GEG II. 4. konzultáció. Siklócsapágyak

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "GEG II. 4. konzultáció. Siklócsapágyak"

Rebeka Deákné
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 GEG II. 4. konzultáció Siklócsapágyak

2 Csapágyak meghatározása A csapágyak olyan gépelemek, melyeket egymáshoz képest elforduló alkatrészek közé építünk be úgy, hogy a forgás minél kisebb ellenállásba ütközzön. Feladatai: 1. Az alkatrészek relatív helyzetének biztosítása kis súrlódási ellenállás fellépése mellett 2. Terhek közvetítése 3. Szerelhetőség, javíthatóság

3 Csapágyak csoportosítása a súrlódás csökkentésének módja szerint Az álló és forgó felületek elválasztása történhet: 1. siklócsapágy: kenőanyaggal 2. gördülőcsapágynál: gördülő elemmel 3. mágnes csapágy: lebegtetéssel Gördülőcsapágyak Siklócsapágyak Mágnes csapágy

Siklócsapágyak súrlódási körülményei A súrlódást úgy csökkentjük, hogy a tengely és a gép váza közé perselyt építünk be, amely: speciális anyagú, finom felületi megmunkálású, általában kent.

4 Siklócsapágyak súrlódási körülményei A súrlódást úgy csökkentjük, hogy a tengely és a gép váza közé perselyt építünk be, amely: speciális anyagú, finom felületi megmunkálású, általában kent. Az üzemi állapot súrlódási jellege szerint a siklócsapágyak lehetnek: Hidrosztatikus (külső erő) Hidrodinamikus (folyadéksúrlódású) Vegyes súrlódású Szárazon futó 1.Tengely 2. Persely 3. Axiális csapágy gyűrű 4. Futó gyűrű radiális axiális

5 Siklócsapágyak siklási körülményei p külső Hidro /aerosztatikus (külső energiaforrás bevonása) V=0 Hidrodinamikus Kialakulás feltételei: 1. Sebesség különbség 2. Viszkózus folyadék a hézagban 3. Tapadás a felületek és a kenőanyag között 4. Mozgás irányába szűkülő rés

6 Hidrodinamikus siklócsapágy működésének vizsgálata A tengely hozzáér a perselyhez n=0

7 v Száraz súrlódás: nincs kenés, a felületek szárazon érnek össze mozgás közben S μ N μ 0,14 (acél acél) v F v Fs Vegyes súrlódás: kenőanyag van, de a sebesség viszonylag kicsi. Az érdesség csúcsok időnként összeérnek. A felületeket kenőanyag választja el. A súrlódási erő függ a felületi nyomástól és a csúszás sebességétől. 0,14...0,01 μ 0,01...0,001

8 Stribeck diagram és a siklócsapágy működésének kapcsolata Száraz súrlódás Vegyes súrlódás Folyadék súrlódás A tengely középvonala által leírt vonal, amit a perselyben való mozgása közben leír (n=0 tól n üzemi -ig) n A Stribeck diagram megmutatja kenőanyag alkalmazása esetén hogyan függ a súrlódási tényező a sebességtől (fordulatszámtól) és a felületi nyomástól.

9 Stribeck kísérlete t h dv dy dinamikai viszkozitás [Ns/m 2 ]

10 Terhelés szerinti csapágy kialakítások F ax F ax F rad

11 Hidrodinamikai kenéselmélet: nyomáseloszlás a keresztmetszetben Hossz mentén Keresztmetszetben 1. Állógyűrű 2. futógyűrű 3. csapágyrés Szűkülő rés irányába eltolódó nyomás görbe F pda A

12 Hidrodinamikai kenéselmélet: nyomás eloszlás a hossz mentén b/d függvényében p meg F bd dinamikai viszkozitás szögsebesség h 2 p meg Relatív játék Csapágy jellemző szám

13 Hidrodinamikai kenéselmélet: nyomás eloszlás a hossz mentén h 0 résméret függvényében

14 Nyomás eloszlás a tengely, perselyben történő elhelyezkedése ( a tengely deformációja)szerint

15 Tengely deformációt kompenzáló persely kialakítások

16 Nyomás eloszlás a perselyben kialakított horony szerint Terhelés irányába eső horony kialakítása helytelen

17 Hidrodinamikus csapágy jellemzői 0. b/d viszonyszám 1. játék(j) 2. relatív játék 3. excentricitás (e) 4. relatív excentricitás 5. opt. résméret (h0) 6. átlagos nyomás (p) 7. körülfogás 8. dimenzió nélküli csapágyjellemző számok,c, I

18 Sommerfeld - féle csapágyjellemző szám Javasolható tartomány p h 2 A tengely a résben lengésre hajlamos A csapágy terhelhetőségét mutatja Javasolható tartomány a relatív excentricitás nagyobb mint 0,6 és a Sommerfeld szám ig terjedő területe Az alatta levő területen a tengely a résben lengésre hajlamos

19 Súrlódási szám C Javasolható tartomány Javasolható tartomány a relatív excentricitás nagyobb mint 0,6 és a súrlódási szám kisebb mint 25 területen A kis relatív excentricitás nem csak a bizonytalan működést segíti elő, hanem a súrlódási szám növekedését!

