Klzné ložiská: konštrukcie, typy, výroba, účel, výhody a nevýhody

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Generátory, spaľovacie motory atď. používajú klzné ložiská. Sú to časti, ktoré sú schopné prenášať krútiaci moment a zabezpečujú normálnu činnosť mechanizmov. Ložiská majú špecifický dizajn. To poskytuje určitý súbor technických a prevádzkových charakteristík dielu. Vlastnosti konštrukcie klzných ložísk, ich odrody, výhody a nevýhody budú diskutované nižšie.

Všeobecné informácie

Klzné ložiská (GOST 3189-89) sú najstarším typom takýchto dielov. Používajú sa ako prvok rotujúcich častí na prenos translačného pohybu. Toto je hlavný komponent podpery hriadeľa, ktorý zabezpečuje proces jeho otáčania v procese posúvania čapu po povrchu ložiska.

Odporúčanédiel vníma axiálne a radiálne zaťaženia, ktoré boli aplikované na hriadeľ. Správna prevádzka jednotky závisí od kvality tohto konštrukčného prvku.

Medzi valivými a klznými ložiskami je podstatný rozdiel. Prvá z týchto možností sa vyznačuje prítomnosťou takejto konštrukcie, ktorá zaisťuje rozloženie zaťaženia medzi množstvo valivých prvkov. Sú uzavreté v tele. Na druhej strane klzné ložisko vníma zaťaženie, keď dôjde k šmyku. Ale v oboch typoch dielov je možné zabezpečiť správnu činnosť iba s dobrým mazaním.

Vzhľadom na rozdiel medzi valivými a klznými ložiskami stojí za zmienku, že ich cena je výrazne odlišná. Je to spôsobené stupňom zaťaženia, ktoré tieto časti znesú. Napríklad valivé ložisko stojí viac, pretože môže pracovať pri vyšších rýchlostiach. Má pokročilejší dizajn.

Krúžové ložisko je relatívne lacné. Zároveň sa používa v mnohých odvetviach ľudskej činnosti. Takéto typy konštrukcií sa používajú tam, kde je použitie valivých ložísk nemožné alebo nerentabilné:

• Vo výrobkoch, v ktorých hriadele pracujú v podmienkach zvýšených vibrácií a nárazov. Môžu to byť napríklad spaľovacie motory, buchary, valcovne atď.
• V dizajne hriadeľov s veľkým priemerom. Môže to byť systém vodných turbín, valcovní atď.
• Vo vysokorýchlostných strojoch, ako sú centrifúgy.
• Vo vysoko presných zariadeniach, ako sú napríklad podpery strojovteleskopy, mikroskopy, vretená obrábacích strojov a ďalšie.
• V domácich spotrebičoch, nízkootáčkových strojoch a mechanizmoch, zariadeniach, ktoré fungujú vo vode alebo v agresívnom prostredí.
• V zariadeniach s malými hriadeľmi, ako sú hodinky, chronometre atď.

Design

Ako funguje klzné ložisko? Hlavnými prvkami jeho dizajnu sú telo, v ktorom je špeciálna vložka. Proces ich výroby je regulovaný GOST.

Plášť klzného ložiska môže byť delený alebo plný. V prvom prípade sa na spojenie základne a krytu vyrába pomocou skrutiek, skrutiek alebo klinov. Ak je telo jednodielne, môže byť jednodielne alebo zvárané. Výber závisí od prevádzkových podmienok. Odliate odrody vydržia veľké zaťaženie.

Vzhľadom na bočnú silu pôsobiacu na jednodielne puzdrá sú kryt a základňa vybavené špeciálnymi koordinačnými plochami na predĺženie ich životnosti.

Plášte klzných ložísk môžu mať nastaviteľnú a nenastaviteľnú vôľu. Činnosť konštrukcie je zabezpečená jedným alebo viacerými klinmi olejového typu. V jednodielnych ložiskách sú vložky vyrobené vo forme puzdier.

V moderných jednotkách sú ložiská relatívne krátke. Tým sa znižuje tuhosť hriadeľa. Požiadavky na vôľu pri pristávaní sú tiež menej prísne. V krátkom ložisku môže byť minimálny. V tomto prípade nehrozí zaseknutie, zaseknutie pohyblivých častí konštrukcie priskosené.

