33 (364)

Dla przykładu sprawdzimy jego nośność. Przyjęto: d = 80 mm; D -= 120 mm; l = 13 mm; B = 20 mm; <5 = 0,0025; i = 14 segmentów; n --= 10 000 obr/min, h_om = 0,005 mm, średnia prędkość obwodowa ji (D+d)n 3,14(0,08 + 0,12)10000

*--smio^- "--Tej--⁵²’³⁵ m|S

Obliczamy: o » 1 +    = 1,154; b - -®- - 0,77

Z wykresu na rys. 11.54a,

6B- 0,25 d²

= 4800 m

Pd²    P

.    - = 0,25 •; stąd— =

6j?uB    n^v

P • i

zaś dla wszystkich 14 segmentów:    = 67 200 m. Przyjmując lepkość

oleju w temperaturze pracy rj = 0,00128 kGs/m² obliczymy nośność łożyska

P_c = P ■ i = 0,00128 • 52,35 • 67 200 = 4 500 kG

Na powierzchniach oporowych równoległych do powierzchni czopa, które zwykle pozestawia się w celu umożliwienia pracy łożyska również w warunkach tarcia mieszanego, powstaje pewna nieznaczna zwyżka ciśnienia. Daje ona małe zwiększenie nośności, można więc jej wpływ pominąć na korzyść bezpieczeństwa pracy łożyska.

Podobnie oblicza się siłę tarcia. Z wykresu na rys. 11.55a, dla a = 1,154

i b = 0,77 znajdujemy:    = 2,9; stąd^ = 2,9--f = 23,2. W tym obli

czeniu nie można pominąć tarcia powstającego na równoległych powierzchniach. Oblicza się je, jak dla szczeliny o równoległych ściankach z równania Newtona 0,009-0,020

Ił

7]V

2

0,000005    ⁼ 18 m gdzie Fi — powierzchnia spoczynkowa panwi równoległa do powierzchni czoła czopa tarczowego.

Dla 14 segmentów: ~ = 14 (23,2 + 18) = 576 m.

Stąd całkowita siła tarcia:    T_c = rj • v • 576 = 0,00128 • 52,35 • 576 =

= 38,5 kG i współczynnik tarcia: ,^{u =} ję— 4I00 ⁼ °>⁰⁰⁸⁵-

Jeśli łożysko jest przeznaczone dla dwu kierunków obrotów, jak na rys. 11.60, wówczas dodatkowe tarcie powstające na drugim systemie klinowatych szczelin rozszerzających się w kierunku ruchu obliczymy

T b

posługując się krzywymi o przerywanej linii; wskaźnikiem    na

rys. 11.55a, b.

idicia 1*_T — 1_C‘V = 38,5* 52,3i) = zuzu JcUm/s. .Przyjmując ze całkowite ciepło tarcia jest odprowadzane przez przechodzenie ciepła przez korpus łożyska i wał obliczymy zwyżkę temperatury na podstawie wzoru: N_t = Q = « A(t — t₀), przyjmując orientacyjnie A *==* 0,75 m²; U = 20°C i a = 1,9 kGm/m²s deg. Dla tych danych N_T = 2020 kGm/s,

,_Q ,_f __ 2020

¹ A ‘^rtc 1,9-0,75

20 = 1440°C.

Jest rzeczą oczywistą, że już wcześniej przed osiągnięciem tej temperatury łożysko zostałoby zniszczone. Wartość jej wskazuje, że naturalne chłodzenie łożyska nie wystarcza. Łożysko musi być chłodzone sztucznie. Najłatwiej to osiągnąć przez wzmożenie obiegu oleju w łożysku. Przyjmując, że całe ciepło tarcia jest odprowadzane z olejem obliczymy potrzebny wydatek

Q -

1/s

(U 18)

N_t

cyttz-tj

gdzie:

c kGm/1 deg — objętościowe ciepło właściwe,

t₂ — ti — różnica temperatur oleju na dopływie i odpływie z łożyska w °C.

Dla oleju mineralnego cy ^ 170 kGm/1 deg

h — t_x przyjmuje się w granicach 10—20°C.

2020

Stąd potrzebny wydatek: Q = - _?Q^_2Q = 0,59 1/s.

Łożyska z płytkami wahliwymi np. typu Michella rys. 11.58, 11.61 obliczyć można również na podstawie wykresów rys. 11.54ab i rys. 11.55ab.

Klinowata szczelina powstaje w tych łożyskach wskutek obrotu płytki panwiowej dookoła krawędzi lub punktu podparcia, przy czym musi być spełniony warunek równowagi momentów działających na płytkę względem tej krawędzi. Gdy pominiemy niewielkie momenty tarcia, a uwzględnimy tylko momenty od ciśnień na płytce, wówczas wypadkową siłę z ciśnień można przyjąć jako prostopadłą do powierzchni czopa tarczowego przechodzącą przez oś obrotu płytki, jak na rys. 11.57. Z tego wynika, że w stanie równowagi położenie siły P jest dane odległością l_T osi obrotu od czynnej krawędzi dopływu oleju na płytkę i jest niezmienne. Z istniejącej równowagi momentów dla stałego l_r wynika wartość wskaźnika kształtu szczeliny o ze związku

l_r =    1

I 2a— 1

7a—6q^ł—1 2(a—1)

+ (3a²-2a)ln-^y

ln

a—1

2

2a —1

(11.19)

Związek ten jest podany w formie wykresu na rys. 11.57b. Położenie osi obrotu, a więc wartość stosunku ~ , decyduje o rozkładzie ciśnień

403