Kluzná ložiska: konstrukce, typy, výroba, účel, výhody a nevýhody

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Generátory, spalovací motory atd. používají kluzná ložiska. Jedná se o části, které jsou schopny přenášet točivý moment a zajišťují normální provoz mechanismů. Ložiska mají specifický design. To poskytuje určitý soubor technických a provozních charakteristik součásti. Vlastnosti konstrukce kluzných ložisek, jejich odrůdy, výhody a nevýhody budou diskutovány níže.

Obecné informace

Kluzná ložiska (GOST 3189-89) jsou nejstarším typem těchto dílů. Používají se jako prvek rotujících částí pro přenos translačního pohybu. Jedná se o hlavní součást podpěry hřídele, která zajišťuje proces její rotace v procesu klouzání čepu po povrchu ložiska.

Vybranésoučást vnímá axiální a radiální zatížení, která byla aplikována na hřídel. Správný provoz jednotky závisí na kvalitě tohoto konstrukčního prvku.

Mezi valivými a kluznými ložisky je významný rozdíl. První z těchto možností je charakterizována přítomností takové konstrukce, která zajišťuje rozložení zatížení mezi větší počet valivých prvků. Jsou uzavřeny v těle. Kluzné ložisko naopak při prokluzu vnímá zatížení. Ale u obou typů dílů lze správnou funkci zajistit pouze s dobrým mazáním.

Vzhledem k rozdílu mezi valivými a kluznými ložisky stojí za zmínku, že jejich cena se výrazně liší. To je způsobeno mírou zatížení, které tyto části vydrží. Například valivé ložisko stojí více, protože může pracovat při vyšších rychlostech. Má pokročilejší design.

Kulcové ložisko je relativně levné. Zároveň se využívá v mnoha odvětvích lidské činnosti. Takové typy konstrukcí se používají tam, kde je použití valivých ložisek nemožné nebo nerentabilní:

• Ve výrobcích, ve kterých hřídele pracují v podmínkách zvýšených vibrací a rázů. Mohou to být například spalovací motory, kladiva, válcovny atd.
• V provedení hřídelí velkého průměru. Může to být systém vodních turbín, válcoven atd.
• Ve vysokorychlostních strojích, jako jsou odstředivky.
• Ve vysoce přesných zařízeních, jako jsou podpěry strojůteleskopy, mikroskopy, vřetena obráběcích strojů a další.
• V domácích spotřebičích, pomaloběžných strojích a mechanismech, zařízeních, která fungují ve vodě nebo v agresivním prostředí.
• V zařízeních s malými hřídeli, jako jsou hodinky, chronometry atd.

Design

Jak funguje kluzné ložisko? Hlavními prvky jeho designu jsou tělo, ve kterém je speciální vložka. Proces jejich výroby je regulován GOST.

Pouzdro kluzného ložiska může být dělené nebo plné. V prvním případě se pro spojení základny a krytu provádí pomocí šroubů, šroubů nebo klínů. Pokud je tělo jednodílné, může být jednodílné nebo svařované. Volba závisí na provozních podmínkách. Odlévané odrůdy vydrží velké zatížení.

Vzhledem k boční síle působící na jednodílná pouzdra jsou kryt a základna opatřeny speciálními koordinačními plochami pro prodloužení jejich životnosti.

Plášť kluzných ložisek může mít nastavitelnou a nenastavitelnou vůli. Činnost konstrukce zajišťuje jeden nebo více klínů olejového typu. U jednodílných ložisek jsou vložky vyrobeny ve formě pouzder.

U moderních jednotek jsou ložiska relativně krátká. Tím se snižuje tuhost hřídele. Také požadavky na povolení při přistání jsou méně přísné. V krátkém ložisku může být minimální. V tomto případě nehrozí zaseknutí, zadření pohyblivých částí konstrukce přizkosený.

Vzhledem k tomu, jak funguje kluzné ložisko, stojí za zmínku, že krátké varianty provedení mají určité nevýhody. Rychleji v nich dochází mastnota. Pokud není přidán včas, struktura selže. Budou mít ale menší mezery. U krátkých ložisek je lepší odvod tepla z třecích ploch. Pokud je délka velká, použije se samozarovnávací konstrukce. Umožňuje vám eliminovat zkreslení, když se objeví.

Mazání konstrukce

Vzhledem ke konstrukci kluzných ložisek stojí za zmínku, že jedním z důležitých prvků je mazání. Jak již bylo řečeno, skládá se z těla a rukávu. Nosná část hřídele se nazývá čep. Ten (stejně jako tvar pracovní plochy konstrukce) může být kuželový, válcový nebo plochý. Pokud je čep na konci hřídele, jedná se o čep. Pokud se nachází uprostřed, je to krk.

Povinným konstrukčním prvkem je mazací zařízení. Přivádí olej nebo jiný materiál odpovídající kvality do mezery mezi hřídelí a pouzdrem. Mazání umožňuje konstrukci rotovat s malým odporem. Pokud tento materiál dojde, díl selže v důsledku přehřátí způsobeného třením. Pracovní plochy budou také zničeny.

