25.03.2019
В процессе создания и эксплуатации любого сложного механизма мы постоянно сталкиваемся с проблемой трения. Быстрый износ деталей, излишний нагрев, резкое снижение энергетической эффективности являются следствием выхода из строя узлов. Для предотвращения этого нам приходится думать, какая смазка лучше подойдет для подшипников ступицы, генератора автомобиля и велосипеда.
Необходимость смазывать вращающиеся точки
Принципиально устройство направлено на уменьшение сопротивления движения двух поверхностей. В конструкциях без металлических шариков избавиться от соприкосновения можно введя в пространство смазывающий слой.
Он может быть самым разным, от твердого до газообразного. Логичным шагом в конструировании стало создание механизмов, где функцию прослойки стали выполнять ролики. Но полностью исключить трение невозможно.
Поэтому эти изделия также требуют использование специальных веществ.
Отсутствие или загрязнение покрытия приводит к быстрому износу: перегреву, деформации за счет стирания валов, и в конечном итоге, выходу из строя всего узла.
У инженеров существует термин «заклинивание», при неправильной эксплуатации, после изменения геометрии, он перестает вращаться, и как следствие, наступает аварийная ситуация.
Одним из ярких примеров является трагедия, произошедшая на Саяно Шушенской ГЭС, где из-за поломки опорного устройства пострадали несколько сотен человек.
Виды смазочного материала
Разнообразные задачи и условия работы постоянно ставят нас перед выбором, какая лучше смазка для подшипников скольжения. Для разных агрегатов, которые задействуют при низких и высоких нагрузках, при температурах от + 300 градусов до -50, в агрессивной среде разработаны разные вещества. На видео показаны все имеющиеся типы.
Масла
Давно замечено, что субстанция с таким названием имеет свойства облегчать скольжение. Первоначально для этого применялись выжимки из растений: льна, подсолнечника, оливы, продуктов переработки молока или животные жиры. В современной индустрии к этому подклассу относятся длинные молекулярные соединения углерода, производимые из нефти.
Они делятся на:
- • Минеральные. Пятьдесят лет назад весь автотранспорт обслуживался такими средствами.
- • Полусинтетические. В состав введены искусственно синтезированные добавки, заметно улучшающие характеристики.
- • Синтетические. Под конкретную задачу производится продукт со строго заданными параметрами.
Основной сферой службы являются устройства с возможностью смазывания из ванны картера или под давлением. Это двигатели внутреннего сгорания, коробки передач, редукторы. К этому подклассу можно причислить другие типы жидкостей, например, для обеспечения работы керамических втулок, используют воду или мыльную суспензию.
Пластичные
В условиях, когда нет возможности создать герметичную область, применяются вязкие материалы, которые за счет адгезии (прилипание) удерживаются на элементах качения. Выдавливание в процессе эксплуатирования и попадание загрязнений ограничивается специальными крышками.
Для этого подходят: «Солидол», «Литол», «Циатим», «Фиол», «Зимол», «Шрус». В их состав входят четыре основных компонента: масло, технологические присадки, красители и загуститель. Последний элемент определяет температурный режим работы. В зависимости от задач, он производится на основе: лития, кальция, бария или натрия. Одним из положительных свойств является водостойкость.
Специализированные вещества обеспечивают эксплуатацию в критических условиях, при температурах от +150 до -50 градусов, при повышенной радиации, в агрессивных средах (морская вода, увеличенная кислотность).
Для узлов, подвергающихся экстремальным физическим воздействиям, применяют покрытие с присадками из графита; молибдена; порошковой меди, цинка, свинца.
Твердые
Для высоких нагрузок прилагают материи, имеющие чешуйчатую слоистую структуру. За счет множественного смещения слоев, резко снижается сопротивление. Самым распространенным становится графит. Также используется порошок дисульфида молибдена.
Газообразные
В результате движения между двумя поверхностями нагнетается воздушная подушка, препятствующая прямому соприкосновению. В итоге узел работает без трения даже при повышенных оборотах. значительным недостатком является неспособность выдерживать большие нагрузки и плохие характеристики при разгоне и остановке. Сфера применения очень специфичная.
Лучшие смазки
К подбору материала надо подходить со знанием дела, чтобы избежать перегрев элементов качения и возникновение избыточного трения. В конечном итоге это приводит к преждевременной потери детали.
В зависимости от параметров эксплуатации (давление, скоростные режимы, импульсные нагрузки, среда использования) следует выбрать вещества, отвечающие требованиям.
В большинстве случаев достаточно обычного автомобильного масла или для закрытых видов «Литола».
Общего назначения
Почти вся продукция, находящаяся в продаже, идет с заводским наполнителем. Большинство агрегатов рассчитаны с запасом прочности, поэтому стандартной порции бывает достаточно. Открытые модели сделаны для применения в обычной среде. Тип выбирается от особенностей употребления, при этом добавляется вещество, устойчивое к низкой или повышенной температуре.
Для высоконагруженных соединений
В таких узлах происходит сильное прижатие элементов друг к другу. За счет этого изделие чрезвычайно нагревается. Поэтому подбирается состав, который активно сопротивляется выдавливанию из точек касания, и не меняет вязкость при повышении температурного режима.
Характерным представителем является «Циатим» и целая линейка графитовых смазок. Для обработки открытых видов используется «Нигрол», который имеет большой уровень характеристики по смачиванию. При соприкосновении металлических деталей пленка всегда остается между ними.
