; 4 – płyta ograniczająca [opracowanie własne]

Nóż jest szlifowany i polerowany na powierzchniach bocznych i łączącej je powierzchni

walcowej. Praca tego łożyska polega na toczeniu się zwrotnym czopa po panewce w obu
kierunkach względem położenia

środkowego. Łożyskowanie nożowe jest więc

łożyskowaniem tocznym, w którym nóż zakończony powierzchnią walcową o promieniu (r)
toczy się po panewce płaskiej, wklęsłej, wypukłej lub kulistej o promieniu (R).

Rys. 41. Różne kształty noży łożysk nożowych [5, s.154]

Łożyska te stosuje się w budowie wag. W wagach panewki wykonuje się z agatu lub

stali.
Kształty noży mogą być różne w zależności od potrzeb. Trójkątny (rys. 41 a), gruszkowy (rys.
41 b), kwadratowy (rys. 41 c) pięcioboczny (rys. 41 d)

Łożyska z bieżniami z drutu

W skład łożyska wchodzą pierścienie 7, 6 i 4 wykonane z miękkiego metalu lub

tworzywa sztucznego oraz cztery opasujące kulki, bieżnie pierścieniowe 2 wykonane z drutu
stalowego. Śruba 3 służy do regulacji luzu (rys. 42).

Rys. 42. Łożysko z bieżniami z drutu. 1 – kulki; 2 – drut; 3 – śruba; 4 – pierścień;

5 – podkładka; 6 i 7 – pierścienie; 8 – koszyczek [opracowanie własne]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Łożyska giroskopowe specjalne

Są to łożyska o małych i bardzo małych wymiarach bez koszyczków i bez pierścienia

wewnętrznego (rys. 43). Jak wynika z rysunku bieżnia dla kulek jest ukształtowana
bezpośrednio w czopie, a kulki nie mają koszyczka.

Rys. 43. Łożyska giroskopowe specjalne [opracowanie własne]

Łożyska toczne z pośrednimi elementami tocznymi

Wszystkie typy łożysk tocznych należą do tej grupy. Zależnie od kierunków przenoszenia

obciążeń łożyska toczne mogą być poprzeczne, wzdłużne i skośne.

Rys. 44. Różne typy łożysk tocznych: a) łożysko toczne poprzeczne; b) łożysko toczne poprzeczno-wzdłużne;

c) łożysko toczne wzdłużne; 1 – pierścień wewnętrzny; 2 – pierścień zewnętrzny; 3 – kulki;

4 – koszyczek; 5 – rolki [opracowanie własne]

W produkcji seryjnej mechanizmów drobnych domowego użytku, lub małych urządzeń

technicznych używa się łożysk kulkowych tocznych. Zbudowane są one z bieżni wewnętrznej
osadzonej na czopie, elementów pośrednich (kulek) i bieżni zewnętrznej osadzonej w otworze
korpusu lub obudowy. Łożyska te mogą przenosić duże siły w zależności od średnicy
i obudowy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 45. Łożyska toczne. a) kulkowe jednorzędowe poprzeczne; b) kulkowe dwurzędowe wahliwe;

c) kulkowe wzdłużne; d) kulkowe wahliwe wzdłużne; e) wałeczkowe poprzeczne;

f) wałeczkowe poprzeczno-wzdłużne [opracowanie własne]

Rys. 46. Sposób mocowania łożyska na wałku [opracowanie własne]

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co to są wały?
2.  Co to są osie?
3.  Co określamy mianem czopa?
4.  Co nazywamy łożyskiem?
5.  Jakie znasz rodzaje łożysk?
6.  Jakie materiały są stosowane na panewki łożysk ślizgowych?
7.  Jakie znasz sposoby mocowania tulei łożyska ślizgowego w korpusie?
8.  Do  przenoszenia  jakich  obciążeń  –  małych  czy  dużych  –  można  stosować  stożkowe

łożyska ślizgowe?

9.  Gdzie będziesz stosował łożyska kiełkowe?
10.  Jakich materiałów możesz użyć na panewki do łożysk kulkowych?
11.  Gdzie znajdą zastosowanie łożyska nożowe?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Narysuj schemat ułożyskowania na czopie jednostronnie utwierdzonym przy pomocy

gwintu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących osi i wałów,
2)  dobrać odpowiedni zestaw rysunków,
3)  wykonać ćwiczenie korzystając z rysunków.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 2

Narysuj najprostsze łożysko ślizgowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących łożysk,
2)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących łożysk ślizgowych,
3)  wykonać rysunek korzystając z definicji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 3

Wykonaj i wyjaśnij operację wciskania tulejki łożyska ślizgowego z użyciem młotka.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących łożysk ślizgowych,
2) odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących montażu tulei łożyska

ślizgowego,

3)  odszukać w materiale nauczania odpowiednie rysunki,
4)  dobrać odpowiednie narzędzia do wykonania zadania,
5)  dobrać odpowiednie przyrządy pomiarowe do wykonania zadania,
6)  wyjaśnić operację wciskania tulejki łożyska ślizgowego z użyciem młotka,
7)  wcisnąć tulejkę do korpusu,
8)  sprawdzić wykonane zadania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

prosta tulejka łożyska ślizgowego,

−

korpus,

−

narzędzia do wykonania zadania,

−

komplet uniwersalnych przyrządów pomiarowych,

−

kartka papieru,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 4

Narysuj schemat łożyska kiełkowego pionowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących łożysk ślizgowych,
2)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących łożysk kiełkowych,
3)  odszukać w materiale nauczania odpowiednie rysunki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru do wykonania rysunku,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 5

Narysuj nóż o kształcie trójkątnym używanym w łożysku nożowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących łożysk tocznych,
2)  odszukać w materiale nauczania rysunków dotyczących kształtu łożysk nożowych,
3)  wykonać ćwiczenie korzystając z rysunku.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru do wykonania rysunku,

−

komplet przyborów kreślarskich (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 6

Narysuj schemat łożyska poprzecznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji o łożyskach kulkowych,
2)  odszukać szkic łożyska kulkowego poprzecznego,
3)  wykonać ćwiczenie korzystając z rysunku.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru do wykonania rysunku,

−

komplet przyborów kreślarskich.

