Wytyczne dotyczące projektowania łożysk
Tips for planning bearings
1
Gumba®  Å‚ożyska mostowe
Wytyczne dotyczące projektowania łożysk
Tips for planning bearings
2
Gumba®  Å‚ożyska mostowe
Wytyczne dotyczące projektowania łożysk
Tips for planning bearings
a) Ogólnie a) General
Aby móc szybko i prawidłowo pod względem te- To enable us to provide the correct technical infor-
chnicznym odpowiedzieć na Państwa zapytanie mation promptly in reply to your enquiry, we need
ofertowe potrzebujemy następujących informacji. the information listed below.
Uwaga: Important:
Wymiarowanie łożyska elastomerowego wg The dimensioning of elastomeric bearings as
normy DIN 4141/14/A1 nie jest przedmiotem per DIN 4141-14/A1 is not covered by this doc-
tego katalogu. Do tego w najbliższej przyszło- umentation. A special information sheet is to
ści podana zostanie specjalna informacja. be issued in the near future.
b) Projektowanie b) Dimensioning
łożyska elastomerowego of elastomeric bearings
 maks. /min. obciążenie Nmax/Nmin (kN)  Max. / min. vertical load Nmax/Nmin (kN)
 przesunięcie poziome vx/vy (mm) wynikające:  Horizontal movement vx/vy (mm) from
a) z pełzania i kurczenia się materiału, a) creep and shrinkage
b) z temperatury twardnienia, a) setting temperature
c) temperatury budowli, b) temperature of the structure
d) uginania materiału, c) flexure
e) hamowania (przy łożyskowaniu elastycznym) d) braking (with resilient bearing)
 kąt obrotu wokół osi x ąx (mrad)  Torsion around the x-axis ąx (mrad)
 kąt obrotu wokół osi y ąy (mrad)  Torsion around the y-axis ąx (mrad)
c) Dodatkowo dla projektowania kon- c) Additionally for the dimensioning of
strukcji podtrzymujÄ…cych restraining structures
 siła pozioma podłużna / poprzeczna Vx/Vy (kN)  Horizontal forces longitudinal/transverse Vx/Vy (kN)
d) Dodatkowo do projektowania łożysk
d) Additionally for the dimensioning of
odkształcalnych ślizgowych
deformation slip bearings
 obciążenie użytkowe Np (kN)  Live load Np (kN)
 obciążenie stałe/ciągłe Ng (kN)  Dead load Ng (kN)
3
Gumba®  Å‚ożyska mostowe
Wytyczne dotyczące projektowania łożysk
Tips for planning bearings
Zbrojone łożyska elastomerowe według normy Reinforced elastomeric bearings as per DIN
DIN 4141 14/140 składają się z syntetycznego 4141 14/140 are made of synthetic chloroprene
kauczuku chloroprenowego z zawulkanizowany- rubber with sheet steel vulcanized in.
mi blachami stalowymi. Elastomeric bearings are simple in their struc-
A
ożyska elastomerowe są proste w montażu, ture, have no mechanisms requiring servicing, pre-
nie posiadają elementów wymagających obsługi, vent edge compression and slipping movements,
zapobiegają ściskaniu krawędzi i ruchom ślizgo- are maintenancefree, are rustproof (type 1), are
wym, nie wymagajÄ… konserwacji, nie rdzewiejÄ… self-extinguishing in the event of fire, and have a
(typ 1), w przypadku pożaru są samogasnące, cha- long service life even under adverse environmen-
rakteryzują się również wysoką trwałością w przy- tal conditions.
padku oddziaływania na nie niekorzystnych wa- The dimensioning is based on the compressive
runków atmosferycznych. loads to be absorbed N, movements v and angles
Wymiarowanie następuje dla wzrastających of rotation a. In the case of resilient bearings, hor-
obciążeń N, przesunięć v i kąta obrotu a. W przy- izontal loads V can also be absorbed via the so-
padku łożyskowania elastycznego można przyjąć called restoring forces.
tak zwane  siły zwrotne , siły poziome V.