Vzhľadom na to, ako funguje klzné ložisko, stojí za zmienku, že krátke varianty prevedení majú určité nevýhody. Rýchlejšie sa v nich minie mastnota. Ak sa nepridá včas, štruktúra zlyhá. Ale budú mať menšie medzery. V krátkych ložiskách je odvod tepla z trecích plôch lepší. Ak je dĺžka veľká, použije sa samozarovnávací dizajn. Umožňuje vám eliminovať deformácie, keď sa objavia.

Mazanie konštrukcie

Vzhľadom na konštrukciu klzných ložísk stojí za zmienku, že jedným z dôležitých prvkov je mazanie. Ako už bolo spomenuté, skladá sa z tela a rukáva. Nosná časť hriadeľa sa nazýva čap. Tá (rovnako ako tvar pracovnej plochy konštrukcie) môže byť kužeľová, valcová alebo plochá. Ak je čap na konci hriadeľa, je to čap. Ak sa nachádza v strede, je to krk.

Povinným konštrukčným prvkom je mazacie zariadenie. Dodáva olej alebo iný materiál vhodnej kvality do medzery vytvorenej medzi hriadeľom a puzdrom. Mazanie umožňuje otáčanie konštrukcie s malým odporom. Ak tento materiál dôjde, diel zlyhá v dôsledku prehriatia spôsobeného trením. Pracovné plochy budú tiež zničené.

Mazivá môžu vyzerať inak. Najčastejšie ide o konzistentné materiály s vysokou viskozitou. Počas prevádzky sa ložisko zahrieva, stáva sa tekutejším. Toto vysvetľujevysokokvalitné posúvanie pohyblivých prvkov.

Na zvýšenie bezpečnosti takýchto konštrukcií sa priemyselné ložiská začali vybavovať špeciálnym mazivom. Je to tvrdý porézny materiál. Jedná sa o práškové mazivo, ktoré je odolné a vysoko kvalitné. Zaisťuje dlhú životnosť ložiska.

Toto je dizajn samomazného systému. Vyrába sa technológiou práškovej metalurgie. Počas prevádzky ložiska sa z tohto materiálu uvoľňuje olej. Najprv impregnujú pevnú frakciu. Keď je systém nečinný, ochladzuje sa. Olej sa reabsorbuje. Týmto spôsobom sú straty oleja obmedzené na minimum. Toto je obzvlášť dôležité pri prevádzke priemyselných ložísk. Pôsobí na ne značné zaťaženie, preto sú na kvalitu maziva kladené zvýšené požiadavky. Pri použití tohto systému je ložisko označené ako samomazacie.

Rôzne vzory

Vzhľadom na klasifikáciu klzných ložísk možno poznamenať, že sa líšia rôznymi spôsobmi. V prvom rade sa prezentované časti vyznačujú štrukturálnymi vlastnosťami. Môžu byť skladacie a neskladacie. Podľa oblasti použitia môžu byť ložiská domáce a priemyselné. Líšia sa veľkosťou, princípom činnosti a inštaláciou.

Navyše komerčne dostupné ložiská sa líšia materiálom puzdra a puzdra. Ako už bolo spomenuté, zloženie maziva vo vnútri systému je tiež odlišné. Ďalšia klasifikácia jerozdiel v detailoch podľa princípu vnímaného zaťaženia. V súlade s touto charakteristikou sa rozlišujú tri hlavné typy klzných ložísk:

• Tvrdohlavý. Vnímajú axiálne sily, ktoré sú nasmerované rovnobežne s osou čapu. Takéto konštrukcie sa často nazývajú axiálne ložiská.
• Radiálne. Takéto konštrukcie sú navrhnuté tak, aby fungovali v podmienkach radiálneho zaťaženia. V tomto prípade pôsobí na os čapu kolmé zaťaženie.
• Uhlový kontakt. Univerzálny typ konštrukcie. Prenášajú axiálne aj radiálne zaťaženie.

V závislosti od vlastností prezentovaných zariadení sa určuje aj ich rozsah.