Ćwiczenie 7

Wykonaj i wyjaśnij operację montażu łożyska z bieżniami z drucików.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących łożysk z bieżniami z drucików,
2)  odszukać w materiale nauczania odpowiednie rysunki,
3)  dobrać odpowiednie narzędzia do wykonania zadania,
4)  dobrać odpowiednie przyrządy pomiarowe do wykonania zadania,
5)  wyjaśnić operację wciskania tulejki łożyska ślizgowego z użyciem młotka,
6)  wcisnąć tulejkę do korpusu,
7)  sprawdzić wykonane zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

komplet elementów i materiałów do zmontowania łożyska,

−

narzędzia do wykonania zadania,

−

komplet uniwersalnych przyrządów pomiarowych,

−

kartka papieru,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 8

Sklasyfikuj otrzymane łożyska.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących łożysk,
2)  odszukać w materiale nauczania odpowiednie rysunki,
3)  posegregować łożyska na toczne i ślizgowe,
4)  sklasyfikować łożyska toczne ze względu na ich budowę,
5)  sklasyfikować ślizgowe ze względu na ich budowę,
6)  sporządzić notatkę z wykonanego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

komplet łożysk do klasyfikacji,

−

kartka papieru.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić czym się różni oś od wału?



2) wyjaśnić co to jest czop i gdzie go szukać?



3) wyjaśnić co to jest łożysko ślizgowe?



4) wymienić materiały, z których można wykonać tulejki łożysk

ślizgowych?



5) określić w jakim urządzeniu najczęściej jest stosowane łożysko

nożowe?



6) wymienić rodzaje łożysk tocznych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Przekładnie, prowadnice i sprzęgła

4.4.1. Materiał nauczania

Przekładnie są to elementy mechanizmów zapewniające przekazywanie sił lub

momentów czynnego (napędzającego) na element bierny (napędzany). Mogą one tę siłę lub
moment przekazywać przez tarcie się względem siebie i wtedy będą przekładniami ciernymi
lub za pomocą cięgien wtedy będą cięgnowe. Jeżeli siła lub moment przekazywany będzie za
pomocą łańcuchów, wtedy będą to przekładnie łańcuchowe, jeżeli zaś będą współpracować ze
sobą koła zębate wtedy będziemy mówić o przekładniach zębatych.

Cechą charakterystyczną każdej przekładni jest przełożenie, oznaczone symbolem

i Przełożeniem przekładni nazywamy stosunek prędkości obrotowej wału napędzanego do
prędkości obrotowej wału napędzającego.

gdzie:
n

– prędkość obrotowa wału napędzającego

– prędkość obrotowa wału napędzanego

– średnica koła napędzającego

– średnica koła napędzanego

Przekładnie cierne mogą być o stałym przełożeniu, które nie zmieniają położenia

względem siebie (co daje tą samą prędkość i kąt) oraz o zmiennym przełożeniu pozwalające
na uzyskanie zmiany prędkości obrotowej.

Rys. 47. Schemat przekładni ciernej równoległej: 1 – koło napędzające,

2 – koło napędzane [opracowanie własne]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przekładnie zębate

Dwa lub większa ilość kół zębatych współpracujących ze sobą tworzą przekładnię zębatą.

Stosuje się je gdy zachodzi konieczność dokładnego przełożenia, przeniesienia ruchu
obrotowego z jednego wałka na drugi. Stosuje się gdy odległość między osiami wałów jest
mała. Każde koło zębate składa się z wieńca 1 z zębami 2 i piasty 3 (rys. 57).

Rys. 57. Koła zębate: a) walcowe; b) stożkowe [opracowanie własne]

Koła zębate zależnie od kształtu dzielimy na walcowe i stożkowe. Koła zębate walcowe

mogą być zewnętrzne i wewnętrzne o uzębieniu prostym lub śrubowym.
W wieńcu koła zębatego rozróżniamy następujące elementy (rys.59):

−

zęby 1,

−

wręby 2,

−

głowy zębów (wys. Hg),

−

stopy zębów (wys. Hs),

−

koło głów 4,

−

koło stóp 6,

−

koło podziałowe 5,

−

podziałkę uzębienia t.

Rys. 58. Przekładnie zębate: a) równoległa zewnętrzna z kołami zębatymi walcowymi o zębach prostych;

b) równoległa zewnętrzna z kołami walcowymi o zębach śrubowych; c) równoległa zewnętrzna z kołami

zębatymi walcowymi o zębach strzałkowych (daszkowych)); d) równoległa wewnętrzna z kołami o zębach

prostych; e) zębatkowa; f) ślimakowa; g) kątowa (stożkowa) z kołami zębatymi stożkowymi o zębach prostych;

h) wichrowata z kołami zębatymi walcowymi o zębach śrubowych; 1 – wał napędzający; 2 – wał napędzany

[pochodzenie nieznane]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rozróżniamy przekładnie zębate:
1. Ze względu na kształt zęba:

−

koła walcowe o zębach prostych i śrubowych (walcowe przekładnie równoległe),

−

koła śrubowe (przekładnie śrubowe),

−

ślimak i koło ślimakowe (ślimacznica) przekładnia ślimakowa,

−

stożkowych zwykle o zębach prostych (przekładnie kątowe),

−

zębatka i koło zębate,

2. Ze względu na sposób zazębienia:

−

zewnętrzne,

−

wewnętrzne,

3. Ze względu na rodzaj zazębienia (kształt krzywych zarysów zęba),

−

ewolwentowe

−

cykloidalne

−

modyfikacja cykloidy – zegarowe.