Maziva mohou vypadat jinak. Nejčastěji se jedná o konzistentní materiály s vysokou viskozitou. Během provozu se ložisko zahřívá, stává se tekutějším. To vysvětlujevysoce kvalitní posuv pohyblivých prvků.

Pro zvýšení bezpečnosti těchto konstrukcí se průmyslová ložiska začala opatřovat speciálním mazivem. Je to tvrdý porézní materiál. Jedná se o práškové mazivo, které je odolné a vysoce kvalitní. Zajišťuje dlouhou životnost ložisek.

Toto je konstrukce samomazného systému. Vyrábí se technologií práškové metalurgie. Při provozu ložiska se z tohoto materiálu uvolňuje olej. Nejprve impregnují pevnou frakci. Když je systém nečinný, ochladí se. Olej se reabsorbuje. Tímto způsobem jsou ztráty oleje omezeny na minimum. To je zvláště důležité při provozu průmyslových ložisek. Působí na ně značné zatížení, proto jsou na kvalitu maziva kladeny zvýšené požadavky. Při použití tohoto systému je ložisko označeno jako samomazné.

Různé vzory

S ohledem na klasifikaci kluzných ložisek lze poznamenat, že se liší různými způsoby. V první řadě se prezentované díly vyznačují konstrukčními prvky. Mohou být skládací a neskládací. Podle oblasti použití mohou být ložiska domácí a průmyslová. Liší se velikostí, principem činnosti a instalací.

Prodávaná ložiska se navíc liší materiálem pouzdra a pouzdra. Jak již bylo zmíněno, složení maziva uvnitř systému je také odlišné. Další klasifikace jerozdíl v detailech podle principu vnímané zátěže. V souladu s touto charakteristikou se rozlišují tři hlavní typy kluzných ložisek:

• Tvrdohlavý. Vnímají axiální síly, které směřují rovnoběžně s osou čepu. Takové konstrukce se často nazývají axiální ložiska.
• Radiální. Takové konstrukce jsou navrženy pro provoz za podmínek radiálního zatížení. V tomto případě působí na osu čepu kolmé zatížení.
• Úhlový kontakt. Univerzální typ konstrukce. Přebírají axiální i radiální zatížení.

V závislosti na vlastnostech prezentovaných zařízení je také určen jejich rozsah.

Volba výrobce

S ohledem na konstrukční vlastnosti kluzných ložisek stojí za zmínku, že se mohou mírně lišit v závislosti na přístupech k výrobě. Jsou vyrobeny z různých materiálů. Na tom závisí rozsah a životnost produktů.

Jedním z největších tuzemských výrobců prezentovaných dílů je dnes závod kluzných ložisek Tambov. Jsou zde použity nejmodernější technologie výroby bimetalových konstrukcí. Společnost se specializuje na výrobu kluzných ložisek pro motory traktorů, automobilů, dieselových lokomotiv, kombajnů, lodí a také pro kompresory velkých průmyslových odvětví. Výroba produktů probíhá na moderních zařízeních renomovaných zahraničních firem.

Produkty závodu se používají v motorech těchto vozidelprostředky:

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

Je zde také velký výběr ložisek pro motory traktorů. Pouzdra klikového hřídele mají rozměry:

• Šířka – 14–102 mm.
• Průměr – 24–135 mm.
• Tloušťka – 1,5–6,1 mm.

Závod Tambov, který aktivně spolupracuje s výrobci různých vozidel a jednotek, neustále zdokonaluje konstrukci ložisek. To nám umožňuje plnit rostoucí požadavky zákazníků.

Navíc má výrobce na tuzemském trhu velký výběr kluzných ložisek od jiných výrobců, např. Daido Metal Rus LLC, Zollern Company atd. Přítomnost konkurence na trhu vede k neustálému zlepšování navrhuje, podporuje použití nových materiálů, technologie v procesu výroby ložisek.

Pro a proti

Kluzná ložiska mají řadu výhod a nevýhod. Mezi pozitivní vlastnosti designu patří:

• Jednoduchá konstrukce, takže náklady na tento druh dílů jsou relativně nízké. U málo zatížených a nízkootáčkových strojů je ložisko vyrobeno ve formě jednoduchého pouzdra.
• Spolehlivost během provozu. Kluzná ložiska se používají i u vysokootáčkových pohonů. Jejich konstrukce je přitom vcelku spolehlivá, což umožňuje provoz takové části po dlouhou dobu.
• Schopný přijmout a odolat velkým dynamickým zatížením. Design se nebojí otřesů, vibrací. To je způsobeno velkou plochou pracovní plochy, která přebírá zatížení. Vrstva maziva má tlumící účinek. Je umístěn mezi vložkou a hřídelí, což také výrazně prodlužuje životnost výrobku.
• Ložiska mají během provozu nízkou hlučnost. Při jakékoli rychlosti systém funguje téměř tiše.
• Radiální rozměry jsou relativně malé.
• Při použití dělených konstrukcí může být instalován na čepy hřídele složitého tvaru, například klikový hřídel. V tomto případě není nutné demontovat ozubená kola, řemenice a další díly umístěné na jiných čepech.