Такими суспензиями смазываются:
- • валы крупной сельхозтехники;
- • ступицы в автотранспорте;
- • железнодорожные каретки;
- • военная техника;
- • генераторы.
Процесс смазки закрытых и линейных подшипников
Циркуляция жидкости в картере осуществляется автоматически, поэтому все обслуживание сводится к регулярной замене. Периодичность прописана в паспорте технического средства. Но есть части, где требуется постоянное внимание.
Для этого часто предусмотрены специальные отверстия для «шприцевания». Конусные и роликовые элементы качения ремонтируются при помощи частичного демонтажа.
При уходе за электродвигателями бывает целесообразно снимать защитный кожух и поменять наполнитель, который продлит срок службы без замены детали.
Разборка подшипника
На видео мы показываем, как это сделать в домашних условиях. В зависимости от конструкции работа может потребовать разных операций. Существуют изделия, проникновение в которые ничем не ограничено.
Здесь после промывки просто добавляется смазочный материал. Такая манипуляция проводится регулярно в ступицах автотранспорта, узлах сельхозтехники.
Производители предусматривают проведение таких действий при обслуживании.
Демонтаж разъемных элементов
В данной операции трудность может составить только снятие обоймы с вала. Для этого используются специальные приспособления – съемники.
Как снять пыльник
Если «загудел» закрытый подшипник, то целесообразно попробовать починить его без замены на новую деталь. Для этого острым предметом (нож, шило) выщелкивается пластина из паза во внешней обойме. Операцию необходимо производить аккуратно во избежание изменения геометрии изделия. Иначе вам не удастся поставить ее на место, и она перестанет выполнять свои функции.
Промывка
Во время эксплуатации в рабочее пространство попадают загрязнения (пыль, песок, волокна и другие инородные тела). Сами элементы качения стираются и мелкие частички металла остаются внутри.
Поэтому все это необходимо удалить. Обычно для этого хорошо подходит любой растворитель (сольвент, ксилол, керосин, уайт-спирит, бензин).
Целью такой операции является полное устранение старого наполнения.
Сколько смазки закладывать в подшипник
Количество вещества должно гарантированно обеспечивать покрытие пленкой всех металлических поверхностей. При интенсивном движении происходит постоянное восстановление слоя между трущимися частями.
Если в одном случае, лишний состав будет выдавлен из изделия, то при заполнении закрытых устройств, следует вносить 50 процентов от свободного объема. Иначе герметичность крышек в процессе работы будет повреждена и внешние загрязнения беспрепятственно попадут внутрь.
Следует учитывать, что при нагревании размер увеличивается, это может привести к вытеканию.
Как правильно смазать подшипник закрытого типа без разборки
Наглядно весь процесс можно посмотреть на видео. Если узел не имеет внешних повреждений, и вы опасаетесь испортить защитные шайбы, то можно внести наполнитель не вскрывая. Для этого необходимо нагреть литол до жидкого состояния и поместить в него продукцию.
Технологических зазоров достаточно, чтобы вещество проникло внутрь. Такая температура безопасна для всех компонентов. Минусом в этом способе является, что грязь так и останется внутри.
Стоит учесть, что некоторые модели достаточно тугоплавкие, и доведение до нужной консистенции потребует достижения больших величин нагрева.
Какой должна быть смазка для роликовых механизмов
Если элемент качения работает в замкнутом пространстве (картере, двигателе, редукторе), то достаточно использовать масло. В ступицах автотранспорта, в сельскохозяйственной технике применяют разные формы «Литола».
В валах, подверженных перегреву, необходимо задействовать более тугоплавкие варианты, такие как: «Циатим», «Фиол», «Шрус». Последний продукт очень хорошо себя показал при экстремальных нагрузках за счет имеющегося в составе графита. Для машин, работающих в условиях крайнего севера разработаны специальные марки, например, «Зимол».
Не все виды одинаково достойны
Наполнитель для трущихся частей – это важный элемент для механизма. Если добавить некачественный или не предназначенный для данного случая, то результат может быть противоположный желаемому. Раньше широкое распространение имели такие вещества, как: «Солидол», «Пушечное сало», деготь.
Применение в современных узлах чревато скорым выходом их из строя. Использование вязких продуктов при низких температурах не раз приводило к окончательной поломке редукторов и коробок передач на технике. И наоборот, жидкость, предназначенная для работы на севере, не подходит для жаркого климата.
Смазывание для закрытого элемента качения
Эти детали выпускают для электроинструментов, водяных насосов и автомобилей, где используются тихоходные конструкции с оборотами до пятнадцати тысяч. Они поставляются с завода, но при необходимости можно закладывать их самостоятельно, добавляя: «Циатим», «Консталин», «Литол».
По термостойкости, «Шрусы» и «Солидолы» самые слабые и работают при оборотах 3-5 тысяч. При разогреве имеют склонность к вытеканию, поэтому их не задействуют в скоростных машинах. Они защищают от влаги, так как обладают отталкивающим свойством.
Составы на основе натриевых солей («Консталин СК-УТС-1», «КВ-М») не могут эксплуатироваться в условиях повышенной влажности. При этом великолепно выдерживают высокие обороты и нагрев узла.
Какая смазка лучше для ступичных подшипников и натяжных роликов
Крепление колеса – это жизненно важный механизм, который необходимо периодически пополнять наполнителем. По правилам ТО место вращения колеса смазывается «Литолом», обеспечивающим отталкивание воды и устойчивое скольжение в разных температурных режимах. Таким же веществом обрабатываются и приборы натяжения ГРМ.