W budowie maszyn i sprzęcie optycznym stosuje się prawie zawsze uzębienia o zarysie

ewolwentowym

Rys. 59. Koła zębate walcowe i ich elementy: 1 – zęby, 2 – wręby, 3 – piasta, 4 – koło głów,

5 – koło podziałowe, 6 – koło stóp, 7 – wieniec, 8 – piasta, 9 – rowek na klin [opracowanie własne]

Koło podziałowe dzieli każdy ząb na dwie części: stopę i głowę. Podziałką t uzębienia

nazywamy odległość sąsiednich zębów mierzoną po obwodzie koła podziałowego.
Przełożenie przekładni zębatej obliczamy:

gdzie:
i – przełożenie przekładni
n

– prędkość obrotowa wału napędzającego

– prędkość obrotowa wału napędzanego

– liczba zębów koła napędzającego

– liczba zębów koła napędzanego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 60. Kierunki obrotów kół zębatych [opracowanie własne]

Kierunek obrotu wału napędzanego w przekładni zębatej jest zawsze przeciwny

kierunkowi obrotów wału napędzającego. Jeżeli między koła zębate wałów współpracujących
wprowadzimy trzecie koło zębate pośrednie, to kierunek obrotu wału napędzanego będzie
zgodny z kierunkiem obrotu wału napędzającego (rys. 60).

Przekładnia ślimakowa stosowana jest wówczas gdy osie kół współpracujących są

prostopadłe. Przekładnia ślimakowa (rys. 58f) składa się ze ślimaka w kształcie śruby ze
zwojami zwykle trapezowymi i ślimacznicy w kształcie koła zębatego z zębami śrubowymi.
Przekładnie te są prawe i lewe w zależności od kierunku skrętu linii śrubowej ślimaka.

Zalety – uzyskanie w jednym stopniu znacznych przełożeń, wolniejsze zużywanie się

zębów oraz możliwość przenoszenia większych mocy, samohamowność, a także cicha
i równomierna praca.

Ślimaki najczęściej wykonuje się ze stali, a ślimacznice z brązu, mosiądzu lub tworzyw

sztucznych.

W drobnych mechanizmach przekładnie ślimakowe stosujemy jako przekładnie

nastawcze, zwłaszcza w wersji z kasowanym luzem lub przekładnie przyspieszające
(multiplikatory) np. w mechanizmach pozytywek.

Rys. 61. Proste przekładnie obiegowe (planetarne) [opracowanie własne]

Przekładnia planetarna zwana przekładnią obiegową, w której osie kół zwanych

satelitami, obracają się dookoła osi innych kół. Najprostsza przekładnia obiegowa składa się
z koła środkowego, po którym toczy się koło prowadzone ramieniem (rys. 61a).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 62. Mechanizm przekładni planetarnej [opracowanie własne]

Inne rozwiązanie przekładni planetarnej przedstawiono na rysunku 62.

Za pomocą przekładni planetarnych można uzyskać duże przełożenia, czyli znaczne

zmniejszenie prędkości obrotowej na drodze pomiędzy wałami napędzającym, a napędzanym.
Zastosowanie przekładni planetarnych jest szerokie np. maszyny drukarskie, pojazdy
samochodowe itp.

Przekładnie o ruchu przerywanym

Rys. 63. Przekładnia o ruchu przerywanym, w której zamiast koła napędzanego zastosowano

„krzyż maltański” [opracowanie własne]

Przykładem jest przekładnia, w której kołem napędzającym jest tarcza z wgłębieniem na

obwodzie,  a  zamiast  koła  napędzającego  zastosowano  część  wykonaną  w  kształcie  krzyża
maltańskiego  (rys.  63).  Promień  wgłębienia  krzywki równa  się  promieniowi  łuków,  którymi
zakończone  są  ramiona  krzyża.  Gdy  to  nastąpi, czop obraca  krzyżem  tak  długo,  aż  wskutek
obrotu  krzywki  wyjdzie  on  z  wycięcia  krzyża.  Dopóki  czop  nie  obróci  się  tak,  że  znowu
wejdzie  w  wycięcie  krzyża,  krzyż  pozostaje  w  spoczynku.  Wykonuje  on  więc  ruch
przerywany. Zastosowanie w projektorach filmowych do przesuwania taśmy,

Prowadnice to prostoliniowe lub krzywoliniowe współpracujące ze sobą części

mechanizmów, które umożliwiają zgodnie ze swym kształtem zmianę położenia elementów
przez nie prowadzonych. Zwykle jednak prowadnice są prostoliniowe.

Prowadnice mogą być walcowe lub pryzmatyczne, zaś ze względu na rodzaj tarcia

rozróżniamy prowadnice ślizgowe i toczne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Prowadnice ślizgowe

Najprostszą prowadnicą ślizgową są dwie rury ciągnione wsuwane tak, że jedna rura

suwliwie wchodzi w drugą. Przecięcie końca rury wewnętrznej nieco rozgięte reguluje
wielkość tarcia (rys. 64a.) lub zawalcowanie ogranicza zasięg ruchu wzdłużnego (rys. 64 b).
Aby zabezpieczyć przed obrotem stosuje się dodatkowo prowadzenie pryzmatyczne.

Rys. 64. Prowadnice walcowe bez zabezpieczania od obrotu: a) rurowa ustalona cierna [9, s. 316]

Zaletą prowadnic walcowych jest łatwość ich dokładnego wykonania, natomiast

zabezpieczenie przed obrotem jest dość trudne technologicznie.

Rys. 65. Prowadnica walcowa z zabezpieczeniem od obrotu za pomocą wpustu:

a) pryzmatycznego, b) czółenkowego [9, s. 317]

Prowadnicze ślizgowe pryzmatyczne są prowadnicami dokładniejszymi, które

gwarantują uzyskanie możliwości kasowania luzów poziomych i pionowych.

Rys. 66. Prowadnice pryzmatyczne: a) trójkątna z wkrętem unieruchamiającym, b) prostokątna bez regulacji

luzu bocznego, c) prostokątna z regulacją luzu bocznego, d) o kształcie jaskółczego ogona z regulacją luzu,

e) prowadzona na walcu z zabezpieczeniem od spadnięcia, f) otwarta trójkątna i płaska [9, s.319]

Prowadnice toczne są to prowadnice, w których jako element pośredni są wykorzystane

kulki lub wałki. Zapewniają one płynny bez luzów posuw wzdłużny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 67. Prowadnice na kulkach z luzem poprzecznym stolika przyrządu pomiarowego [9, s. 322]

Rys. 68. Prowadnice na kulkach bez luzu poprzecznego stolika przyrządu pomiarowego [9, s. 322]

Rys. 69. Prowadnice na rolkach wózka maszyny do pisania [9, s. 322]

Tego typu prowadnice używane są w biurowych maszynach do pisania, w mikroskopie

biologicznym – ruch mikro – makro.

