CC BY
238
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
23
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ
Бекмуродова Озода Абдулла кызы,
«Казанский национальный исследовательсий технологический университет», ФНН студент группы 4331-41, г.Казань.
Каратаев Оскар Робиндарович,
«Казанский национальный исследовательсий технологический университет», Доцент кафедры «Машиноведение»
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассматривается особенности расчета подшипников скольжения.
«Что такое подшипник скольжения, на какие группы делиться , в каких областях используется, какие требования должны удовлетворять и какую формулу нужно использовать для расчета подшипников скольжения ?» - это все можно будет рассмотреть в статье.
ABSTACT
This article discusses the features of calculation ofplain bearings.
“What is a slide bearing, which groups share, in what areas is used, which must meet the requirements, and what formula to use for calculating the friction bearings?" - That’s all you can see in the article.
Ключевые слова
Подшипник скольжения, упорные, радиальные подшипники. Keywords
Plain bearings, ball bearings, radial bearings.
Подшипником скольжения называют опору для поддержания вала (или вращающейся оси). В таком подшипнике цапфа вращающегося вала (или оси) проскальзывает по опоре.
В зависимости от направления воспринимаемой нагрузки подшипники скольжения различают:
• радиальные (воспринимают радиальные нагрузки);
• упорные (подшипники) - воспринимают осевые нагрузки;
• радиально-упорные - одновременно воспринимают радиальные и осевые нагрузки.
Радиальные подшипники скольжения (или просто подшипники скольжения) предназначены для восприятия радиальной нагрузки. В таких подшипниках поверхности цапфы вала (или оси) и подшипника находятся в условиях относительного скольжения. При этом возникает трение, которое приводит к изнашиванию пары вал (ось) — подшипник.
Подшипники скольжения применяются ограниченно и лишь в тех областях, где они сохранили свои преимущества, а именно: для весьма быстроходных валов, в режиме работы которых долговечность подшипников качения очень мала; для осей и валов, требующих весьма точной установки; для валов очень большого диаметра (при отсутствии стандартных подшипников качения); когда по условиям сборки подшипник должен быть разъемным; при работе подшипника в воде, агрессивной среде для тихоходных валов неответственных механизмов и в особых условиях.
Подшипник скольжения должны удовлетворять следующим основным требованиям:
а) конструкции и материалы должны быть такими, чтобы потери на трение и износ их и вала были минимальными;
б) должны быть достаточно жесткими и прочными;
в) размеры их трущихся поверхностей должны быть достаточными для восприятия действующего на них давления;
г) сборка, установка и обслуживание должны быть простыми.
Для уменьшения трения и нагрева, повышения КПД подшипники смазывают.
Условный расчет подшипников СКОЛЬЖЕНИЯ и подпятников
Подшипники скольжения чаще всего выходят из строя вследствие абразивного изнашивания или заедания. В машинах, где подшипники воспринимают большие ударные и вибрационные нагрузки, возможно усталостное разрушение рабочего слоя вкладышей.
Условный расчет подшипников скольжения проводят для подшипников, работающих в условиях граничного трения (режим полужидкостной смазки), когда трущиеся поверхности гарантированно не разделены слоем смазочного материала, а на рабочей поверхности вкладыша имеется лишь тонкая масляная пленка, которая может разрушиться. Этот расчет проводят для обеспечения износостойкости и отсутствия заедания. К таким подшипникам относятся подшипники грубых тихоходных механизмов, машин с частыми пусками и остановками, неустановившимся режимом нагрузки, плохими условиями подвода смазки и т. д.
Для подшипников жидкостного трения производят специальный расчет, основанный на гидродинамической теории смазывания.
Интенсивность изнашивания зависит от давления между цапфой и вкладышем, материалов, из которых они изготовлены, стойкости масляной пленки и долговечности сохранения смазывающих свойств масла.
Подшипники, работающие в условиях граничного трения, рассчитывают по условной методике. Во-первых,
24
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ограничивают среднее давление рс между цапфой и вкладышем, что обеспечивает ограничение износа и не выдавливание смазки между рабочими поверхностями вкладыша подшипника и цапфы. Во-вторых, по произведению pv (v - окружная скорость вращения цапфы) пару «цапфа - вкладыш» рассчитывают на нагрев с тем, чтобы обеспечить нормальный тепловой режим работы подшипника. Произведение р v характеризует удельную мощность трения, поэтому при превышении допускаемого значения [р v] температура локально повышается настолько, что происходит разрыв масляного слоя, и, как следствие, схватывание поверхностей цапфы и вкладыша.
Одна из основных условностей расчета состоит в том, что давление считают равномерно распределенным по поверхности контакта цапфы и вкладыша, как показано на рис.1. Установить истинный закон распределения давлений практически невозможно, так как он зависит от большого числа факторов, в частности, от жесткости цапфы и вкладыша, погрешностей монтажа, режима эксплуатации и т. д.
Расчет по среднему давлению рс гарантирует не вы-давливаемость смазочного материала и представляет собой расчет на износостойкость, а расчет по pv обеспечивает нормальный тепловой режим и отсутствие заеданий.