Генератор автомобиля
Многие водители знают характерный звук, появляющийся перед тем, как пропадает зарядка. Узлы поставляются с заводским смазывающим слоем.
Но маленькие линейные размеры, интенсивная эксплуатация и агрессивная среда (влага, пыль, антиобледенительные реагенты на дорогах) негативно влияют на срок службы.
Поэтому в этом изделии задействуют особые виды наполнителя, как: «Циатим 201» и «ОКБ-122-7». Они хорошо выдерживают перегрев, и достаточно стойкие к внешним воздействиям.
Как и чем лучше смазывать подшипники качения электродвигателя
Асинхронные трехфазные силовые установки – это целый пласт, имеющий применение во всех отраслях жизни. Очень длительные периоды использования и стандартные требования накладывают на механизмы ряд обязательств:
- • Повышенная надежность. Поэтому используются усиленные варианты с высоким классом обработки.
- • Весь период должен проходить без сложного обслуживания.
В работу обычно не требуется вмешательство. Но существуют ряд признаков, по которым можно понять, что пора закладывать наполнитель:
- • Если агрегат слишком сильно гудит.
- • При выключении продолжает долго вращаться без нагрузки.
В этих случаях необходима замена смазки в подшипниках электродвигателя.
Велосипед
Почти каждый человек сталкивался с необходимостью обслуживания «железного коня». Своевременное добавление «Литола» или «Циатима» в передние и задние вилки сильно облегчает нагрузки и позволяет пользоваться аппаратом не один сезон.
Спорттовары
Большую популярность у молодежи имеют роликовые коньки, лыжи и скейтборды. Элементы качения используются в достаточно жестких условиях, поэтому необходимо следить за их состоянием. Для обслуживания отлично подходят стандартный «Литол-24» и «МС 1000» (импортный аналог).
Для линейных подшипников
Основным требованием здесь является устойчивая связка с поверхностью. Для металлических направляющих применяются все виды пластичных препаратов, таких как: «Солидол», технический вазелин, «Циатим». Если полозья изготовлены из других материалов, то добавляются вещества, подходящие для них. Например, точки трения в маятниковой пиле обрабатываются мыльной водной суспензией.
Для опорных
В большинстве случаев подходит стандартный вариант. Должна быть густая консистенция, препятствующая вытеканию. В замкнутых изделиях задействуют жидкие типы.
Для керамических
Такие устройства появились недавно. Их отличает длительный срок работы и возможность эксплуатировать в экстремальных условиях. В бытовых проточных насосах их функционирование обеспечивается постоянным поступлением воды. В более сложных конструкциях применяются щелочные суспензии. В турбинах (при высоких оборотах) скользящий слой может быть газовым.
Для узлов скольжения
Целью является создание зазора между внешним и внутренним кольцами. В зависимости от устройства, это достигается принудительным или естественным введением самых разных веществ: масло, щелочных растворов, субстанций с большой вязкостью или газов.
Для качения
Для этих задач используются минеральные, полусинтетические, синтетические жидкости в чистом виде.
Какую лучше смазку выбрать для опорных, керамических и роликовых подшипников зависит от конкретных условий и где будут употребляться эти узлы.
Вы можете найти необходимый вариант в интернет-магазине торгово-производственной компании «МПласт». На специализированных форумах обсуждаются все разнообразные моменты по применению тех или иных веществ.
Источник: https://mirpl.ru/blog/production/smazka-podshipnika-kak-pravilno-smazyvat-i-kakoe-s/
Норма расхода Литола
На вопрос о том, какая норма расхода Литола, невозможно дать точный ответ.
Дело в том, что точное количество смазки, которое необходимо закладывать в узел, зависит от многих факторов, начиная от материала, из которого изготовлены детали подшипника, и заканчивая условиями эксплуатации.
В этой статье мы рассмотрим их подробнее, а также приведем форумы, при помощи которых рассчитываются нормы расхода Литола на подшипники.
Релятивный уровень наполнения смазки
- Для того чтобы выявить норму расхода Литола, можно просто полагаться на специальную схему, которая сможет дать необходимые сведения:
- • тридцать процентов от внутреннего объёма подшипника, если эксплуатация ведется на небольших оборотах;
- • если обороты средние, то пятьдесят процентов;
- • если скорость низкая, то от семидесяти пяти до девяносто процентов.
- Тут считают высокими значения вращения от полторы тысячи оборотов в минуту и больше, а низкими — меньше полторы тысячи.
Точные нормы расхода Литола на подшипники
Когда требуется высокая точность закладки (например, для дорогого оборудования или подвергающихся высоким нагрузкам подшипников), норму расхода Литола можно определить при помощи специализированных расчётов.
Быстроходность подшипника зависит от диаметра. Тело качения в подшипнике, который имеет немаленький размер, будет иметь усиленное вращение, чем в изделии небольшого размера.
- Чтобы вычислить быстроходность вращения, следует воспользоваться несложной формулой:
- А = n * dm
- Здесь:
- Буква n — это сравнительная частота вращения.
- dm — это делительный диаметр, который имеет средний размер.
- D — диаметр кольца, что находится снаружи.
- d — диаметр кольца, что внутри.
На картинке переведены наименования групп. Тут многое зависит от формы тела качения, а также от показателя быстроходности.