Sprzęgła

Sprzęgła służą do łączenia wałków, można je podzielić na sztywne i podatne.

Sprzęgła sztywne mogą być sztywne całkowicie, lub sztywne tylko w kierunku obrotu.
Sprzęgła sztywne tylko w kierunku obrotu można podzielić ze względu na brak sztywności:

−

na wysuwanie, gdy wałek ma swobodę przesuwu wzdłużnego,

−

przesuwne, gdy osie wałków mogą przesuwać się względem siebie równolegle,

−

wychylne.

Rys. 70. Sprzęgła tulejkowe połączone z wałami:

a) za pomocą klinów; b) za pomocą kołków [opracowanie własne]

Sprzęgło Olhama składa się z dwóch tarcz i płytki pośredniej. Występy klinowe płytki
umieszczone pod kątem prostym po obu stronach tarczy mogą się ślizgać w rowkach tarcz.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 71. Sprzęgło Olhama [5, s. 132]

Sprzęgło to przy większych prędkościach obrotowych ma bardzo wysoki współczynnik

tarcia i następuje jego szybkie zużycie.

Sprzęgło Cardana jest sprzęgłem uchylnymi służy do przenoszenia ruchana wałek

pochylony względem wałka napędzającego.

Rys. 72. Sprzęgło Cardana [opracowanie własne]

Nadają się one do mechanizmów nastawczych.

Sprzęgła rozłączne

Do sprzęgieł rozłącznych należą sprzęgła kłowe. Składają się z dwóch części kłowych,

z których jedna osadzona jest na stałe na jednym z wałów, natomiast druga umieszczona jest
przesuwnie na drugim wale. Obie części mają zwykle po trzy występy (kły) i tyleż wgłębień
(rys. 73).

Rys. 73. Sprzęgła rozłączne [opracowanie własne]

Sprzęgnięcie wałów uzyskuje się przez wsunięcie występów, jednej części we wgłębienia

drugiej.

Do włączania napędu podczas ruchu, czyli włączania jednego wału bez zatrzymywania

drugiego, służą sprzęgła

cierne,

mające szerokie zastosowanie w

pojazdach

samochodowych. Do tego rodzaju sprzęgieł zaliczamy m.in. sprzęgło jednotarczowe
przedstawione na rysunku 74.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 74. Schemat działania sprzęgła jednotarczowego stosowanego w pojazdach samochodowych:

a) sprzęgło włączone; b) wyłączanie sprzęgła: 1 – koło zamachowe silnika, 2 – tarcza sprzęgłowa,

3 – tarcza dociskowa, 4 – sprężyna, 5 – osłona sprzęgła, 6 – dźwignia wyłączająca,

7 – wał korbowy silnika, 8 – wał sprzęgłowy [opracowanie własne]

Do koła zamachowego przymocowana jest osłona sprzęgła 5. Wewnątrz niej znajduje się

tarcza  dociskowa  3,  która  obracając  się  wraz  z  osłoną,  może,  jednocześnie  przesuwać  się
wzdłuż  osi po  wale  napędzanym.  Pomiędzy  tarczą dociskową  a  kołem  zamachowym  mieści
się  tarcza  sprzęgłowa  2  pokryta  materiałem  ciernym,  osadzona  na  wielowypuście  wału
napędzanego 8 przenoszącego napęd do skrzyni biegów.

Między osłoną sprzęgła a tarczą dociskową umieszczone są sprężyny, których zadaniem

jest dociskanie tarczy sprzęgłowej do koła zamachowego. Dzięki takiemu sprzęgnięciu tarcz
następuje przeniesienie ruchu obrotowego z wału korbowego silnika na wał skrzyni biegów.

Sprzęgła hydrauliczne

Odznaczają się wielką elastycznością działania. Sprzęgło takie działa na zasadzie turbiny

wodnej i pompy odśrodkowej. W skład sprzęgła wchodzi część napędzająca osadzona na wale
korbowym silnika i część napędzana osadzona na wale sprzęgłowym skrzyni biegów (rys.75).

Rys. 75. Sprzęgło hydrauliczne [opracowanie własne]

Obie te części wykonane są w kształcie tarcz łopatkowych turbiny (rys. 76).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 76. Sprzęgła [opracowanie własne]

Liczba łopatek w obu częściach nie jest jednakowa Sprzęgło hydrauliczne, jest zamknięte

w obudowie wypełnionej w 80% rzadkim olejem silnikowym lub gliceryną. Podczas pracy
część napędzająca obraca się i przerzuca olej na część napędzaną, powodując jej obracanie
się. Zaletą sprzęgła jest elastyczne przenoszenie napędu.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.   Co to jest przekładnia?
2.   Jakie znasz rodzaje przekładni?
3.   Jakie to są przekładnie cięgnowe?
4.   Co to jest cięgno?
5.   Jaka jest budowa przekładni zębatej?
6.   Jak zbudowana jest przekładnia zębata prosta?
7.   Co to jest prowadnica?
8.   Jakie znasz rodzaje prowadnic?
9.   Jakie znasz prowadnice ślizgowe?
10.  Do czego służą sprzęgła?
11.  Jakie znasz rodzaje sprzęgieł?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sklasyfikuj otrzymane przekładnie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących przekładni,
2)  odszukać rysunki przekładni stosowanych w mechanizmach drobnych,
3)  posegregować przekładnie,
4)  sporządzić notatkę z ćwiczenia uwzględniając klasyfikację otrzymanych przekładni.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

komplet przekładni stosowanych w mechanizmach drobnych do klasyfikacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Narysuj schemat przekładni cięgnowej, w której obydwa człony wykonują ruch

postępowy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących przekładni cięgnowych,
2)  odszukać schemat przekładni cięgnowej,
3)  narysować zadany rysunek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 3

Zmontuj przekładnię stożkową.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących przekładni zębatych,
2)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących zespołów mikroskopów,
3)  odszukać rysunki przekładni zębatych stosowanych w mechanizmach drobnych,
4)  zorganizować stanowisko do montażu,
5)  przygotować komplet narzędzi potrzebnych do montażu,
6)  przygotować komplet uniwersalnych przyrządów pomiarowych potrzebnych do montażu,
7)  zmontować stożkową przekładnię zębatą,
8)  sporządzić notatkę z ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

instrukcja montażu stożkowej przekładni zębatej,

−

elementy stożkowej przekładni zębatej,

−

przyrządy pomiarowe,

−

komplet narzędzi do montażu przekładni.