Условие нормальной работоспособности подшипников скольжения и подпятников в условиях граничного трения:
Рс < [Pc], (1)
pcv < [pcv], (2)
где pc — действительное среднее давление между цапфой и вкладышем (или пятой); v — окружная скорость цапфы; [рс] — допускаемое давление и [pv] — допускаемое значение критерия (можно выбирать по табл. 1).
Если при расчете условия не выполняются, то необходимо изменить материал или ширину вкладыша и повторить расчет.
Условный расчет для подшипников, работающих в условиях граничного трения, является основным, его выполняют в большинстве случаев как проверочный, а для подшипников жидкостного трения — как ориентировочный.
Таблица 1.
Допускаемые значения давления [р ] и критерия [p v] для подшипников скольжения и подпятников
Материал цапфы и вкладыша [p], МПа [pv]
Сталь по чугуну 2-4 1-3
Сталь по бронзе БрОбЦбСЗ 4-6 4-6
Сталь закаленная по бронзе БрА9Ж4 15-20 18-12
Сталь по антифрикционному чугуну АЧК- 1, АЧК2- при v = 0,2 м/с 9 1,8
То же, при и = 2 м/с 0,05 0,1
Сталь по антифрикционному чугуну АЧК-1, АЧК2-при v = 1 м/с 12 12
То же, при v = 5 м/с 0,5 2,5
Сталь закаленная по баббиту 6-10 12-25
Среднее рабочее давление между цапфой и вкладышем (рис.2) определяют по формуле
где Fr — радиальная нагрузка на подшипник; d — диаметр цапфы; l — длина цапфы; dl — проекция опорной поверхности на диаметральную плоскость.
Длину цапфы назначают в зависимости от диаметра вала l=(pd, где ф= 0,5...1,2 выбирают из опыта эксплуатации.
Рис.2. Расчетная площадь смятия подшипника
Расчетная окружная скорость цапфы (aid
v = ,
(4)
где ю — угловая скорость цапфы; d — ее диаметр.
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
25
Среднее рабочее давление под пятой
где Fa — осевая нагрузка; d и d0 — диаметры пяты;
К = 0,8...0,9 — коэффициент, учитывающий уменьшение опорной поверхности из-за наличия смазочных канавок.
^ JРасчетная
окружная скорость вала v=ra
где ю — заданная угловая скорость вала;
_ ы^-dl
Лг? 3d.i-d\ _
приведенный радиус; d и d0 — диаметры пяты.
Список ЛИТЕРАТУРЫ :
1. Абакумов, А.Н. Проектирование приводного вала конвейера: метод. указания к курсовому проекту по деталям машин / А.Н. Абакумов. - Омск. : Изд-во ОмГТУ, 2005. - 24 с.
2. Аврущенко В.Х. Резиновые уплотнители Л.: Химия, 1978.
3. Автоматизация поискового конструирования. Под ред.А.И. Половинкина. - М.: Радио и связь, 1981. - 344с.
4. Автономов В.Н. Создание современной техники. Основы теории и практики. - М.: Машиностроение, 1991. - 304с.
5. Агейчик В.А. и др. Детали машин и основы конструирования. Методическое пособие по выполнению курсового проекта для студентов специальностей агроинженерии. Минск, 2007, 197 с.
6. Александров А.В., Каштанов В.Д., Державин Б.П. Детали машин. М.: Высшая школа, 2003
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЛАВИЛЬНОГО ЦЕХА ОАО «РЕЛЕРО» В MATLAB
Беляков Виталий Евгеньевич
Преподаватель ПЦК “Электротехнических дисциплин " Омский институт водного транспорта, г. Омск
Егоров Евгений Александрович
Преподаватель ПЦК “Электротехнических дисциплин " Омский институт водного транспорта, г. Омск
Данильченко Лилия Руслановна
Преподаватель ПЦК “Электротехнических дисциплин " Омский институт водного транспорта, г. Омск
АННОТАЦИЯ
В статье рассматривается снижение реактивной мощности и снижение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности для плавильного цеха.
ABSTRACT
The article discusses the reduction of reactive power and reduce voltage unbalance ratio by negative sequence for the melting shop.
Ключевые слова: система электроснабжения, установка компенсации реактивной мощности, трансформаторная подстанция, электрические нагрузки.
Keywords: power supply system, installation of reactive power compensation, transformer substation, electrical load.
Омское производственное объединение «Радиозавод им. А.С. Попова» (РЕЛЕРО) является разработчиком и производителем радиорелейных систем связи и управления военного и общетехнического назначения.
Плавильный цех литейного участка предназначен для переработки руды в слитки.
Определение электрических нагрузок при проектировании является основой для оптимального решения всего сложного комплекса вопросов электроснабжения современ-
ного промышленного предприятия. Увеличение нагрузки вызывают излишние затраты, а уменьшение её значения влекут за собой недоиспользование установленного дорогого технологического оборудования и уменьшение готовой продукции.
Режимы и графики работы предприятий весьма разнообразны и не являются стабильными, а меняются во времени с закономерной тенденцией непрерывного роста ввиду изменения технологии, внедрения новых прогрессивных