Konstrukce kluzných ložisek má také určité nevýhody:

• Během provozu je systém neustále monitorován. To je způsobeno potřebou přítomnosti maziva v konstrukci. Jinak může dojít k přehřátí systému. Pokud mazivo přestane proudit k třecím prvkům, praskne.
• Axiální rozměry jsou poměrně velké. To je nezbytné pro zvětšení pracovní plochy pracovní plochy konstrukce. Ona bere náklad.
• Během doby spouštění dochází k výrazné ztrátě výkonu v důsledku tření. To se může stát při použití nekvalitního nebo nevhodného maziva.
• Provozní náklady jsou poměrně vysoké. To je způsobeno nutností nanesení velkého množství lubrikantu. Jednotky jsou také zastaveny kvůli čištění a chlazení.systémy. To vede k prostojům zařízení.
• Systém během doby spouštění má vliv na opotřebení povrchu čepu. To je zvláště patrné při použití nekvalitního maziva.

Vložte materiály

Klzná ložiska se liší v řadě specifických vlastností. Materiály kluzných ložisek musí splňovat řadu požadavků. Musí:

• Být odolný proti opotřebení a mít vysokou odolnost proti zadření při nesprávném mazání. To je zvláště patrné během období rozjezdu, zrychlení a zpomalení.
• Být odolný vůči křehkému lomu, ke kterému může dojít v důsledku nárazu. Také materiály musí být vybaveny vysokou odolností proti únavě.
• Mejte nízké tření.
• Mají vysokou tepelnou vodivost.
• Vyznačujte se nízkým koeficientem roztažnosti s rostoucí teplotou.

Pouzdro je náhradní díl kluzného ložiska. Měl by být vyroben z odolných, vysoce kvalitních materiálů. Právě vložky se v provedení opotřebovávají nejrychleji. Přebírají hlavní zátěž. Pokud by se čep opotřeboval, jeho výměna a restaurování by byly řádově dražší. Proto jsou kladeny zvýšené požadavky na jeho kvality.

Čím tvrdší povrch čepu, tím spolehlivější je mechanismus. Proto je tato část ložiska obvykle kalená nebo kalená. Vložky mohou být kovové nebo nekovové. V samostatné kategorii kovokeramicképouzdra.

Kovové druhy materiálů jsou bronz, babbits, slitiny hliníku, zinek, speciální litina proti tření. Výběr materiálu závisí na použití ložiska, vlastnostech jeho provozu.

Kovové vložky

Klzná ložiska mohou být vyrobena z různých kovů a slitin. Materiály kluzných ložisek splňují požadavky norem. Pro pouzdra lze použít následující kovy:

• Bronz. Tento typ vložek se používá pro velké zatížení, stejně jako střední rychlosti. Slitiny cínového bronzu mají v této skupině nejvyšší kluzný účinek. Pokud je tento kov kombinován s hliníkem nebo olovem, čep se rychle opotřebuje. Proto se takové slitiny montují pouze na kalené varianty ložiskové části hřídele. Pokud na konstrukci působí rázová zatížení, používají se slitiny bronzu a olova.
• Slitina Babbit. Jeho základem je cín nebo olovo. Takový materiál se používá pro výrobu pouzder v kritických konstrukcích, které pracují za silně nebo mírně zatížených podmínek. Jedná se o jeden z nejlepších antifrikčních kovů, protože je odolný proti zadření, perfektně zabíhá do uzlu. Jeho síla je ale nízká. Proto se babbitt nalévá v tenké vrstvě na pevnou základnu pouzdra z litiny, oceli nebo bronzu.
• Litina. Používají se antifrikční typy materiálů. Jsou vhodné pro použití v nízkorychlostních mechanismech s nízkou odpovědností.

Kovová keramika

Náhradní díl ložiskaposuvné mohou být vyrobeny z cermetu. Tento materiál se vyrábí lisováním a slinováním mědi a železa v práškové formě. Ke složení se přidává grafit, olovo nebo cín.

Jedná se o porézní materiál, který je předem nasycen rozpuštěným máslem. To umožňuje systému pracovat po dlouhou dobu bez výměny maziva. Keramicko-kovové vložky se používají v pomaloběžných strojích, v místech, kde je obtížné mazat.

Nekovová sluchátka

Pouzdra mohou být vyrobena z nekovových materiálů. K tomu se používají speciální antifrikční plasty. K tomuto účelu lze také použít dřevolaminované plasty a pryž. Takové typy vložek jsou odolné proti zadření, nenáročné na mazací směsi. Dobře fungují v uzlu. Rozsah těchto ložisek je specifický. Protože systém lze prakticky mazat vodou, umožňuje to použití ložiska v potravinářském průmyslu a řadě dalších průmyslových odvětví.