Теперь стало вполне понятно то, сколько Литола потребуется класть в подшипник с маленькими или высокими частотами. А вот для групп ЕН и VH потребуется заполнение на пятнадцать или двадцать процентов.
Если для узлов с очень маленькими скоростями используются пасты, то они должны добавляться в очень небольшом количестве. Их накладывают только на дорожки подшипника.
- Для того, чтобы определить, какова масса Литола в граммах, следует сделать специальный расчёт. На помощь придёт эта формула:
- Тут:
- B — это ширина
- G — вес
- Две буквы Dd растолковываются так же, как и в предыдущей формуле.
Важно знать о том, что результат будет в кубических метрах. Он будет отображать полный объем. Его возможно скорректировать если потребуется.
В завершение всей процедуры нужно умножить плотность смазки (она есть в описании продукта) на получившийся в результате вычисления объем.
Но все расчеты касаются количества Литола в новом подшипнике.
Нормы расхода Литола в ходе эксплуатации
Если подшипник уже находится в эксплуатации, количество закладываемой смазки нужно снизить. Также нужно принимать во внимание и способ наполнения узла. Средний показатель для подшипников, находящихся в эксплуатации: от 20 до 40 %.
Производители рекомендуют пользоваться для неновых узлов следующей формулой:
Здесь количество смазки обозначается Gp, B — это ширина детали, а D — диаметр. Для конических роликоподшипников применяются высота H.
Также нужно обратить внимание на одну очень важную деталь. Расчёт нормы расхода Литола будет считаться верным, если полость узла заполнена смазочным материалом полностью, а свободное пространство, которое находится в полости корпуса, только частично.
- Норма расхода Литола на подшипники определяется только при помощи специальных формул. Но возможно и просто полагаться на ориентировочные уровни заполнения смазкой:
- • от пятнадцати до двадцати процентов для скоростных узлов;
- • тридцать процентов для быстрых;
- • пятьдесят процентов для медленных и среднескоростных;
- • девяносто процентов для медленных.
Если смазки будет очень мало, то из-за контакта с поверхностями металла подшипник выходит из строя. Избыток смазки вызывает массу проблем, в процессе которых ожидать положительного исхода в любом случае не придётся. Для того чтобы норма расхода Литола была наиболее верной, стоит внимательно изучить все формулы и сверить данные.
Определиться с нормой расхода Литола поможет «МСК»
Наша компания занимается производством многоцелевых антифрикционных смазочных материалов на основе нефтяных масел, загущенных литиевыми, натриевыми или кальциевыми мылами. Наши смазки соответствуют ТС и ГОСТ.
Они защищают детали от задиров, коррозии, перегрева, продлевают срок службы. Мы выпускаем Литол 24 с характеристиками выше аналогов. Он подходит для узлов качения, скольжения, трения, используемых при температурах до 150 °С.
Наши смазки используются предприятиями Астаны, Актау, Атырау, Актобе и других городов Казахстана и всегда получают положительные отзывы.
На любые вопросы относительно норм расхода Литола ответят консультанты нашей компании. Звоните — и они рассчитают, сколько смазочных материалов потребуется вашему предприятию, а также предложат выгодные цены на смазки с доставкой по Казахстану.
Источник: https://mskz.kz/visokotemperaturnaya-smazka-ot-msk/vse-o-plastichnih-smazkah/150-norma-rashoda-litola
Расчет смазки для подшипников качения (часть 1)
Для выбора смазки (жидкой или густой) необходимо учитывать, что густая смазка повышает момент вращения, который увеличивается при низких температурах. Там, где скорость не превышает нескольких сотен оборотов в 1 мин, требуется смазка маслом.
При скорости, превышающей эту величину, лучше употреблять густую смазку, так как подшипникам необходимы лучшие условия смазки и у них есть тенденция освободиться от свободной жидкости. Густую смазку легче удержать, чем масло. Кроме того, с увеличением скорости сопротивление густой смазки вращению меньше вследствие прирабатываемости смазки. Выбирают сорт густой смазки по табл. 52.
Допускаемые скорости подшипников качения при густой смазке определяют из соотношения внутреннего Диаметра в мм и числа оборотов в минуту (d и п). Практически окружная скорость вращения не должна превышать 4—5 м/сек, но можно пользоваться определенными формулами.
- Для шариковых и роликовых подшипников с цилиндрическими роликами
- dn≤3000 000/(√d/50)
- (для подшипников d200 мм; для подшипников, работающих при высоких скоростях, где dn >200000; когда температура подшипника близка к рекомендуемой рабочей температуре густой смазки. Для получения интервала между пополнениями смазки в часах полученные значения а следует разделить на 60 п.
Необходимые и достаточные дозы консистентной смазки, расходуемые на первоначальное заполнение корпуса подшипника и на периодическое пополнение, регламентируются данными, приведенными в табл. 53. По приблизительным нормам объем заполнителя должен занимать половину свободного пространства корпуса подшипника.-
-
- Для подшипников качения с dвн > 140 мм количество смазки для заполнения корпуса подсчитывают по формуле
- Q3=1,001B(D2—d2),
- где Q3 — количество смазки, необходимое для заполнения корпуса, г;
- В — ширина подшипника, мм;
- D — наружный диаметр подшипника, мм;
- d — внутренний диаметр подшипника, мм.
- Количество смазки для периодического добавления
- Q=0,0005DB г.
