Атлас конструкций-2 (841073), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Для устранения вредных последствийдеформаций вкладыши часто делают с пологими скосами или«холодильниками».Торцовые поверхности вкладыша, покрытые антифрикционнымслоем, могут воспринимать небольшие осевые нагрузки и препятствовать осевому смещению вала. Сопряжение верхней головкишатуна, поршня и поршневого пальца двигателя работает в неблагоприятных условиях: при высокой температуре, динамических нагрузках и знакопеременном характере движения.
Для равномерногораспределения износа по окружности поршневые пальцы делаютплавающими (рис. 3, 4). Смазочное вещество к поршневому пальцупоступает в виде масляного тумана через отверстие в верхнейголовке шатуна и со стенок цилиндра (рис. 3). В мощных двигателяхсмазочный материал к поршневому пальцу подается через специальный маслопровод или отверстие в стержне (рис. 4).Лист 340. Опоры скольжения транспортных и тяжелых машин.Особенность опоры скольжения (буксы) товарного вагона (рис. 1) —неполный охват шейки, применение дешевых антифрикционныхсплавов и упрощенных способов смазывания.
Нагрузка на цапфуимеет постоянное направление, близкое к вертикальному. Этопозволило предельно упростить конструкцию подшипника. Бронзовая армировка вкладыша увеличивает теплоотвод от антифрикционной заливки.Подшипники прокатных станов (диаметры шеек 180... 1500 мм)выполняют в виде самостоятельных узлов-агрегатов (рис. 2). Этовызвано частой сменой валков. Агрегат состоит из корпуса 2,подушки 5, цилиндрического вкладыша 3 с баббитовой илипластмассовой облицовкой, втулки / (цапфы), насаженной наконическую шейку 4. Подшипники работают в особо тяжелыхусловиях. Смазка принудительная под давлением от специальноймасляной станции, снабженной надежными фильтрами и системойстабилизации температуры масла.Лист 341.
Подшипники судовых систем и турбин. Судовыедейдвудные подшипники являются очень ответственными тяжелонагруженными опорами. Опоры выполняются в виде отдельно стоящихузлов (рис. 1). Они воспринимают осевые и радиальные нагрузки.Смазывание принудительное под давлением от специальной станции,имеющей систему стабилизации температуры и надежные фильтры.Осевой подшипник выполняется многоклиновым с самоустанавливающимися вкладышами-секторами.Опоры скольжения паровых и газовых турбин (рис. 2, 3)работают при высоких скоростях скольжения (до несколькихдесятков метров в секунду) при жестких требованиях к точностии стабильности положения валов в процессе работы.
Подшипники,как правило, имеют возможность самоустановки. Для этого применяют втулки 1 с наружной сферической поверхностью (рис. 3) либосамоустанавливающиеся вкладыши-сегменты 1, рис. 2. В последнемслучае резко возрастает сопротивление подшипника возникновениюсамовозбуждающихся колебаний.Лист 342. Подшипники паровых и газовых турбин. В качестве опоруказанных машин применяются подшипники скольжения.
Этообусловлено размерами машин, окружными скоростями на шейкахвалов, антивибрационными свойствами таких подшипников. Какправило, подшипники этих машин тяжелонагружены, и для ихнадежной работы требуется интенсивный теплоотвод. Это достигается применением эффективной системы принудительного смазывания (рис. 1 и 2) с системой охлаждения масла, располагаемой внемашины.В некоторых случаях производят охлаждение рабочей зонывкладыша прокачкой охлажденной воды через систему трубок,размещенных во втулке подшипника.
В других случаях в верхнемвкладыше выполняют полости, улучшающие отвод тепла от шейкивала в масло и снижающие потери на трение. Для уменьшениятрения в момент пуска в рабочую зону подшипника под большимдавлением подается масло (рис. 1).Упорный подшипник выполняют многоклиновым, чаще с самоустанавливающимися вкладышами-секторами (рис. 2). Это резкоповышает несущую способность и надежность работы подшипника,позволяет сократить его размеры.Листы 343, 344. Подшипники крупных гидрогенераторов. Осевыеподшипники крупных гидрогенераторов выполняют исключительнов виде опор скольжения. Это вызвано их огромными размерами(диаметр до 4,5 м) и нагрузками, доходящими до нескольких тысячтонн.
К конструкциям подпятников предъявляют требования возможности точной установки подушек по высоте, так как опоракорпуса подпятника деформируется, а толщина масляного слоянезначительна—сотые доли миллиметра. Особые требования предъявляют к теплоотводу (потери на трение достигают сотен киловатт).Осевой подшипник с самоустанавливающимися подушками 1,поджатие которых к диску производится установочным винтом 2,показан на листе 343. Круглая опора 3 под подушкой выполняетфункции тарельчатой пружины.
