Ŝafto

Škoda 422

Ŝafto estas longa horizontala akso, kiu portas helicon aŭ alian precipan parton de maŝino kaj kiu transmisias la movon. Ĝia ekstremo rivoluanta en lagro estas pivoto.

Ŝaftojn oni kutime klasifikas je portaj (t.e. aksoj) kaj movaj.

• Aksoj portas puliojn, tamburojn, rimenradojn aŭ aliajn rotaciantajn elementojn, estas streĉataj nur per flekso. Al aksoj apartenas ankaŭ ĉaraksoj, nomataj ankaŭ ĉaroj; ili estas portaj ŝaftoj por radoj de veturiloj. La portaj ŝaftoj estas senmovaj, ili ne povas rotacii. La akson oni konsideras kiel balkon sur du apogiloj, ŝarĝitan en mezo, en ĝia mezo estas ankaŭ la plej granda fleksa momanto. Se la akso ne estas apogata en lagroj, sed nur proporcie sur malgranda areo, ekz. ĉe grua pulio, oni devas ĝian premon sur ĉi tiu loko kontroli ĉe senmova ŝafto, por ke ne ekestu deformiĝo de kontaktaj areoj (kraŝo). Se akso havas grandajn dimensiojn, por ŝpari la mason kaj materialon oni faras ĝian diametron meze plej grandan kaj direkte al la ekstremoj konusan. La efektiva formo de akso kovras formon de la teoria balgo de la sama tensio. Por nabo de rado oni faras en meza parto cilindran ŝafton kun diametro iom pli granda ol ĝi estas en apudaj ŝultrigitaj partoj.

• Movaj ŝaftoj transmisias la turnomomanton. Ili estas streĉataj per tordo kaj flekso. Al tiu grupo apartenas ankaŭ transmisiaj ŝaftoj. Sub la nomo transmisio oni komprenas nur transporton de turnomomanto, ĝenerale la tutan aranĝaĵojn (t.e. ŝaftojn, lagrojn, rimenradojn kun rimenoj k.s.) oni nomas transmisiilo. Movaj ŝaftoj (movantaj kaj movataj) estas streĉataj per torda momanto, kiun ili transmisiias el loko de movigo al labor-loko. Ili estas streĉataj ankaŭ per flekso, ĉefe per fortoj kaj pezo de dentradoj aŭ rimenradoj. Kaŭze de tio la elementojn oni muntas kiel eble plej proksime al la lagroj, ĉar la streĉon per flekso oni klopodas laŭeble malgrandigi. Ofte estas la mova ŝafto apogata en pli ol du lagroj. Transiroj (ŝanĝo de diametro) inter unuopaj partoj de ŝafto ne havu akrajn gorĝojn aŭ akrajn ŝtupojn. En malfortigitaj lokoj oni la ŝafton fortigas, en lokoj de transiroj oni faras rondaĵon, ofte kun granda radiuso. Se oni ne povas elekti eksteran rondaĵon de transira ŝafto al alia diametro, oni faras internan rondaĵon.

• • Kolumoj kaj alĝustigaj ringoj estas uzataj kontraŭ laŭaksa ŝovo de ŝafto. La ŝaftoj havas ofte unu kolumon, kiu apogas sin per ambaŭ siaj fruntoj je lagrokuseno kaj retenas la laŭaksan forton en ambaŭ direktosencojn, aŭ havas du kontraŭajn kolumojn, el kiuj ĉiu retenas la laŭaksan forton nur en unu direktosenco. Unu kolumo estas uzata ĉe longaj lagroj. Alĝustigaj ringoj retenas nur malgrandajn laŭaksajn fortojn. Ili estas gisaj, malofte ŝtalaj, kompaktaj aŭ dividitaj. Ili estas produktataj kiel malpezaj, pezaj aŭ kiel dupartaj ringoj. Sur ŝafto oni ilin fiksas per unu (ĝis diametro de 70 mm) aŭ per du blokantaj ŝraŭboj, eventuale per fendostiftoj aŭ stiftoj. Froto de ringo je frontaj surfacoj de lagro mildiĝas per oleo fuĝanta el la lagro. Laŭaksan ŝoviĝon de la ŝafto oni povas reteni nur en unu lagro. Ekstremo de pivotoj de aksoj, estas sekurigitaj kontraŭ laŭ aksa ŝovo aŭ per reteniloj aŭ per sekurigaj platoj.