Это же количество можно определить и по табл. 54. Для подшипников с dвн >260 мм периодичность добавки смазки определяют экспериментально для каждого случая отдельно или по формулам, приведенным выше.
Ходовые зазоры в лабиринте и уплотнении вала изменяются от конструкции и во многом зависят от механической точности, вибрационного перемещения вала и нужны во избежание фрикционного контакта на высокой скорости.
В неответственных конструкциях используют зазоры от 0,076 до 0,127 мм на радиус и почти столько же в осевом направлении.
Источник: http://for-engineer.info/lubricate/raschet-smazki-dlya-podshipnikov-kacheniya-chast-1.html
Выбор и расчет расхода смазочных материалов для подшипников скольжения
Бафаев Д. Х., Каландаров Н. О. Выбор и расчет расхода смазочных материалов для подшипников скольжения // Молодой ученый. — 2014. — №19. — С. 177-178. — URL https://moluch.ru/archive/78/13405/ (дата обращения: 17.12.2019).
В данной статье представлена работа выбора и расчет расхода смазочных материалов для подшипников скольжения.
Ключевые слова: смазочные материалы, динамическая вязкость, условная вязкость, подшипники скольжения, потребность в масле.
Машиностроительные предприятие обычно указывает рекомендуемый для каждой машины сорт масла или смазки, исходя из нормальных условий эксплуатации, но часто из-за специфических местных условий и рабочего режима приходится заново подбирать сорт масла и смазочного материала. Выбор смазочного материала производится также в следующих случаях: для вновь проектируемых, изготовляемых и модернизируемых машин; для действующего оборудования при резком изменении рабочего режима или температуры.
Задача заключается в том, чтобы выбранный смазочный материал создавал между трущимся поверхностями прочный масляный слой необходимой толщины, который разделял бы эти поверхности, уменьшал трение и предотвращал преждевременный износ, заменяя трение рабочих поверхностей трением слоев смазки.
Этот масляный слой не должен выдавливаться из зазоров при данных температуре, частоте вращения и давлении. Кроме того, масло должно предохранять трущиеся поверхности от коррозии и предупреждать их нагрев.
Сам смазочный материал не должен при этом окисляться под действием металла и воздуха, высыхать с образованием твёрдых плёнок и не должен оказывать вредного действия на кожу рук, органы дыхания и зрения у обслуживающего персонала.
Выбор масла по степени очистки производится в зависимости от его целевего назначения. Так, для циркуляционной смазки масло должно быть высокоочищенным, а для проточной, ручной смазки или смазки погружением в масляную ванну может быть применено масло менее очищенное.
Необходимые смазочные материалы для подшипников скольжения можно выбрать, рассчитав динамическую вязкость масла, обеспечивающего жидкостное трение при определённых условиях работы подшипника, с учётом требований эксплуатации, качества масла и др.
Такой расчёт базируется на выводах гидродинамической теории смазки, разработанной Н. П. Петровым и обосновывающей зависимость между режимами работы подшипника (частота вращения, нагрузка, температура), конструктивными элементами пары трения (диаметр цапфы, длина подшипника, зазор между внутренней поверхностью втулки и валом) и динамической вязкостью масла.
Для этой цели можно воспользоваться формулой
где динамическая вязкость, Пас;
После преобразований формула (1) примет вид
где: температура окружающей среды,
нагрузка на подшипник, Н;
- частота вращения вала, об/мин.
- динамическая вязкость, Пас;
- отношение длины подшипника к его диаметру;
- коэффициент лучеиспускания. Для мелких и средних подшипников
- После преобразований получим:
- (4)
- Условная вязкость ВУ при по формуле равна
- (5)
- Потребность в масле для подшипников скольжения, имеющих капельную или фитильную системы смазки, может быть рассчитана по формуле:
- (6)
- где: потребность в масле, л/мин;
- диаметральный зазор, м;
- давление, Па;
- частота вращения вала, об/мин;
- динамическая вязкость, Пас, при рабочей температуре;
- отношение длины внутренней поверхности подшипника к его диаметру.
- После преобразований получим:
- (7)
- где: диаметр вала, м;
- длина подшипника, м.
- Следует отметить, что рассчитанная таким образом потребность масла для подшипника скольжения обычно получается несколько завышенной по сравнению с фактической и справедливой при обеспечении жидкостного трения.
- Потребный расход масла для подшипника скольжения с ручной фитильной и капельной смазкой можно определить, исходя из количества масла, единовременно заливаемого в зазор между подшипником и валом по формуле:
- (8)
- где: количество заливаемого масла, кг;
- диаметр подшипника, м;
- диаметр вала, м;
- длина подшипника, м;
- плотность масла ().
Изложенная выше методика подбора и расчёта расхода смазочных материалов может применяться для таких пар трения, как эксцентрик и шатун, палец кривошипа и головка шатуна, шарнирные винты в сопряжении с головками шатунов или рычагов и т. д.
Вычисленная потребность масла для определённого сопряжения должна быть уменьшена в 4–6 раз в зависимости от условий работы машины, т. е. от частоты вращения главного вала машины, плотности и толщины тканей, длины шва и т. д.
Следует помнить, что по потребности масла для одной пары трения нельзя выбрать сорт масла для всей машины. Нужно просчитать несколько сопряжений и принять среднюю величину условной вязкости, а затем по ней выбрать сорт масла.
Литература:
1. Худых М. И. Ремонт текстильных машин. Изд.3-е. М.:«Легкая индустрия»,1991 г.