Výber výrobcu

Vzhľadom na konštrukčné vlastnosti klzných ložísk stojí za zmienku, že sa môžu mierne líšiť v závislosti od prístupov k výrobe. Sú vyrobené z rôznych materiálov. Od toho závisí rozsah a životnosť produktov.

Jedným z najväčších domácich výrobcov prezentovaných dielov je dnes Závod klzných ložísk Tambov. Používajú sa tu najmodernejšie technológie na výrobu bimetalových konštrukcií. Spoločnosť sa špecializuje na výrobu klzných ložísk pre motory traktorov, automobilov, dieselových lokomotív, kombajnov, lodí, ako aj pre kompresory veľkých priemyselných odvetví. Výroba produktov prebieha na moderných zariadeniach známych zahraničných firiem.

Produkty závodu sa používajú v motoroch takýchto vozidielprostriedky:

• GAS.
• M-412.
• VAZ.
• ZAZ.
• YAMZ.
• ZIL.

K dispozícii je tiež veľký výber ložísk pre motory traktorov. Puzdrá kľukového hriadeľa majú rozmery:

• Šírka - 14-102 mm.
• Priemer - 24-135 mm.
• Hrúbka – 1,5-6,1 mm.

Závod Tambov, ktorý aktívne spolupracuje s výrobcami rôznych vozidiel a jednotiek, neustále zdokonaľuje konštrukcie ložísk. To nám umožňuje splniť rastúce požiadavky zákazníkov.

Okrem toho má výrobca na domácom trhu veľký výber klzných ložísk od iných výrobcov, napr. Daido Metal Rus LLC, Zollern Company atď. Prítomnosť konkurencie na trhu vedie k neustálemu zlepšovaniu navrhuje, podporuje používanie nových materiálov, technológie v procese výroby ložísk.

Pre a proti

Klzné ložiská majú množstvo výhod a nevýhod. Medzi pozitívne vlastnosti dizajnu patrí:

• Jednoduchá konštrukcia, takže náklady na tento druh dielov sú relatívne nízke. Pre málo zaťažované a nízkootáčkové stroje je ložisko vyrobené vo forme jednoduchého puzdra.
• Spoľahlivosť počas prevádzky. Klzné ložiská sa používajú aj pri vysokorýchlostných pohonoch. Zároveň je ich konštrukcia celkom spoľahlivá, čo umožňuje prevádzku takejto časti po dlhú dobu.
• Schopný prijať a vydržať veľké dynamické zaťaženie. Dizajn sa nebojí otrasov, vibrácií. Je to spôsobené veľkou plochou pracovnej plochy, ktorá preberá zaťaženie. Vrstva maziva má tlmiaci účinok. Nachádza sa medzi vložkou a hriadeľom, čo tiež výrazne predlžuje životnosť produktu.
• Ložiská majú počas prevádzky nízky hluk. Pri akejkoľvek rýchlosti systém funguje takmer ticho.
• Radiálne rozmery sú relatívne malé.
• Pri použití delených konštrukcií môže byť inštalovaný na čapoch hriadeľa zložitého tvaru, napríklad na kľukový hriadeľ. V tomto prípade nie je potrebné demontovať ozubené kolesá, remenice a iné diely umiestnené na iných čapoch.

Konštrukcia klzných ložísk má aj určité nevýhody:

• Počas prevádzky je systém neustále monitorovaný. Je to spôsobené potrebou prítomnosti maziva v dizajne. V opačnom prípade sa môže systém prehriať. Ak mazivo prestane prúdiť k trecím prvkom, praskne.
• Axiálne rozmery sú pomerne veľké. To je potrebné na zväčšenie pracovnej plochy pracovnej plochy konštrukcie. Ona berie náklad.
• Počas obdobia spustenia dochádza k výraznej strate výkonu v dôsledku trenia. To sa môže stať pri použití nekvalitného alebo nevhodného maziva.
• Prevádzkové náklady sú pomerne vysoké. Je to spôsobené potrebou naniesť veľké množstvo lubrikantu. Jednotky sú tiež zastavené kvôli čisteniu a chladeniu.systémov. To vedie k prestojom zariadenia.
• Systém počas doby spustenia má vplyv na opotrebovanie povrchu čapu. Toto je obzvlášť viditeľné pri použití nekvalitného maziva.