Ćwiczenie 4

Narysuj schemat najprostszej prowadnicy ślizgowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących prowadnic,
2)  odszukać w materiale nauczania schemat prowadnicy ślizgowej,
3)  narysować zadany rysunek.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru do wykonania rysunku,

−

komplet przyborów kreślarskich (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 5

Sklasyfikuj otrzymane prowadnice.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących prowadnic,
2)  odszukać rysunki prowadnic stosowanych w mechanizmach drobnych,
3)  posegregować prowadnice,
4)  sporządzić notatkę z ćwiczenia uwzględniając klasyfikację otrzymanych prowadnice.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

komplet prowadnic stosowanych w mechanizmach drobnych do klasyfikacji.

Ćwiczenie 6

Zmontuj prowadnicę na jaskółczy ogon w rewolwerowym zmieniaczu obiektywów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących prowadnic,
2)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących zespołów mikroskopów,
3)  odszukać rysunki prowadnic stosowanych w mechanizmach drobnych,
4)  zorganizować stanowisko do montażu,
5)  przygotować komplet narzędzi potrzebnych do montażu,
6)  przygotować komplet uniwersalnych przyrządów pomiarowych potrzebnych do montażu,
7)  zmontować prowadnicę w rewolwerowym zmieniaczu obiektywów,
8)  sporządzić notatkę z ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

instrukcja montażu prowadnic w rewolwerowym zmieniaczu obiektywów,

−

elementy prowadnicy rewolwerowego zmieniacza obiektywów,

−

uniwersalne przyrządy pomiarowe,

−

komplet narzędzi do montażu prowadnic

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić rodzaje przekładni ze względu na rodzaj pracy?



2) objaśnić działanie najprostszej przekładni ciernej o stałym

przełożeniu?



3) zdefiniować pojęcie „przekładnia cięgnowa”?



4) określić ogólną budowę i przeznaczenie przekładni łańcuchowych?



5) określić ogólną budowę i przeznaczenie przekładni zębatych?



6) zdefiniować pojęcie „prowadnica”?



7) wyjaśnić budowę prostej prowadnicy pryzmatycznej?



8) wskazać do czego służą sprzęgła?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Mechanizmy śrubowe

4.5.1. Materiał nauczania

Mechanizmami śrubowymi nazywamy takie, które mają przynajmniej jeden węzeł

śrubowy. Najprostszy mechanizm śrubowy musi składać się z trzech węzłów tworzących
zamknięty łańcuch. Jeżeli w łańcuchu jest jeden węzeł śrubowy, to jeden z pozostałych musi
być obrotowy, a drugi przesuwny. Jeżeli w łańcuchu są dwa węzły śrubowe to trzeci może
być obrotowy.

Rys. 77. Proste mechanizmy śrubowe: a), b), c) z jednym węzłem śrubowym,

d), e) z dwoma węzłami śrubowymi, f) z trzema węzłami śrubowymi [9, s. 362]

W każdym z napędów pokazanych na rysunku (rys. 77) ruch może przenosić z członu

napędzającego b na napędzany c lub w kierunku odwrotnym pod warunkiem, że w tym
kierunku węzeł śrubowy nie jest samohamowny.

Rozróżniamy mechanizmy śrubowe:

−

napędowe,

−

pomiarowe,

−

ustawcze.

Mechanizmy śrubowe napędowe służą do przenoszenia mocy, muszą mieć dużą

sprawność. Służą one do zmiany momentu obrotowego na siłę działającą wzdłuż osi śruby.

Rys. 78. Mechanizm śrubowy napędowy [9, s. 362]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W mechanizmach tych zależy na uzyskaniu za pomocą małych momentów obrotowych

dużych sił wzdłużnych. W mechanizmach drobnych spotyka się śruby wykonane przez
skręcenie taśmy blaszanej oraz nakrętki w kształcie prostokątnego otworu w blasze.

Mechanizmy śrubowe pomiarowe

Najlepszym przykładem mechanizmu śrubowego pomiarowego jest mikrometr lub

średnicówka mikrometryczna. Śruba zastosowana w tym mechanizmie ma zarys gwintu
trójkątny o kącie rozwarcia 60

, skok gwintu wynosi zwykle 0,5mm lub 1mm. Tego typu

gwint jest łatwiejszy do pomiaru podczas wykonywania go, ponadto łatwiej skasować w nim
luz.

Rys. 79. Średnicówka mikrometryczna: 1 – nakrętka mikrometryczna, 2 – nakrętka kasująca luz,

3 – śruba mikrometryczna, 4 – śruba zaciskowa.

O dokładności mechanizmu śrubowego pomiarowego decyduje przede wszystkim

dokładność wykonania gwintu na śrubie i nakrętce.

Mechanizmy śrubowe ustawcze

Mechanizmy te służą do dokładnego ustawiania różnych elementów konstrukcyjnych

przyrządów precyzyjnych.

Rys. 80. Regulacja położenia noża 3 wagi za pomocą śrub: 1 – w kierunku pionowym,

2 – w kierunku poziomym, 4 – wkręt do unieruchomienia po regulacji [9, s.366]

Rysunek przedstawia sposób precyzyjnego ustawiania noża wagi 3 za pomocą śrub 1 i 2.