2. П. А. Большаков. «Справочник по ремонту, наладке и эксплуатации оборудования обувных предприятий». M., 1982.
Основные термины (генерируются автоматически): динамическая вязкость, сорт масла, условная вязкость, динамическая вязкость масла, длина подшипника, подшипник скольжения, частота вращения, частота вращения вала, подшипник, жидкостное трение.
Расчет зависимостей минимальной толщины масляного слоя от диаметрального зазора между шейкой вала и подшипником скольжения.
Меньше этот зазор делать нельзя — он может стать причиной роста температуры масляного слоя, снижения вязкости масла, что повысит…
— динамическая вязкость масла, Паа&# ;с
Динамическая вязкость масла зависит от температурного режима двигателя и соответственно температуры масла , и определяется вязкостно-температурными свойствами масла , которые, как правило, изменяются в процессе…
Вал. Расчет основных характеристик подшипников скольжения предполагает: определение толщины смазочного слоя и определение полей давлений
382 с. 4. Савин Л. А. Моделирование роторных систем с опорами жидкостного трения: монография / Л. А. Савин, О. В. Соломин.
В подшипнике скольжения поверхности вала и вкладыша должны быть разделены слоем смазки. Необходимое для этого избыточное давление в гидродинамических подшипниках создается путем вращения вала…
Не меньшее значение имеет постоянное наличие надежной масляной пленки в зоне контакта опорных и шатунных шеек коленчатого вала с подшипниками скольжения.
Основным показателем антифрикционных свойств жидких смазочных материалов является вязкость.
Следующая порция масла попадает на слой нагара, температура поверхности которого выше температуры поверхности металла.
Рис. 2. Зависимость скорости повышения температуры Vt подшипника скольжения от концентрации абразива [1, с. 206].
Антифрикционные литые композиционные сплавы на базе силуминов АК12 и АК12М2МгН с введением в их состав частиц карбида кремния SiC можно рекомендовать взамен бронз и баббитов при работе подшипников скольжения по закаленной стальной поверхности в масле…
При анализе времени поступления масла к подшипникам учитывались особенности смазочной системы двигателей КамАЗ EURO.
где ∆Р — перепад давления на фильтре; η — динамическая вязкость масла; ZПФ — проницаемость пористого материала фильтра; δ…
Расчет зависимостей минимальной толщины масляного слоя от диаметрального зазора между шейкой вала и подшипником скольжения.
Меньше этот зазор делать нельзя — он может стать причиной роста температуры масляного слоя, снижения вязкости масла, что повысит…
— динамическая вязкость масла, Паа&# ;с
Динамическая вязкость масла зависит от температурного режима двигателя и соответственно температуры масла , и определяется вязкостно-температурными свойствами масла , которые, как правило, изменяются в процессе…
Вал. Расчет основных характеристик подшипников скольжения предполагает: определение толщины смазочного слоя и определение полей давлений
382 с. 4. Савин Л. А. Моделирование роторных систем с опорами жидкостного трения: монография / Л. А. Савин, О. В. Соломин.
В подшипнике скольжения поверхности вала и вкладыша должны быть разделены слоем смазки. Необходимое для этого избыточное давление в гидродинамических подшипниках создается путем вращения вала…
Не меньшее значение имеет постоянное наличие надежной масляной пленки в зоне контакта опорных и шатунных шеек коленчатого вала с подшипниками скольжения.
Основным показателем антифрикционных свойств жидких смазочных материалов является вязкость.
Следующая порция масла попадает на слой нагара, температура поверхности которого выше температуры поверхности металла.
Рис. 2. Зависимость скорости повышения температуры Vt подшипника скольжения от концентрации абразива [1, с. 206].
Антифрикционные литые композиционные сплавы на базе силуминов АК12 и АК12М2МгН с введением в их состав частиц карбида кремния SiC можно рекомендовать взамен бронз и баббитов при работе подшипников скольжения по закаленной стальной поверхности в масле…
При анализе времени поступления масла к подшипникам учитывались особенности смазочной системы двигателей КамАЗ EURO.
где ∆Р — перепад давления на фильтре; η — динамическая вязкость масла; ZПФ — проницаемость пористого материала фильтра; δ…
Источник: https://moluch.ru/archive/78/13405/
Выбор смазки для высокоскоростных подшипников
На большинстве промышленных предприятий используются подшипники, частота вращения которых превышает частоту вращения обычного технологического оборудования.
По этой причине к вопросу выбора смазки нужно подходить со знанием дела, так как ошибка при выборе смазки может привести к перегреванию подшипников, возникновению избыточного трения и преждевременному выходу из строя.
Правильно подобранная смазка помогает подшипникам справляться с нагрузками при высоких скоростях и позволяет свести к минимуму возможные неисправности, возникающие по причине несоответствия смазки области ее применения.
Область применения высокоскоростных смазок
На заводах меня часто спрашивают о температуре, при которой подшипники должны работать. Неоспоримым является тот факт, что подшипники, которые работают на высокой скорости, имеют более высокую температуру.
Приведу такой пример: во время своего последнего визита на завод я осматривал подвесной вентилятор, оснащенный прямой ременной передачей от большого электродвигателя. Частота вращения двигателя составляет 1750 оборотов в минуту (об/мин).
Поскольку размер шкива не менялся ни в сторону уменьшения, ни в сторону увеличения, можно с уверенностью сказать, что частота вращения подшипников была практически одинаковой.
