• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Короткі теоретичні відомості

Підшипник ковзання із пористою вкладкою складається із жорсткого щільного корпусу 1, виготовленого із сталі або чавуну, та пористої вкладки 2, сформованої із залізного порошку пресуванням.

Після спікання вкладка 2 просочується маслом і запресовується в корпус 1 підшипника таким чином, що після його складання внутрішній розмір відповідає посадці із зазором за системою отвору Н8/f9.

Розглянемо схему підшипникового вузла (рисунок 2.1), яка характеризується тим, що зовнішня поверхня пористої вкладки щільно без зазору прилягає до непроникної поверхні гнізда корпусу підшипника. В цьому випадку масло з пор матеріалу вкладки не має можливості виступати по зовнішній поверхні втулки. Щільність посадки вкладки не порушується і при нагріванні деталей вузла, оскільки коефіцієнт об’ємного теплового розширення матеріалу вкладки 2 і корпусу 1 підшипника однозначні. Коефіцієнт теплового об’ємного розширення для пористих заліза або залізографіту знаходиться в межах βз = (3,3…3,9) 10^-5.

Рисунок 2.1 – Схема конструкції підшипникового вузла з вкладкою з пористого матеріалу у випадку змащування поверхні тертя тільки маслом, яке виступає з пор матеріалу

Позначимо об’єм вкладок − втулки з пористого матеріалу через V_в. Об’єм втулки з пористого матеріалу після нагрівання в межах температур від t₀ до t₁ збільшується. Якщо позначити інтервал нагрівання втулки через Δt=t₁-t_0, то її об’єм після нагрівання розраховується за формулою

(2.1)

Зростання об’єму пор можна прийняти таким же, як при збільшенні металевої основи пористого матеріалу. Якщо об’єм пор вкладки з пористого матеріалу позначити через V_n,, то після нагрівання в інтервалі температур Δt його можна обчислити за формулою

(2.2)

Об’єм масла, що заповнює пори, при початковій температурі t₀ можна прийняти рівним об’єму пор: .

Під час нагрівання пористого матеріалу об’єм масла, що знаходиться в порах, змінюватиметься по іншому, ніж об’єм пор. Об’єм масла, що заповнює пори після нагрівання в інтервалі температур Δt, можнавизначити за формулою

(2.3)

Враховуючи рівність об’ємів пор і масла при початковій температурі, запишемо

(2.4)

Об’єм ΔV_м виступаючого з пор масла за рахунок різного теплового розширення масла і пористого матеріалу рівний різниці об’ємів масла і пор після нагрівання:

. (2.5)

Підставляючи у формулу (2.5) значення відповідних об’ємів з формул (2.2) і (2.4), отримаємо

або

(2.6)

Користуючись формулою (2.6), можна розрахувати об’єм масла, що виступає з пор по поверхні втулки. Для оцінки працездатності підшипника ковзання більший інтерес представляє не величина об’єму, а товщина шару, який утворюється на поверхні вкладки з масла, що виступає з пор. З врахуванням схеми підшипникового вузла (рисунок 2.1), величину вільної поверхні, по якій можливе надходження масла, підраховується у загальному вигляді згідно з формулою

. (2.7)

Якщо нехтувати збільшенням поверхні після нагрівання втулки, а також її кривизною, то товщину утвореного масляного шару Δh можна підрахувати за формулою

(2.8)

Об’єм пор залежно від геометричних розмірів втулки і відносної пористості матеріалу зразка А можна обчислити за формулою

(2.9)

З врахуванням формули (2.8) товщина масляного шару рівна

(2.10)

Після деякого перетворення виразу (2.10) отримуємо

(2.11)

Аналіз виразу (2.11) показує, що при певних розмірах втулки-вкладки деякі величини будуть постійними і їх можна представити у вигляді постійної величини

. (2.12)

Якщо прийняти довжину втулки l рівною її внутрішньому діаметру, тобто l = d, то ця постійна може бути підрахована за формулою

(2.12а)

Формула (2.11) після відповідних підстановок прийме вигляд

Δh = АС (β_м -β_з)Δt. (2.13)

При відомих початковій і кінцевій температурах пористої вкладки підшипника формулу для визначення товщини масляного шару h_t, що утворюється за рахунок виступаючого з пор масла на вільній поверхні вкладки, можна записати у вигляді

h_t = АС (β_м -β_з)(t₁-t₀). (2.14)

Значення постійних С₁ (для спрощення розрахунків приймаємо надалі l = d) для втулок ряду стандартних типорозмірів можуть бути підраховані за формулою (2.12а) а, деякі з них представлені у таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Значення С₁ для втулок ряду стандартних розмірів

Як показали досліди просочення пористих виробів маслом, не всі пори матеріалу є відкритими і такими, що з'єднуються. Експериментально встановлено, що об'єм відкритих пор по відношенню до загального об'єму складає 83…85% [7]. Природно, що внаслідок цього при підрахунку по виразу (2.14) товщина шару виходить декілька завищеною. Якщо позначити буквою К₁ поправочний коефіцієнт, що враховує наявність в пористому матеріалі закритих пор, то

h_t=AC(β_м-β_з)(t₁-t₀)K₁. (2.15)

Значення коефіцієнта K₁ при розрахунках можна приймати рівним 0,83…0,85. Середні значення коефіцієнтів об’ємного розширення масла і пористого заліза складають β_м = 0,5∙10^-3 , β_з= 3,6∙10^-5.

Вважаємо, що ці значення постійні в інтервалі температур від 0 до 100° С. Якщо підставити у формулу (2.15) прийняті значення коефіцієнтів β_м, β_р і К₁ і узяти який-небудь певний типорозмір втулки, то величина масляного шару на її відкритій поверхні з підвищенням температури буде прямо пропорційна різниці температур і відносної пористості.

Наприклад, для втулки 25×34×25 мм С = С₁ = 3,73×10^-2 − і формула підрахунку товщини масляного шару на поверхні пористої втулки матиме вигляд

h_t=1,54∙10^-5 А(t₁-t₀). (2.16)

При виготовленні пористих вкладок підшипників двостороннім пресуванням відносна пористість по довжині виробу (втулки) неоднакова.

Нерівномірність розподілу пористості по довжині втулок оцінюють відповідним коефіцієнтом. Цей коефіцієнт визначений дослідним шляхом.

Коефіцієнт нерівномірності пористості у напрямі пресування вкладки (втулки) рівний відношенню максимальної пористості в середині виробу до середньої відносної пористості:

(2.17)

де А — відносна пористість матеріалу у %.

Оскільки товщина шару масла, що виступає на поверхні втулки, прямо пропорційна пористості за рівних температурних умов, то коефіцієнт нерівномірності пористості може бути представлений у вигляді

,

звідки

=K₂∙h_t, (2.18)

або, підставляючи вираз (2.18) у формулу (2.15), отримуємо

=AC(βм-βз)(t1-t0)K1K2.

(2.19)

Значення коефіцієнта нерівномірності пористості можуть бути прийняті залежно від питомого тиску пресування в межах К₂ = 1,4…1,8 [7]. Чим більший питомий тиск пресування і допресування при калібруванні, тим вище значення коефіцієнта нерівномірності пористості. Формула (2.19) дає можливість кількісно оцінити розподіл запасу масла в порах вкладки залежно від технології його виготовлення.

Переглядів: 507