1. Rozkład ciśnień w łożysku ślizgowym (osiowe i poprzeczne)
Rozkład nacisków (ciśnienia) w łożysku ślizgowym
b-kąt opasania
a-kąt pomiędzy kierunkiem obciążenia, a początkiem klina smarnego
f-kąt określający miejsce najmniejszej grubości warstewki olejowej
q(teta)-współrzędna kątowa mierzona w kierunku obrotów
qa(tetaa)- współrzędna kątowa mierzona od linii środków czopa i panewki do początku klina smarnego
Qpmax- kąt określający miejsce maksymalnego ciśnienia
Qpo- kąt określający koniec klina smarnego
Qs – natężenie wypływu smaru po obu stronach panewki w m3/s
2. Łożysko ślizgowe (hydrodynamiczne, h-statyczne, rozkład ciśnień)
Tarcie płynne – można uzyskać na zasadzie h-statycznej lub h-dynamicznej poprzez:
a) klin smarny
b) efekt wciskania smaru
Realizacja klina smarnego wymaga spełnienia 3 warunków:
- istnienia prędkości poślizgu większej od prędkości granicznej
- spełnienia warunku geometrycznego tzn. istnienia pomiędzy ślizgającymi się po sobie powierzchni, przestrzeni zwężającej się w kierunku ruchu
- ciągłego dostarczania do tej powierzchni wystarczającej ilości smaru
Realizacja tarcia płynnego na zasadzie „efekt wciskania smaru”:
- istnienie odpowiedniej wartości składowej, prędkości ruchu czopa w kierunku normalnym do powierzchni nośnych
- istnienie możliwie silnego dławienia smaru na wypływie z łożyska
- ciągłego dostarczania wystarczającej ilości smaru na miejsce wyciśniętego z łożyska
Zasada hydrostatyczna: gdy istnieje trudność w uzyskaniu tarcia płynnego na zasadzie hydrodynamicznej, ze względu na niemożność spełnienia któregoś z podstawowych warunków.
Ciśnienie w warstwie smaru oddzielającej czop od panewki wywołujemy przez pompowanie smaru pompą znajdującą się poza łożyskiem. Ciśnienie i wydatek pompy dobieramy tak, aby siła wypadkowa ciśnienia i w warstwie smaru równoważyła obciążenie łożyska.
Łożysko h-dynamiczne – musi istnieć odpowiednia prędkość
Łożysko h-statyczne – smar pompowany jest przez pompę znajdującą się na zewnątrz łożyska
Rodzaje tarcia
Zależą od zależności wsp. oporu ruchu od liczby Herseya ni*v/p
3. Materiały łożyskowe (ślizgowe, toczne, z czego rolki?)
Materiały łożyskowe powinny spełniać następujące cechy:
1.Dobra odkształcalność.
2.Odporność na zatarcia.
3.Wytrzymałość na naciski.
4.Wytrzymałość zmęczeniowa.
5.Odporność na korozję.
6.Dobre przewodnictwo ciepła.
7.Odpowiednią rozszerzalność cieplną.
8.Korzystna struktura materiału (niskie μ)
9.Dodra obrabialność.
10.Niska cena.
Łożyska ślizgowe: białe metale ołowiowe (Ł16), cynowe (babbit, Ł83), stopy kadmowe, aluminiowe, brązy ołowiowe (B1032), brązy cynowe
Materiał dla 400 st C – grafit(samosmarowny,kruchy)
Nie koroduje-Babbit,białe metale, stopy aluminium
4. Tok obliczeniowy łożysk tocznych i ślizgowych
ŁOŻYSKO ŚLIZGOWE:
a) dobór materiału na Panew i jej wymiarów
b) sprawdzenie warunków wytrzymałościowych
P – obciążenie czopa, D – średnica czopa [mm], L – czynna długość Panwi [mm]
c) obliczenie luzów w łożysku
d) dobór oleju na podstawie Sommerfelda
n” – prędkość obrotowa [Obr/s]
h - lepkość dynamiczna [Pa * s]
- luz promieniowy
r- promień czopa
y - luz względny
e) dobór pasowania
f) sprawdzenie warunku tarcia płynnego
h0 > R21 + R22
g) sprawdzenie ilości oleju przepływającego przez łożysko
h) objętość pływów bocznych
i) kąt określający miejsca max ciśnienia
j) kąt określający miejsca min grubości filmu olejowego
k) kąt określający koniec klina smarnego
l) sprawdzenie warunku (pśrV)=(pśrV)dop
m) minimalna prędkość obrotowa
Liczba Somerfelda- istnieje kryterium podobieństwa hydrodynamicznego łożysk ślizgowych. Dla cylindrycznych łożysk poprzecznych jest nim liczba Somerfelda
S=η*n’’/(pśr*ψ2) n’’- prędkość obrotowa w obr/s, η- lepkość kinematyczna smaru Pa*s, Pśr=P/(l*d)-nacisk średni, Ψ‑względny luz łożyskowy
Ψ=0.8*10-3V1/4±30% V-prędkość obwodowa m/s
Kiedy +30%:
-gdy materiał panewki jest mało sprężysty ma duże E
-łożysko sztywne
-długie
-kierunek obciążenia stały
-prędkość obrotowa duża
Kiedy –30%
-gdy materiał panewki jest sprężysty ma małe E
-naciski duże
-łożysko samonastawne
-łożysko wąskie l/d<0.8
-kierunek obciążenia zmienny
-prędkość obrotowa mała
Łożyska na tarcie mieszane liczymy na dociski powierzchniowe Pśr=F/A<=Pdop i sprawdzamy na przegrzanie pśr*V<(p*V)dop
dawiddd93