Эти подшипники были обработаны смазкой слишком гутой консистенции, что приводило к перегреву и, соответственно, к сокращению срока их службы. Продлить срок службы подшипника можно путем подбора смазки, свойства которой максимально соответствуют поставленной задачи.
Здесь в качестве примера приведена ситуация с механизмами, которые используются на большинстве заводов (вентиляторы), однако высокоскоростные компоненты применяются и в других механизмах.
Например, некоторые насосы с прямым приводом от двигателя, оснащенные подшипниками, для смазки которых используется пластичная смазка, могут работать при частоте вращения более 2000 оборотов в минуту. То же самое справедливо и в отношении некоторых смесителей, мешалок и воздуходувок.
Эти компоненты выходят из строя, если смазывать их подшипники универсальной пластичной смазкой, не учитывая их характеристики. Чтобы определить, какая смазка подойдет подшипнику, необходимо узнать скоростной фактор подшипника.
Тип смазки Вязкость базового масла (40°С), сСт Скоростной фактор (NDM) Низкая скорость, высокое давление, промышленная смазка 1000-1500 50000 Средняя скорость, высокое давление, смазка для промышленных подшипников 400-500 200000 EP, NLGI #2, универсальная смазка 100-220 600000 Высокая скорость, высокая температура, смазка длительного действия 1000000 Расчет скоростного фактора
Значение скоростного фактора помогает узнать соотношение скорости, при которой вращается подшипник, и его размера. Существуют два основных способа определения этого фактора.
Первый называется скоростным фактором DN, чтобы выяснить значение которого необходимо умножить значение внутреннего диаметра подшипника на значение скорости, при которой он вращается. Второй метод называется скоростным фактором NDm.
Для его определения используется медианный размер подшипника (также известный как диаметр начальной окружности) и частота вращения.
С помощью скоростного фактора можно определить ряд свойств смазочного материала, которые необходимо учитывать при выборе правильного типа смазки. К таким свойствам относится вязкость масла и класс по NLGI (National Lubricating Grease Institute –Национальный институт пластичных смазок).
Вязкость
Наиболее важным физическим свойством смазки является вязкость. Вязкостью определяется толщина слоя смазки в зависимости от нагрузки, частоты вращения и контактирующих поверхностей. Вязкость должна отвечать требованиям подшипника.
Вязкость базового масла большинства смазок общего назначения составляет, примерно, 220 сантистоксов. Смазки такого типа подходят для работы при средних нагрузках и средней частоте вращения.
Если частота вращения подшипника выше среднего, вязкость должна быть меньше.
Рабочая температура DN (скоростной фактор) Класс по NGLI* от -30 до 100°F (от -34,4 до 37,7°С) 0-75000 1 75000-150000 2 150000-300000 2 от 0 до 150°F (от -17,7 до 65,5°С) 0-75000 2 75000-150000 2 150000-300000 3 от 100 до 275°F (от 37,7 до 135°С) 0-75000 2 75000-150000 3 150000-300000 3 * Зависит от других факторов, таких как тип подшипника, загустителя, вязкость и тип базового масла Существует много способов определения вязкости. Если вы знаете значение скоростного фактора, речь о котором шла выше, вы можете воспользоваться стандартными схемами определения вязкости смазки для подшипника при рабочей температуре.
В вышеприведенном примере (подшипник вентилятора) скоростной фактор NDm равнялся 293125, следовательно, вязкость базового масла должна составлять, примерно, 7 сСт. Подшипник работал при температуре около 150°F или 65,5°C.
При стандартном индексе вязкости (равном 95) это приравнивается к марке вязкости базового масла ISO 22-32. Если бы вы использовали стандартную универсальную пластичную смазку, подшипник получил бы в 10 раз больше вязкости, чем ему требуется.
Хотя не всегда избыток вязкости это плохо, однако в данном случае такое значение является завышенным.
Чрезмерная вязкость может привести к перегреву и повышенному потреблению энергии. Оба эти фактора являются неблагоприятными для подшипника и смазки. Чем выше температура подшипника в работе, тем меньше становится вязкость смазки.
Это может привести к увеличению расхода смазки и требует более частого нанесения смазочного материала. Потребление энергии также может вырасти со временем, в результате чего возникнут необоснованные дополнительные затраты.
Кроме того, избыточная вязкость приводит к повышенному трению.
Что касается обычных пластичных смазок, их можно использовать для смазывания подшипников при скоростном факторе до 500000.
Если скоростной фактор превышает указанное значение, необходимо использовать высокоскоростную смазку. Некоторые смазки, представленные на рынке, могут работать при скоростном факторе до 2000000.
Тем не менее, стоит отметить, что все смазки разные, и не все из них могут быть эффективными при разных скоростях.
Влияние состояния подшипника на выбор вязкости базового масла ISO VG (сСт@40°С) Область применени Нагрузка Скорость Маслоотделение* Перекачиваемость* 22 Быстроходные шпиндели Низк. Выс. Выс. Выс. 100 Большие высокоскоростные электродвигатели 150 Колесные подшипники 220 Бумагоделательные машины, универсальная, индустриальная 460 Бумагоделательные машины, сталепрокатные станы 1000 Горно-шахтное оборудование, дробилки, подшипники и т.д. 1500 Низкие скорости, тяжелые/ударные нагрузки * На сепарацию и перекачиваемость масла также влияет плотность смазки и тип загустителя. ** Стрелками показана направленность. Каналообразование
Одним из свойств пластичной смазки, которое помогает определить, каким образом смазочный процесс будет осуществляться при высоких скоростях, является каналообразование. Этот термин используется для определения текучести смазки и ее способности заполнять пустоты на поверхности.