Vložiť materiály

Klzné ložiská sa líšia v množstve špecifických vlastností. Materiály klzných ložísk musia spĺňať množstvo požiadaviek. Musia:

• Byť odolný voči opotrebovaniu a má vysokú odolnosť proti zadretiu pri nesprávnom mazaní. Toto je obzvlášť viditeľné počas obdobia rozbehu, zrýchlenia a spomalenia.
• Buďte odolný voči krehkému zlomu, ktorý môže nastať v dôsledku nárazu. Materiály musia byť tiež vybavené vysokou odolnosťou proti únave.
• Mať nízke trenie.
• Majú vysokú tepelnú vodivosť.
• Vyznačujte sa nízkym koeficientom rozťažnosti so zvyšujúcou sa teplotou.

Puzdro je náhradná časť klzného ložiska. Mal by byť vyrobený z odolných a vysoko kvalitných materiálov. Práve vložky sa v prevedení najrýchlejšie opotrebúvajú. Preberajú hlavnú záťaž. Ak by sa čap opotreboval, jeho výmena a obnova by stála rádovo drahšie. Preto sú na jeho kvality kladené zvýšené požiadavky.

Čím tvrdší je povrch čapu, tým je mechanizmus spoľahlivejší. Preto je táto časť ložiska zvyčajne kalená alebo kalená. Vložky môžu byť kovové alebo nekovové. V samostatnej kategórii kovokeramicképriechodky.

Kovové druhy materiálov sú bronz, babbits, zliatiny hliníka, zinok, špeciálna antifrikčná liatina. Výber materiálu závisí od použitia ložiska, vlastností jeho činnosti.

Kovové vložky

Klzné ložiská môžu byť vyrobené z rôznych kovov a zliatin. Materiály klzných ložísk spĺňajú požiadavky noriem. Nasledujúce kovy môžu byť použité pre priechodky:

• Bronz. Tento typ vložiek sa používa pre veľké zaťaženie, ako aj pre stredné rýchlosti. Zliatiny cínového bronzu majú v tejto skupine najvyšší antifrikčný účinok. Ak je tento kov kombinovaný s hliníkom alebo olovom, čap sa rýchlo opotrebuje. Preto sa takéto zliatiny montujú iba na kalené druhy ložiskovej časti hriadeľa. Zliatiny bronzu a olova sa používajú, ak na konštrukciu pôsobí rázové zaťaženie.
• Zliatina Babbit. Jeho základom je cín alebo olovo. Takýto materiál sa používa na výrobu puzdier v kritických konštrukciách, ktoré fungujú pri silne alebo stredne zaťažených podmienkach. Je to jeden z najlepších kovov proti treniu, pretože je odolný proti zadretiu, perfektne sa zasúva do uzla. Ale jeho sila je nízka. Preto sa babbitt naleje v tenkej vrstve na pevnú základňu puzdra z liatiny, ocele alebo bronzu.
• Liatina. Používajú sa antifrikčné typy materiálov. Sú vhodné na použitie v nízkorýchlostných mechanizmoch s nízkou zodpovednosťou.

Kovová keramika

Náhradný diel ložiskaposuvné môžu byť vyrobené z cermetu. Tento materiál sa vyrába lisovaním a spekaním medi a železa v práškovej forme. Do kompozície sa pridáva grafit, olovo alebo cín.

Toto je porézny materiál, ktorý je vopred nasýtený rozpusteným maslom. To umožňuje systému pracovať dlhú dobu bez výmeny maziva. Keramicko-kovové vložky sa používajú v nízkorýchlostných strojoch na miestach, kde je ťažké mazať.

Nekovové štuple do uší

Krytá môžu byť vyrobené z nekovových materiálov. Na tento účel sa používajú špeciálne antifrikčné plasty. Na tento účel možno použiť aj drevolaminátové plasty a gumu. Takéto typy vložiek sú odolné proti zadretiu, nenáročné na mazacie zmesi. Dobre fungujú v uzle. Rozsah týchto ložísk je špecifický. Keďže systém môže byť prakticky mazaný vodou, umožňuje to použitie ložiska v potravinárskom priemysle a mnohých ďalších priemyselných odvetviach.