В масляной ванне подпятника такжерасположены подушки верхнего направляющего подшипника. Охлаждение масла производится маслоохладителями в ванне подпятникас циркулирующей по трубкам водой. Осевой подшипник (лист 344,рис. 3) отличается от описанного наличием упругих камер 2, накоторые опираются подушки 3. Внутренние полости камер соединены и образуют единую замкнутую гидравлическую систему. Осевойподшипник компенсирует деформации опоры и может работать призначительном осевом биении упорного диска. В случае внезапногопадения давления в гидросистеме верхние части камер упрутсяв специальные цилиндры 7, расположенные внутри камеры, и подпятник будет работать как обычный. При такой конструкции подпятника можно увеличить предельную нагрузку на опоре почти на 50%.При двухслойной подушке (тонкая верхняя часть и жесткая опора)исключено вредное влияние температурной деформации.В вертикальных гидрогенераторах основная нагрузка воспринимается осевым подшипником, который не может нести радиальнойнагрузки, поэтому такие агрегаты имеют направляющие подшипники, нагруженные силами дисбаланса ротора, радиальной составляющей магнитного притяжения и т.
п. (рис. 2). Радиальные нагрузкипо сравнению с осевыми имеют незначительную величину.Для облегчения центровки вала крупные направляющие подшипники выполняются в виде отдельных самоустанавливающихся подушек с установочными винтами (рис. 1).Лист 345. Подшипники крупных гидрогенераторов. Направляющийподшипник гидротурбины расположен непосредственно над рабочейкамерой (рис. 1). В качестве смазочного материала применяется вода.Нагрузка в направляющих подшипниках относительно невеликаи вызывается дисбалансом вращающихся частей турбины и неуравновешенными гидравлическими силами, действующими на рабочееколесо турбины.
Закон изменения направления и величины нагрузкинеизвестен, поэтому вкладыши делают с четырьмя и более отдельными рабочими поверхностями, разделенными вертикальными канавками. Вода, протекая по канавкам, смазывает поверхности трения-7 —и отводит тепло. Вкладыш облицован резиной. Упругие свойстварезины способствуют самоустановке вала в подшипниках и делаютподшипник менее чувствительным к частицам песка, попадающимв воду, которые легко проходят по поверхности трения, не внедряясьв поверхность резины. Коэффициент трения вкладышей с резиновойоблицовкой не превышает коэффициентов трения металлическихвкладышей при смазке маслом.Листы 346, 347.
Рациональные схемы смазывания подшипников.Приведены рекомендуемые способы подвода смазочных материаловв зависимости от конструкции подшипника, направления действиянагрузки, расположения подшипника в пространстве (лист 346)и конструктивные схемы осевых подшипников, обеспечивающиепоступление смазочных материалов в рабочую зону и образованиенадежного несущего слоя (лист 347). Схемы «а», приводимые налисте 347, применяются исключительно в неответственных, легконагруженных подшипниках.Схемы «б», «в», «г» (лист 347) применяют для тяжелонагруженных ответственных осевых подшипников и обеспечивают надежностьи долговечность опор.Лист 348. Воздушные опоры высокоскоростного электрошпинделя.Применение подшипников с воздушным смазыванием, имеющихмалые потери на трение, позволяет создавать машины и узлы,имеющие высокооборотные шпиндели и валы.
На листе 348изображен пневмошпиндель А50/100 конструкции ЭНИМС, шпиндель которого вращается с частотой (4... 100) 104 мин" 1 . Шпиндель2 приводится во вращение турбиной 4 типа сегнерова колеса,работающей на сжатом воздухе давлением 0,35...0,5 МПа. Изменениечастоты вращения производится регулятором с пульта питания.Высокотвердый стальной шпиндель (вал) с напрессованной на неготурбиной вращается в подшипниках, смазываемых сжатым воздухом.Радиальные подшипники состоят из латунной обоймы 3, в которуюсо значительным натягом запрессованы вкладыши 1 из углеграфита,пропитанного баббитом для устранения пористости.
Конструкцияобоймы позволяет подшипнику расширяться при нагреве, чтоисключает заклинивание вала.Осевые подшипники 5 выполнены из пористого углеграфита.Несущие воздушные слои создаются в результате поступленияподаваемого под давлением воздуха через поры в рабочий зазор.Подача воздуха под давлением обеспечивает:устранение сухого трения при пуске и остановке шпинделя;подавление вибраций вала (типа полускоростного вихря) с одновременным увеличением несущей способности подшипника;исключение возможности попадания абразива в рабочий зазорподшипника.Лист 349.
Электромагнитные опоры высокоскоростного электрошпинделя. Электрошпиндель представляет собой электродвигатель,питаемый током повышенной частоты, вал которого, являющийсяв данном случае одновременно шпинделем металлорежущего станка,покоится в электромагнитных радиальных и осевых опорах. Шпиндель вращается с частотой до 50 000 мин"1. Каждая электромагнитная опора состоит из собственно подшипника и электроннойсистемы, осуществляющей питание электромагнитов и управлениеположением вала-шпинделя в опоре.Радиальный подшипник состоит из вала 1 с насаженной на неговтулкой 4 из специального ферромагнитного материала, втулкистатора 5, охватывающего вал и несущего электромагниты, и датчиков 3, контролирующих положение вала в переднем радиальномподшипнике.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