Aby śruba nie odkręcała się po ustawieniu kąt rozwarcia jej zwojów musi być mały, to
zapewni samohamowność.

Kasowanie luzu wzdłużnego w mechanizmach śrubowych

Luz wzdłużny pomiędzy śrubą i nakrętką przy ruchu zwrotnym powoduje błąd kątowy.

Luz można skasować przez podział nakrętki na kilka części i ich wzajemne dociśnięcie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w kierunku osiowym. Przesunięcie w kierunku osiowym można uzyskać przez wykręcenie
nakrętki 1. Skok gwintu a musi być inny niż śruby 2. Nakrętka 3 służy do zabezpieczenia
przed rozregulowaniem się po usunięciu luzu

Rys. 81. Unieruchomienie śruby ustawczej 1 za pomocą przeciętej nakrętki 2 i śruby zaciskowej 3 [9, s. 367]

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co nazywamy mechanizmami śrubowymi?
2.  Jakie rozróżniamy mechanizmy śrubowe?
3.  Co to jest samohamowność w mechanizmach śrubowych?
4.  Jakie znasz zastosowanie mechanizmów śrubowych napędowych?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Narysuj schemat mechanizmu śrubowego z jednym węzłem śrubowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących konstrukcji mechanizmów

śrubowych,

2) odszukać w materiale nauczania odpowiedni rysunek,
3) narysować zadany schemat.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 2

Skok śruby w mechanizmie śrubowym pomiarowym wynosi 0,5 mm. Odpowiedz na

pytanie – jakiego rodzaju jest ten mechanizm?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących mechanizmów śrubowych

pomiarowych,

2) odpowiedzieć pisemnie na pytanie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

przybory do pisania.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) scharakteryzować co to jest mechanizm śrubowy?



2) rozróżnić i scharakteryzować rodzaje mechanizmów śrubowych?



3) wymienić najczęściej spotykany mechanizm śrubowy pomiarowy?



4) scharakteryzować zasadę gwintu samohamownego?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Ograniczniki ruchu i urządzenia do sterowania ruchem

4.6.1. Materiał nauczania

Ustalacze są to mechanizmy służące do wzajemnego ustalania części w zamierzonym

położeniu. Zmiana tego położenia może odbywać się po zwolnieniu ustalaka czy po
przekroczeniu siły działającej na ten element.

Rozróżniamy ustalacze:

−

kształtowe,

−

cierne (zwane zaciskami).

Ustalacze kształtowe służą do skokowego ustalenia elementów przesuwnych lub

obrotowych w położeniach wyróżnionych kształtem ustalonego elementu i ustalaka
z udziałem tarcia lub docisku sprężyny.

Rys. 82. Ustalacze stosowane przy ruchu obrotowym: a, b) lulkowe sprężyste, c) trzpieniowy sztywny;

1 – pokrętło, 2 – płytka ustalająca, 3 – ustalak, 4 – sprężyna ustalająca ustalak [9, s. 536]

Ustalacze kulkowe umożliwiają zmianę położenia po przyłożeniu momentu

≥

Zmiana położenia w ustalaczu możliwa jest dopiero po odciągnięciu ustalaka w kierunku
zaznaczonym strzałką.

Ustalacze cierne (zaciski) służą do ustalania elementów względem siebie w dowolnym

położeniu z siłą lub momentem tarcia. Wymagany jest tu docisk ustalonych elementów za
pomocą elementów gwintowych, sprężyn lub mimośrodu.

Rys. 83. Zaciski ustalające cierne wałki za pomocą elementów gwintowych;

1 – wałek, 2 – korpus, 3 – element gwintowy, 4 – łącznik [9, s.536]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

przekładni zębatej.

Rys. 87. Ograniczniki obrotu z przekładnią zębatą: a) ślimakową, b) walcową [9, s.538]

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.   Co zadanie mają ustalacze?
2.   Jakie znasz ustalacze?
3.   Jak zabezpieczamy ustalacze?
4.   Jakie zadanie mają ograniczniki ruchu?
5.   Jakie znasz ograniczniki ruchu?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sklasyfikuj ustalacze.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących ustalaczy,
2)  odszukać rysunki ustalaczy stosowanych w mechanizmach drobnych,
3)  posegregować ustalacze,
4)  sporządzić notatkę z ćwiczenia uwzględniając klasyfikację otrzymanych ustalaczy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

komplet ustalaczy stosowanych w mechanizmach drobnych do klasyfikacji.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować pojęcie ustalaczy?



2) zdefiniować pojęcie ograniczników ruchu?



3) określić zadania ustalaczy?



4) rozróżnić zabezpieczenia ustalaczy?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7. Obudowy i szkielety

4.7.1. Materiał nauczania

Obudowy stosowane w mechanice precyzyjnej mają za zadanie:

−

ochronę przed działaniem przypadkowych sił zewnętrznych

−

ochronę mechanizmów od uszkodzeń przez osoby niepowołane

−

od szkodliwych wpływów zewnętrznych.
Powinny one zapewnić:

−

pyłoszczelność,

−

wodoszczelność,

−

hermetyczność,

−

odporność na zmiany ciśnienia.

Ochrona przed przypadkowymi siłami zewnętrznymi i uszkodzeniami przez osoby
niepowołane

Obudowy powinny być tak konstruowane aby utrudnić dostęp do nich osobom

niepowołanym. Dlatego obudowy kształtuje się tak, że tylko części do obsługi są dostępne,
pozostałe są wewnątrz obudowy.
Ochrona przed szkodliwym wpływem warunków zewnętrznych

Obudowy pracujące w warunkach zewnętrznych powinny zapewniać pyłoszczelność,

wodoszczelność. Urządzenia pracujące w warunkach dużego zapylenia powinny mieć
podkładki uszczelniające z materiałów tekstylnych. Wodoszczelność zapewni zaś montaż
uszczelek gumowych o niedużej twardości umieszczone w rowkach krawędzi pokrywy.