Zgodnie z normÄ… DIN 4141 14; 1985 dla pomia- According to DIN 4141-14: 1985, the following
ru regulacji łożyska stosuje się następujące dopu- permissible compressions apply to standard bear-
szczalne naciski: ing dimensions:
Do formatu łożyska 200x250 mm Up to bearing size 200x250 mm
<
<
A < 50000 mm2  10,0 N/mm2 A < 50000 mm2  10,0 N/mm2
Od formatu łożyska 200x250 mm Up to bearing size 250x400 mm
d"
<
d"
<
50000 mm2 d" A < 120000 mm2  12,5 N/mm2 50000 mm2 d" A < 120000 mm2  12,5 N/mm2
Od formatu łożyska 300x400 mm From bearing size 300x400 mm
e"
e"
A e" 120000 mm2  15,0 N/mm2 A e" 120000 mm2  15,0 N/mm2
W szczególnych przypadkach norma dopuszcza The standard specification permits intermediate
produkcję pośrednich formatów. W razie zapo- sizes to be manufactured subject to specific cri-
trzebowania na łożyska o innych formatach pro- teria. If you require such sizes, please contact our
simy zwrócić się do naszego działu technicznego. technical department.
Kąt obrotu łożyska Angles of rotation of the bearing
Dopuszczalnymi kątami obrotu według normy The permissible angles of rotation as per DIN
DIN 4141 14 są wartości, które przy 4141 14 are values which, under the
4
Gumba®  Å‚ożyska mostowe
Wytyczne dotyczące projektowania łożysk
Tips for planning bearings
dopuszczalnym obciążeniu zapobiegają powsta- permissible load, preclude a groove (gaping joint)
waniu szczeliny pomiędzy łożyskiem a płytą kot- between bearing and anchor plate. They are list-
wiącą. Podane są one w tabelach łożysk (strony ed in the bearing tables.
37 44). However, when selecting the bearing height,
Przy wyborze wysokości łożyska należy zwró- it has to be borne in mind that the permissible
cić uwagę na to aby dopuszczalny kąt obrotu (a nie angle of rotation (no gaping joint) is dependent
otwarta szczelina) zależał od odpowiedniego dla on the pertinent vertical load, i.e. a gaping joint
niego obciążenia. To znaczy jeśli obciążenie pio- results if the vertical load is too small.
nowe jest niewielkie powstaje otwarta szczelina. In order to prevent a gaping joint, the eccen-
Aby zapobiec powstaniu szczeliny mimośro- tricity e must be within the core width k, i.e.
dowość e musi znajdować się wewnątrz rdzenia
o szerokości k. Tak więc
d"
e d" k
d"
e d" k
The eccentricities from the bearing distortions
Mimośród z przekręceń łożyska powstaje przy with short-term deformation ą are:
krótkotrwałych odkształceniach ą.

for rectangular bearings: e = M
N
M
dla łożyska prostokątnego: e = 
N
Ä…
Ä…
a5 · b · G · Ä… a5 · b · G · Ä…
M = M =
50 · t3 · n 50 · t3 · n
for circular bearings:
e = M

N
M
Dla łożyska okrągłego: e = 
N
Ä…
Ä…
D6 · G · Ä… D6 · G · Ä…
M = M =
100 · t3 · n 100 · t3 · n
a = side vertical to axis of angle of rotation
a = strona prostopadła do osi obrotu kąta t = thickness of one layer
t = grubość jednej warstwy G= shear modulus 1.0 N/mm2
G= moduł sprężystości poprzecznej 1,0 N/mm2
Odkształcenie postaciowe Shear stress
Każda zewnętrzna siła dociskowa powoduje od- Any external shear force generates deformation.
kształcenie. Siła pozioma potrzebna do odkształ- The horizontal force required to deform the bear-
cenia łożyska nazywana jest  siłą zwrotną . ing horizontally is referred to as "restoring force .
