Критерії роботоздатності та розрахунок вальниць ковзання
Результати експлуатації свідчать, що вальниці ковзання, які працюють в режимі “сухого” і напіврідинного тертя, виходять з ладу в результаті заїдання, пластичного деформування і намазування, абразивного спрацювання, особливо при забрудненні мастила, а також втомного руйнування і відшарування антифрикційного шару при вібраційних і ударних навантагах. Такі пошкодження залежать від в’язкості мастила, питомої навантаги, швидкості та інших параметрів режиму роботи, що використовуються як критерії роботоздатності.
Нормальну роботу вальниць ковзання визначають тримкість, стійкість проти спрацювання, температура нагрівання і відсутність заїдання цапфи. Нагрівання, що розм’якшує мастило, дуже небезпечне.
Вальниці, які працюють в режимі напіврідинного тертя, розраховують за середнім тиском рm між цапфою і вкладкою і добутком цього тиску на колову швидкість Vs ковзання цапфи, тобто за величиною рmVs.
Тиск рmхарактеризує тримкість вальниці, а добуток рmVs – його спрацювання, тепловиділення в ньому і ступінь небезпеки заїдання цапфи.
Вальниці ковзання тихохідних валів розраховують лише за середнім тиском.
Повинні виконуватися в такому разі умови:
(8.1)
і
. (8.2)
Тут і – допустимі середній тиск і добуток середнього тиску на колову швидкість ковзання цапфи; середній тиск за умови обхвату вкладкою цапфи; , м/с, де– радіальна навантага на вальницю, Н; – довжина і діаметр цапфи вала, мм; n – частота обертання вала, с-1.
Діаметр d цапфи (шийки) вальниці визначають конструктивно залежно від діаметра вала. Довжину цапфи (вкладки) назначають залежно від діаметра d залежністю
, (8.3)
де φ – коефіцієнт довжини цапфи; для більшості машин приймають в межах 0,5÷1,2. В окремих випадках, наприклад, в самоустановних вальницях, , а в коротких – .