Rys. 88. Uszczelki gumowe obudów: a) i b) umieszczone w rowkach, c) obejmujące krawędź pokrywy;

1 – pokrywa, 2 – uszczelka, 3 – podstawa [5, s. 94]

Rys. 89. Uszczelnienie wyprowadzonych przewodów z obudów: 1 – przewód, 2 – uszczelka [5, s. 95]

Ochrona przed skutkami stosowanego prądu elektrycznego

Obudowa powinna zabezpieczać obsługujących pracowników przed porażeniem prądem

elektrycznym i działaniem pola elektrycznego oraz magnetycznego.

Tego typu zabezpieczenie powinno działać tak, aby zabezpieczało od działań wewnątrz

obudowy jak i urządzenie w obudowie od działań zewnętrznych pola elektrycznego jak

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

i magnetycznego. Dlatego obudowy powinny być uziemione by zapobiec porażeniu prądem
jak i ekranowane od działania wewnętrznego i zewnętrznego pola elektrycznego
i magnetycznego.
Chłodzenie

Obudowy przyrządów wydzielających ciepło powinny być tak skonstruowane, aby

odbywał się w nich naturalny przepływ powietrza.

Estetyczny wygląd zewnętrzny i staranne wykończenie są dodatnią cechą obudowy,

gwarantuje to dłuższy żywot urządzenia i przyjemne odczucia estetyczne. Obudowy
przyrządów wykonane niestarannie ulegają szybszemu zużyciu.
Tłumienie drgań i hałasu

W tym celu obudowy wykonujemy sztywne bez cienkich, wiotkich i nie użebrowanych

powierzchni. W ten sposób unika się drgań, które przenoszą się od mechanizmów. Aby
stłumić hałas należy obudowy wewnątrz lub zewnątrz okleić filcem, papierem, tkaniną lub
pod hałasujące mechanizmy użyć podkładek gumowych.
Typy obudów

Ze względu na rodzaj umiejscowienia obudów mają one różne typy:

−

pokrywkowe – klosze zamknięte od dołu. Podstawa stanowi szkielet montażowy

(rys. 90a i b),

−

wieczkowe – używane w przyrządach elektronicznych (rys. 90c),

−

szufladkowe – stosowane jako szuflady do urządzeń elektrycznych i elektronicznych

(rys. 90c).

Rys. 90. Typy obudów [5, s. 99]

Rys. 91. Szafa rozdzielcza zestawiona ze skrzynek w kształcie

znormalizowanych prostopadłościanów [5, s. 100]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zamknięcie obudów

Najczęściej stosuje się zamknięcie obudów metodą bagnetową. W zależności od potrzeb

mogą one przyjąć różne kształty.

Rys. 92. Połączenia bagnetowe przesuwne [5, s. 100]

Rys. 93. Połączenia bagnetowe obrotowe z zabezpieczeniem klinowym [5, s. 101]

Rys. 94. Połączenia bagnetowe obrotowe z zabezpieczeniem kształtowym [5, s. 101]

Stosowane są również połączenia bagnetowe obrotowe z zabezpieczeniem cierno-sprężystym

(rys. 20)

Drugim sposobem zamykania obudów jest zamykanie pierścieniem. Mogą być to

pierścienie gwintowe, rozprężnynowe lub kołnierzowe.

Rys. 95. Zamknięcia obudów pokrywkowych cylindrycznych: a) pierścieniem gwintowanym,

b) pierścieniem rozprężnym, c) pierścieniem kołnierzowym; 1 – obudowa, 2 – pierścień dociskowy,

3 – podkładka, 4 – szyba, 5 – podkładka gumowa, 6 – pierścień oporowy, 7 – pierścień rozprężny,

8 – kit uszczelniający, 9 – oprawa, 10 – pierścień gumowy, 11 – pierścień rozprężny, 12 – wkręt [5, s. 102]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wykonanie obudów

Jako materiału na obudowy w zależności od przeznaczenia i ilości można wykonywać

z drewna, blachy, odlewów metalowych, tworzyw sztucznych termoutwardzalnych
i termoplastycznych.

Rys. 96. Konstrukcja obudowy drewnianej [5, s. 103]

Rys. 97. Kształt zakończenia naroży obudowy [5, s. 104]

Montaż samych obudów w zależności od materiału można przeprowadzić używając

wkrętów do drewna lub blachy, nitów, odlewów lub klejąc.

Szkielety są nieruchomymi częściami przyrządu. Na szkieletach osadza się mechanizmy

działaniowe przyrządów precyzyjnych. Umieszczamy na nich łożyska, prowadnice, osie,
wałki, przekładnie zębate, dźwignie.

Szkielety dzielimy na:

−

szkielety mechanizmów

−

szkielety aparatów elektrycznych i elektronicznych, na których montuje się wszystkie
elementy działaniowe oraz połączenia.
Szkielety mechanizmów dzielą się na płytowe i przestrzenne.
Szkielety płytowe składają się z dwóch lub więcej płyt połączonych słupkiem. Służą one

do łożyskowania wałków równoległych na których osadzone są koła pasowe (szkielet zegara
ściennego mechanicznego).

Rys. 98. Szkielet płytowy połączony słupkami [5, s.106]

Szkielety przestrzenne służą do łożyskowania wałków nierównoległych i innych

elementów ruchomych. Wykonane są czasami z blachy przez gięcie i zgrzewanie lub
w większości jako odlewy ciśnieniowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 99. Szkielet przestrzenny [5, s.107]

Szkielety aparatów elektrycznych i elektronicznych

W zależności od kształtu rozróżniamy szkielety skrzynkowe i płytowe.
Szkielety skrzynkowe wykonujemy z miękkiej blachy stalowej, aluminiowej lub stopu

aluminiowego. Są to prostopadłościany otwarte z jednej lub kilku stron, mogą mieć też kształt
ceowy, kątowy lub dwuteowy. Każdy ze szkieletów ma dużą płaszczyznę 1 na której
mocujemy elementy aparatury, oraz półki 2 służące do wzmocnienia szkieletu i zamocowaniu
go do obudowy. W półkach znajdują się otwory do przeprowadzania kabli.