Z przesunięcia łożyska vx można ustalić tzw. The restoring force VR is calculated from the
 siłę zwrotną VR: bearing movement vx:
×
×
×
VR = (vx × a × b × G) / T [N] VR = (vx · a · b · G) / T [N]
G = moduł odkształcenia postaciowego = 1 N/mm2 G = shear modulus = 1 N/mm2
T = suma wszystkich pojedynczych T = total sum of all single layers t [mm]
warstw elastomeru t [mm] a = smaller planimetric side of bearing [mm]
5
Gumba®  Å‚ożyska mostowe
Wytyczne dotyczące projektowania łożysk
Tips for planning bearings
a = szerokość łożyska (mniejszy bok) [mm] b = larger planimetric side of bearing [mm]
b = długość łożyska (większy bok) [mm] n = number of single layers t
Ä…
n = ilość wszystkich pojedynczych warstw t ą = total angle of rotation [rad]
ą = całkowity kąt obrotu [rad]
Ä…
Dopuszczalne przesunięcia (według normy DIN The permissible movements (as per DIN 4141-14)
4141 14) zależą od stosunku grubości elastome- are dependent on the ratio of the elastomer thick-
rów do szerokości bloku elastomeru, ness to the smaller planimetric side of the bearing.
d"
Å‚
d"
Å‚
dla: T/a d" 0,2 tan Å‚ = 0,7 For: T/a d" 0,2 tan Å‚ = 0,7
>
Å‚
>
Å‚
T/a > 0,2 tan Å‚ = 0,9  (T/a) T/a > 0,2 tan Å‚ = 0,9  (T/a)
w ten sposób ustalone zostaje dopuszczalne prze- From this, the permissible movement can be cal-
sunięcie z przekształcenia formuły dla dopuszczal- culated by adapting the formula for permissible
nych odkształceń postaciowych. shear deformation:
Å‚
Ò!
Å‚
Å‚
Ò!
Å‚
tan Å‚ = vx/T Ò! vx= tan Å‚ · T [mm] tan Å‚ = vx/T Ò! vx= tan Å‚ · T [mm]
Sprężynowanie Vertical deflection
Sprężynowanie zbrojonych łożysk elastomero- As the vertical deflection of reinforced elastomeric
wych pod wpływem obciążenia pionowego jest bearings under vertical loads is dependent upon
zależne od wielu czynników np. temperatury, a large number of factors (e.g. temperature, load-
prędkości obciążenia itd. Dlatego też można usta- ing velocity etc.), it can be determined only
lić tylko przybliżoną wartość sprężynowania. Ni- approximately.
niejszy pomiar jest tylko pomocÄ… dla statyka w ce- The dimensioning below is therefore designed
lu uzyskania podstawy do dalszych obliczeń. only to serve as an aid to the structural analyst as
Sprężynowanie f i moduł sprężystości Ei a basis for further calculations.
Dla łożyska prostokątnego jeżeli b/a > 1 oblicza- Vertical deflection f and modulus of elasticity Ei
my według poniższego wzoru For rectangular bearings with b/a > 1 ist
·
·
Ei = 3G · (a/t)2 · ·3 [N/mm2] Ei = 3G · (a/t)2 · ·3 [N/mm2]
b/a 1 1,5 2 3 4 6 8 10 "
·3 0,140 0,196 0,229 0,263 0,281 0,299 0,307 0,313 0,333
Dla okrągłych łożysk ze średnicą d For circular bearings with diameter d
Ei = 3G/8 · (d/t)2 [N/mm2] Ei = 3G/8 · (d/t)2 [N/mm2]
The vertical deflection f can be calculated from
Z tych wartości, które są zależne od wymiarów these values, which are dependent upon the bear-
łożyska można ustalić wielkość sprężynowania. ing dimensions.
Ã
×
Ã
f = (Ã/Ei) × T [mm] f = (Ã/Ei) · T [mm]
6