20 Átáramlási szám I q v

21 Csapágy és tengely egymáshoz viszonyított helyzete

22 ház persely szoros illesztéssel Persellyel anyagával szemben támasztott követelmények: Megfelelő siklási tulajdonság Megfelelő szilárdsági tulajdonság Alakíthatóság Beágyazódási képesség (ón) Korrózióval szembeni ellenálló képesség Megfelelő hővezetési tényező

23 Acéltengelyhez ajánlott perselyanyagok Különféle bronzok (a bronzok réz alapú ötvözetek, réztartalom legalább 60% és a fő ötvöző nem cink). Pl.: Cu-Sn, Cu-Pb, Cu-Al (réztartalom 90% körül). Vörös ötvözet (Cu-Sn-Zn, réztartalom 90% körül). Fehérfém (Ón alapú ötvözet, 80-90% Sn, a többi Cu, Pb, Sb). Vékony rétegben a persely bélelésére használják, mert kis szilárdságú. Sárgaréz (réz alapú ötvözet, réztartalom legalább 50% és a fő ötvöző cink). Műanyagok: pl. poliamid, teflon (bélésként) Kompozitok

24 Csapágypersely anyagok

25 Csapágyház kialakítás osztott persely osztott ház acél ill., öv. támasztógyűrű öntött csapágyfém persely olajgyűjtő olajelosztó horony

26 Axiális, radiális terhelés felvételére alkalmas beépítés F rad Tengely Elfordulás elleni biztosítás Persely Perselytest Ház F ax

27 Kúpos furatú siklócsapágy Osztatlan persely menetes vállmegoldás támasztógyűrű menetes vállmegoldás

28 Laza kenőgyűrűs siklócsapágy

29 Pajzscsapágyak

30 Kenőanyag adagolás Osztott ház Olajelosztó horony Öntött osztott persely olajgyűjtő

31 Szinter fémek: különböző fémek, grafit, molibdén-diszulfid poraiból (szemnagyság 0,01-0,2 mm) keveréket készítenek. Ezt néhány ezer bar nyomással a kívánt alakra sajtolják, majd 1000 C o körüli hőmérsékleten izzítják. A lejátszódó diffúzió révén a szemcsék erősen kötődnek és egy porózus anyag alakul ki (kb 25% pórustérfogat). A csapágyat 120 C o -on olajjal átitatják. Ez a kenőanyag sokszor a teljes élettartamra elegendő.

32 Szinter (porfém) csapágyak Ha nincs kenési lehetőség, vagy el akarjuk kerülni a karbantartást

33 Tömör bronz csapágy: - széles körben használatos -nehéz üzemi körülmények között is magas követelményeknek képes megfelelni --jó korrózióálló -Anyaga: ónbronz (CuSn10P) -- alkalmazása olaj vagy zsírkenés mellett Szinterbronz : - önkenő, karbantartás mentes -nagy siklási sebesség engedélyezett Anyaga: szinterezett bronz, 28% porózusságú SINT A50-es ásványolajjal átitatva Hajlított bronz: - futófelületén gyémánt formájú kenőanyag tasakok találhatók, ennek köszönhetően érzéketlen a szennyeződésekkel szemben -- Hengeres és peremes kivitel Anyaga: CuSn8 bronz anyagbú szalagból készül, kalibrálás után hajlítják Utána készítik el a kenőanyag tasakokat, amit zsírral ill. Olajjal töltenek fel

34 PTFE (polytetrafluor etilén) Compozit: - kenőanyag nélküli üzem -nagy terhelés és nagy fordulatszámnál alkalmazható -Hengeres, peremes, és támasztó csapágyként is alk. -Anyaga: az acél mechanikai és a PTFE csúszófelület kis súrlódását POM (polyoximetilén) kompozit: csekély előzetes kenést igényel -Hengeres, peremes, és támasztó csapágyként is alk. Anyaga: három rétegből áll rézbevonatú acél hordozó lemez szinterezett ónbronz acélgyanta PTFE Poliamid.: hőre lágyuló poliamidból és PTFE adalék és üvegszálból készült Önkenő, száraz üzemre tervezve Teflonszálas: Száltekercselés útján üvegszál, műgyanta, PES, PTFE anyagokból készül Szárazüzeműek a különleges csúszási tulajdonságoknak megfelelően

35 Olajozó berendezések

36 Olaj hűtés

37 Tömítési megoldások

38 Axiális siklócsapágyak

39 Axiális terhelésű hidrosztatikus siklócsapágy

40 További információk: Kenőanyagok, viszkozitás, axiális csapágyak : jegyzetből 177,192,194 oldal Tömítések : jegyzetből oldalig

Hasonló dokumentumok

Hidrodinamikus siklócsapágy ismétlés

Hidrodinamikus siklócsapágy ismétlés 2014.09.13. Diószegi Mónika 1. Házi feladat Siklócsapágy és ház tervezése Feladat: a vezetőcsapágy és a zárt csapágyház tervezése Dokumentáció: a., Tengelyméretezés