• • Kavaj ŝaftoj havas ĉe sama maseco pli grandan inerci-momanton kaj sekcan rezist-modulon ol plen-profilaj ŝaftoj. Kvankam ilia produktado estas pli multekosta, oni ilin uzas por transmisiado de grandaj tordo-momantoj je poporcie grandaj distancoj ekzemple ĉe ŝipaj motoroj. Se la ŝafto estas malfortigita ekzemple per perimetra gorĝo aŭ per laŭlonga faldo, oni devas kalkuli kun plialtigota tensio en malfortigita loko.

• • Folditaj ŝaftoj transmisias tordo-momanton per pli granda nombro de apogaj surfacoj ol la ŝaftoj kun langoj. Normo distingas malpezan mezan kaj pezan vicon kun laŭvice kreskanta nombro de foldoj kaj kun pli altaj flankoj de fildoj por transmisio de pli granda tordomomanto. Krom tiuj vicoj estas ankaŭ suplementa vico kun malpli granda nombro (4 ĝis 6) da foldoj. La normigitajn ŝaftojn oni uzas plejparte en aŭtomobila industrio. Oni uzas ankaŭ t.n. fajnan foldaron kun nombro de foldoj 15 ĝis 78. Ĉe evolventa foldaro la dentoj en profilo ne havas rektajn flankojn sed evolventajn, simile kiel ĉe la dentradoj. Ĉe tiu foldaro oni distingas du kazojn - centrigo de ŝafto kun nabo estas aŭ sur flankoj de dentoj aŭ ekstere. La foldaro havas aŭ platajn fundojn aŭ rondajn fundojn.

• • Flekseblaj ŝaftoj estas uzataj tie, kie la movanta kaj movata ŝaftoj ne kuŝas en la sama akso kaj ili sian reciprokan pozicion dum laboro ŝanĝas. Sur centran rektan draton oni survolvas 5 ĝis 6 tavolojn de drato kun grade pli granda diametro kaj ĉiu sekvanta tavolo postulas malan sencon de volvado. Fleseblaj ŝaftoj transmisias povumon 1/15 ĝis 12 kW ĉe diametro 9 ĝis 50 mm, dum la rivolunombro estas en limoj 200 ĝis 2000 dum unu minuto.

Krita rivolunombro estas nomo por tre danĝeraj rivoluaj nombroj, ĉe kiuj povas difektiĝi ankaŭ la ŝafto, bone kalkulita el vidpunkto de firmeco. Kaŭzo de tiu fenomeno, kiu rilatas al elasteco de ŝafto, estas la subite kreskanta cirkula vibrado de la ŝafto. En sojla stato, la rivolua nombro koincidas kun frekvenco de la ŝafto-vibrado, ekestas resonado, ĉe kiu la amplitudo de ŝaftaj vibroj teorie pligrandiĝas super ĉiu limo. Tio signifas, ke la ŝafto rompiĝus aŭ en la plej bona kazo la rotacianta parto (ekzemple rotoro de turbino) komencus kuntuŝiĝi kun la stabila parto (statoro) de la maŝino kaj okazus akcidento. Se la ŝafto ĉe plua leviĝado de rotacio rapide trapaŝos la danĝeran, sojlan rivolunombron, ĝi atingos novan stabilan zonon de t.n. supersojla rivolunombro, kiam la funkciado de la ŝafto denove trankviliĝas en nova, jam ekvilibrigita cirkulado. Ĉe rapide rotaciantaj ŝaftoj oni devas ĉiam konvinkiĝi, ĉu la labora rivolunombro ne koincidas kun la sojla.

Vidu ankaŭ

• Inĝenierarto
• Industrio
• Maŝino
• Parto de maŝino
• Tekniko