Проверить каналообразование смазки можно с помощью испытаний по Методу 3456.2 Федерального стандарта методов испытаний 791C. Для проведения этих испытаний необходимо нанести на поверхность равномерный слой смазки.
Когда температура стабилизируется, по слою смазки проводят стальной полосой, известной как инструмент для проверки каналообразования. В результате в слое смазки образуется пустота или канал. Через 10 секунд необходимо проверить, заполнился ли образовавшийся канал смазкой.
Если канал заполнился смазкой, значит, это смазка «обволакивающего» типа. В ином случае перед вами смазка «необволакивающего» типа.
Смазки «обволакивающего» типа быстро вытесняются при вращении элемента – в результате смазка не пенится, а температура не увеличивается. Смазки «необволакивающего» типа затекают обратно, что может привести к перегреву.
Тип загустителя
Кроме вязкости базового масла еще одним свойством смазки, которое влияет на каналообразование, является тип загустителя. Загуститель в смазке представляет собой этакую губку, которая удерживает масло.
Структура волокон загустителя может оказывать влияние на определенные свойства смазки, такие как каналообразование, водостойкость, температура каплепадения и пенетрация. Волокна загустителей могут быть длинными или короткими. Загустители с короткими волокнами имеют более гладкую текстуру.
Более сложные загустители, а также загустители, в состав которых входит литий, кальций, полиуретан и кремний, имеют короткие волокна. Каналообразование смазок с такими загустителями, как правило, лучше. Кроме того, они легче перекачиваются.
Каналообразование загустителей с длинными волокнами, например, тех, которые содержат натрий, алюминий и барий, как правило, хуже. Длинные волокна загустителя способствуют вспениванию, что может привести к изменению консистенции. Кроме того, так как эти смазки часто затекают обратно в канал, проделанный подшипником, это может привести к росту температуры и усилению процесса сдвига.
Класс по NLGI
Значительное влияние на класс по NLGI пластичной смазки оказывает вязкость базового масла и консистенция загустителя. Число NLGI является мерой консистенции смазки. Чем выше число NLGI, тем гуще смазка. Диапазон числа NLGI варьируется от 000 (жидкая смазка) до 6 (твердая смазка).
Что касается использования высокоскоростных смазок для смазывания подшипников качения, то класс по NLGI повышается, а вязкость базового масла уменьшается. Такой баланс гарантирует, что не будет происходить сепарация масла от загустителя.
Зная скоростной фактор подшипника и температуру, при которой он работает, вы можете сделать вывод о подходящем классе смазки по NLGI.
Тип подшипника
Тела качения подшипников бывают разных форм. Форма тела качения оказывает влияние на необходимую вязкость, класс по NLGI и интервал проведения повторной смазки. Кроме того, от формы тела качения зависит площадь смазываемой поверхности между подшипником и кольцом качения.
Чем больше площадь этой поверхности, тем больше масла будет выжато из загустителя. В отличие от стандартных шариковых подшипников, нагрузка на подшипники, имеющие большую площадь контакта со смазкой (сферические, цилиндрические, игольчатые, конические роликовые и т.д.), как правило, выше.
Повышенная нагрузка приводит к увеличению сепарации и требует базовые масла большей вязкости.
Тип подшипника Относительный срок службы смазки Однорядный шариковый подшипник с глубоким желобом 1 Однорядный радиально-упорный шариковый подшипник 0,625 Самоустанавливающийся шариковый подшипник 0,77-0,625 Упорный шариковый подшипник 0,2-0,17 Однорядный цилиндрический роликовый подшипник 0,625-0,43 Игольчатый роликовый подшипник 0,3 Конический роликовый подшипник 0,25 Сферический роликовый подшипник 0,14-0,08 Температура каплепадения
При выборе высокоскоростной смазки особое внимание следует уделить температуре, при которой подшипник будет работать. Чтобы выбранная смазка выполняла все свои функции при повышенных температурах, необходимо проверить ее температуру каплепадения (ASTM D566 и D2265). Результаты проведенных испытаний можно найти в таблице технических данных смазки.
Для проведения испытаний используется маленький колпачок с отверстием в дне, на внутренние стенки которого наносится смазка. Затем в этот колпачок вставляется термометр. При этом термометр не должен касаться смазки. Эта конструкция нагревается до момента отделения капли масла из отверстия в дне чашки.
Температура, при которой это происходит, называется температурой каплепадения смазки.
Высокая температура каплепадения важна для подшипников, работающих при повышенных температурах.
Тем не менее, если смазка имеет высокую температуру каплепадения, это совсем не значит, что ее базовое масло сможет выдерживать повышенные температуры.
Температуру каплепадения не следует приравнивать к максимальной рабочей температуре. Между рабочей температурой подшипника и температурой каплепадения должен быть запас.
Несовместимость
При смене типа смазки важно максимально удалить старую смазку, чтобы свести к минимуму несовместимость с новой смазкой. Если возможно, разберите и почистите оборудование от смазки.
Стандартная максимальная рабочая температура смазки Если температура каплепадения Источник: https://starlube.ru/useful/publications/vybor-smazki-dlya-vysokoskorostnykh-podshipnikov/
-
Загрузка...