Rys. 100. Szkielety skrzynkowe: a), b) ceowe, c) kątownikowy, d) dwuteowy [5, s. 109]

Szkielety płytowe są to płaskie płyty wykonane z materiałów izolacyjnych najczęściej

gumoidu (czyli papieru bakelitowego) lub blachy stalowej, które mocuje się do tablic
rozdzielczych, szaf czy pulpitów.

Nowoczesną

odmianą

szkieletów

płytowych

stosowaną

radiotechnice

i telekomunikacji  są  płytki  drukowane.  Są  to  płyty  wykonane  z  tworzyw  sztucznych:
gumoidu,  tekstolitu  szklanego,  melaminowego  lub  tworzywa  epoksydowego,  na  których
jednostronnie  lub  dwustronnie  naniesiony  jest  schemat połączeń  w  postaci cienkiej  warstwy
miedzi.

Rys. 101. Szkielety skrzynkowe: a), b) ceowe, c) kątownikowy, d) dwuteowy [5, s.109]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie jest zadanie obudowy w mechanizmie precyzyjnym?
2.  Jak zabezpieczyć urządzenie przed osobami niepowołanymi do jego używania?
3.  Jak zapewnić zabezpieczenie urządzenie przed pyłem?
4.  Jak zapewnić zabezpieczenie urządzenie przed deszczem?
5.  Jak  zapewnić  zabezpieczenie  urządzenie  przed  porażeniem  prądem  osoby  go

obsługującej?

6.  Jakie znasz typy obudów?
7.  Co to są szkielety?
8.  Czym różni się szkielet płytowy od szkieletu przestrzennego?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Narysuj jeden ze sposobów zabezpieczenia, obudowy przed deszczem.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących zabezpieczeń obudów.
2)  odszukać w materiale nauczania rysunek zabezpieczeń,
3)  narysować zadany rysunek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 2

Narysuj schemat obudowy typu – wieczkowa.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji o obudowach.
2)  odszukać rysunek typu obudów.
3)  narysować zadany rysunek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Narysuj zamknięcie obudowy okrągłej za pomocą połączenia bagnetowego

z zabezpieczeniem klinowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących obudów.
2)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących zamykania obudów.
3)  narysować zadany rysunek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

Ćwiczenie 4

Korzystając z rysunku szkieletów narysuj schemat szkieletu skrzynkowego

kątownikowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiale nauczania informacji dotyczących szkieletów.
2)  odszukać w materiałach nauczania informacji dotyczących szkieletów skrzynkowych.
3)  narysować zadany rysunek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kartka papieru,

−

przybory kreślarskie (linijka, ekierka, cyrkiel).

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić co to jest obudowa?



2) wyjaśnić sposób zabezpieczenia przed pyłem i deszczem?



3) omówić sposoby wytłumiania drgań i hałasu w obudowach?



4) omówić typ obudowy pokrywkowej i wieczkowej?



5) omówić sposób szczelnego zamykania przez połączenie bagnetowe?



6) scharakteryzować co to jest szkielet i jakie są jego rodzaje?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test zawiera 29 zadania. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwe odpowiedzi. Tylko

jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed

wskazaniem poprawnego wyniku.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

9. Na rozwiązanie testu masz 60 min.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Różnica między osią i wałem polega na obciążeniu

a)  w czasie spoczynku.
b)  w czasie pracy.
c)  stałym.
d)  elektrostatycznym.

2. Wał pokazany na rysunku to wał

a)  z nasadką korbową.
b)  drążony, stopniowy.
c)  pełny, prosty, gładki.
d)  z nasadką z jednym wykorbieniem.

3. Wał przedstawiony na rysunku to wał

a)  z nasadką korbową.
b)  pełny, prosty, gładki.
c)  drążony, stopniowy.
d)  z nasadką z jednym wykorbieniem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. Czop służący do osadzenia go w łożysku to czop

a)  główny.
b)  osadczy.
c)  pomocniczy.
d)  naprawczy.

5. Czop może być

a)  wzdłużny.
b)  sferyczny.
c)  walcowy.
d)  sferyczny.

6. Podstawowym elementem łożyska ślizgowego jest

a)  obudowa.
b)  szkielet.
c)  korpus.
d)  statyw.

7. Rysunek przedstawia łożysko

a)  nożowe.
b)  kulowe.
c)  stożkowe.
d)  kiełkowe.

8. Łożysko które składa się z korpusu i panewki to

a)  ślizgowe.
b)  toczne.
c)  typu zegarowego.
d)  kulkowe.

9. W łożyskach ślizgowych panewki wykonywane są z

a)  brązu.
b)  aluminium.
c)  cyny.
d)  zeliwa.

10. Wadą łożysk ślizgowych jest

a)  prostota konstrukcji.
b)  łatwość regulacji.
c)  stosowanie dużych obciążeń.
d)  duże straty na pokonanie sił tarcia.

11. Nieprawidłowa nazwa łożysk tocznych to

a)  jednorzędowe.
b)  dwurzędowe.
c)  trójrzędowe.
d)  poprzeczne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12. W skład łożyska nożowego wchodzi

a)  czop nożowy.
b)  czop w kształcie kuli.
c)  kulka.
d)  wałeczek.

13. Urządzenia służące do łączenia wałków w celu przeniesienia ruchu obrotowego z jednego

wału na drugi to
a)  łożyska.
b)  prowadnice.
c)  sprzęgła.
d)  przekładnie.

14. Sprzęgło które można rozłączyć podczas ruchu, to

a)  stałe.
b)  rozłączne.
c)  sztywne.
d)  podatne.

15. Pokazane na rysunku sprzęgło to

a)  Cardana.
b)  Olhama.
c)  kłowe.
d)  sprężyste.

16. Wzór

to wzór na

a)  moment oporowy przekładni.
b)  moment pracy przekładni.
c)  przełożenie przekładni.
d)  średnicę stóp zębów.

17. Średnica jaką ma koło napędzające, gdzie przełożenie tej przekładni wynosi 1,25,

a średnica koła napędzanego 180 mm wynosi
a)  425.
b)  325.
c)  225.
d)  200.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ...............................................................................

Wykonywanie mechanizmów drobnych i precyzyjnych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

Razem: