GEG II. 4. konzultáció

1. GEG II. 4. konzultáció Siklócsapágyak

2. Csapágyak meghatározása A csapágyak olyan gépelemek, melyeket egymáshoz képest elforduló alkatrészek közé építünk be úgy, hogy a forgás minél kisebb ellenállásba ütközzön. Feladatai: • Az alkatrészek relatív helyzetének biztosítása kis súrlódási ellenállás fellépése mellett • Terhek közvetítése • Szerelhetőség, javíthatóság

3. Csapágyak csoportosítása a súrlódás csökkentésének módja szerint • Az álló és forgó felületek elválasztása történhet: • siklócsapágy: kenőanyaggal • gördülőcsapágynál: gördülő elemmel • 3. mágnes csapágy: lebegtetéssel Siklócsapágyak Gördülőcsapágyak Mágnes csapágy

4. Siklócsapágyak súrlódási körülményei • A súrlódást úgy csökkentjük, hogy a tengely és a gép váza közé perselyt építünk be, amely: • speciális anyagú, • finom felületi megmunkálású, • általában kent. • Az üzemi állapot súrlódási jellege szerint a siklócsapágyak lehetnek: • Hidrosztatikus (külső erő) • Hidrodinamikus (folyadéksúrlódású) • Vegyes súrlódású • Szárazon futó 1.Tengely 2. Persely 3. Axiális csapágy gyűrű 4. Futó gyűrű radiális axiális

5. Siklócsapágyak siklási körülményei • Hidro /aerosztatikus(külső energiaforrás bevonása) pkülső • Hidrodinamikus • Kialakulás feltételei: • 1. Sebesség különbség • 2. Viszkózus folyadék a hézagban • 3. Tapadás a felületek és a kenőanyag között • 4. Mozgás irányába szűkülő rés V=0

6. Hidrodinamikus siklócsapágy működésének vizsgálata A tengely hozzáér a perselyhez n=0

7. v Száraz súrlódás: nincs kenés, a felületek szárazon érnek össze mozgás közben v Vegyes súrlódás:kenőanyag van, de a sebesség viszonylag kicsi . Az érdesség csúcsok időnként összeérnek. v F • A felületeket kenőanyag választja el. • A súrlódási erő függ a felületi nyomástól és a csúszás sebességétől. Fs

8. Stribeck diagram és a siklócsapágy működésének kapcsolata Vegyes súrlódás Folyadék súrlódás Száraz súrlódás A tengely középvonala által leírt vonal, amit a perselyben való mozgása közben leír (n=0 –tól nüzemi-ig) n A Stribeck diagram megmutatja kenőanyag alkalmazása esetén hogyan függ a súrlódási tényező a sebességtől (fordulatszámtól) és a felületi nyomástól.

9. Stribeck kísérlete dinamikai viszkozitás [Ns/m2]

10. Terhelés szerinti csapágy kialakítások Fax Fax Frad

11. Hidrodinamikai kenéselmélet: nyomáseloszlás a keresztmetszetben Hossz mentén Keresztmetszetben • Állógyűrű • futógyűrű • csapágyrés Szűkülő rés irányába eltolódó nyomás görbe

12. Hidrodinamikai kenéselmélet: nyomás eloszlás a hossz mentén „b/d” függvényében szögsebesség dinamikai viszkozitás Csapágy jellemző szám Relatív játék

13. Hidrodinamikai kenéselmélet: nyomás eloszlás a hossz mentén „h0”résméretfüggvényében

14. Nyomás eloszlás a tengely, perselyben történő elhelyezkedése ( a tengely deformációja)szerint

15. Tengely deformációt kompenzáló persely kialakítások

16. Nyomás eloszlás a perselyben kialakított horony szerint

17. 0. b/d viszonyszám 1. játék(J) 2. relatív játék 3. excentricitás (e) 4. relatív excentricitás 5. opt. résméret (h0) 6. átlagos nyomás (p) 7. körülfogás 8. dimenzió nélküli csapágyjellemző számok Hidrodinamikus csapágy jellemzői

18. Sommerfeld - féle csapágyjellemző szám • A csapágy terhelhetőségét mutatja • Javasolható tartomány a relatív excentricitás nagyobb mint 0,6 és a Sommerfeld szám 1-10-ig terjedő területe • Az alatta levő területen a tengely a résben lengésre hajlamos Javasolható tartomány A tengely a résben lengésre hajlamos

19. Javasolható tartomány a relatív excentricitás nagyobb mint 0,6 és a súrlódási szám kisebb mint 25 területen A kis relatív excentricitás nem csak a bizonytalan működést segíti elő, hanem a súrlódási szám növekedését! Súrlódási szám Javasolható tartomány

20. Átáramlási szám

21. Csapágy és tengely egymáshoz viszonyított helyzete

22. ház persely Persellyel szemben támasztott követelmények: • Megfelelő siklási tulajdonság • Megfelelő szilárdsági tulajdonság • Alakíthatóság • Beágyazódási képesség (ón) • Korrózióval szembeni ellenálló képesség • Megfelelő hővezetési tényező szoros illesztéssel

23. Acéltengelyhez ajánlott perselyanyagok • Különféle bronzok (a bronzok réz alapú ötvözetek, réztartalom legalább 60% és a fő ötvöző nem cink). Pl.: Cu-Sn, Cu-Pb, Cu-Al (réztartalom 90% körül). • Vörös ötvözet (Cu-Sn-Zn, réztartalom 90% körül). • Fehérfém (Ón alapú ötvözet, 80-90% Sn, a többi Cu, Pb, Sb). Vékony rétegben a persely bélelésére használják, mert kis szilárdságú. • Sárgaréz (réz alapú ötvözet, réztartalom legalább 50% és a fő ötvöző cink). • Műanyagok: pl. poliamid, teflon (bélésként) • Kompozitok

24. Csapágypersely anyagok

25. Csapágyház kialakítás öntött csapágyfém persely acél ill., öv. támasztógyűrű osztott persely osztott ház olajelosztó horony olajgyűjtő

26. Axiális, radiális terhelés felvételérealkalmas beépítés Frad Tengely Elfordulás elleni biztosítás Persely Perselytest Ház Fax

27. Kúpos furatú siklócsapágy Osztatlan persely támasztógyűrű menetes vállmegoldás menetes vállmegoldás

28. Laza kenőgyűrűs siklócsapágy

29. Pajzscsapágyak

30. Kenőanyag adagolás Osztott ház Olajelosztó horony Öntött osztott persely olajgyűjtő

31. Szinter fémek: • különböző fémek, grafit, molibdén-diszulfid poraiból (szemnagyság 0,01-0,2 mm) keveréket készítenek. Ezt néhány ezer bar nyomással a kívánt alakra sajtolják, majd 1000 Co körüli hőmérsékleten izzítják. A lejátszódó diffúzió révén a szemcsék erősen kötődnek és egy porózus anyag alakul ki (kb 25% pórustérfogat). A csapágyat 120 Co-on olajjal átitatják. Ez a kenőanyag sokszor a teljes élettartamra elegendő.

32. Szinter (porfém) csapágyak Ha nincs kenési lehetőség, vagy el akarjuk kerülni a karbantartást

33. Tömör bronz csapágy: - széles körben használatos • nehéz üzemi körülmények között is magas követelményeknek képes megfelelni • -jó korrózióálló • Anyaga: ónbronz (CuSn10P) • - alkalmazása olaj vagy zsírkenés mellett Szinterbronz : - önkenő, karbantartás mentes -nagy siklási sebesség engedélyezett Anyaga: szinterezett bronz, 28% porózusságú SINT A50-es ásványolajjal átitatva Hajlított bronz: - futófelületén gyémánt formájú kenőanyagtasakok találhatók, ennek köszönhetően érzéketlen a szennyeződésekkel szemben -- Hengeres és peremes kivitel Anyaga: CuSn8 bronz anyagbú szalagból készül, kalibrálás után hajlítják Utána készítik el a kenőanyag tasakokat, amit zsírral ill. Olajjal töltenek fel

34. PTFE (polytetrafluor etilén) Compozit: • - kenőanyag nélküli üzem • -nagy terhelés és nagy fordulatszámnál alkalmazható • Hengeres , peremes, és támasztó csapágyként is alk. • Anyaga: az acél mechanikai és a PTFE csúszófelület kis súrlódását • POM (polyoximetilén) kompozit: csekély előzetes kenést igényel • Hengeres , peremes, és támasztó csapágyként is alk. • Anyaga: három rétegből áll rézbevonatú acél hordozó lemez szinterezett ónbronz acélgyanta PTFE Poliamid.: hőre lágyuló poliamidból és PTFE adalék és üvegszálból készült Önkenő, száraz üzemre tervezve Teflonszálas: Száltekercselés útján üvegszál, műgyanta, PES, PTFE anyagokból készül Szárazüzeműek a különleges csúszási tulajdonságoknak megfelelően

35. Olajozó berendezések

36. Olaj hűtés

37. Tömítési megoldások

38. Axiális siklócsapágyak

39. Axiális terhelésű hidrosztatikus siklócsapágy

40. További információk: • Kenőanyagok, viszkozitás, axiális csapágyak :jegyzetből 177,192,194 oldal • Tömítések : jegyzetből 247-257 oldalig • Zh pótlás azoknak akik nem írtak : 2013.05.03. 15.30-kor, Bánki 144-es terem