TribomehaniTribomehanički čki sistemisistemi

TribologijaTribologijaKLIZNIHKLIZNIHLEŽIŠTALEŽIŠTA

Karakteristike i podela kliznih ležišta

• Klizna ležišta su mašinski sklopovi koji se najčešće ugrađuju u oslonce vratila i osovine. Osnovna uloga kliznih ležišta je prenošenje opterećenja sa pokretnih na nepokretne delove mašina i obezbeđenje uslova za relativno kretanje obrtnih delova.

• Klizna ležišta imaju istu ulogu kao kotrljajni ležaji ali se razlikuje princip rada. Kod kliznih ležišta međusobna pokretljivost delova u dodiru i prenošenje opterećenja ostvaruje se posredstvom klizanja, kada pokretna površina (rukavac) kliza po nepokretnoj povrsini (posteljica) ležišta. Suvo mehaničko trenje se posredstvom fluida (sredstva za podmazivanje) transformiše u viskozno trenje fluida. Time se postiže razdvajanje metalnih delova (rukavca I posteljice), odnosno sprečava njihov neposredni dodir, smanjuje razaranje metalnih površina i dr.

Prednosti kiznih ležišta su:

• Primenjuju se tamo gde nije moguće ugraditi kotrljajne ležaje, jer mogu biti jednodelna, dvodelna i višedelna,

• Primenjuju se za prečnike vratila do 15mm i preko 300mm jer se kotrljajni ležaji retko izrađuju za te prečnike,

• Pogodna su za najveće brzine,• Imaju relativno dug vek zahvaljujuči podmazivanju,• Amortizuju udare i udarna opterećenja,• Imaju mogućnost prigušenja buke i vibracija,• Jednostavne su konstrukcije i manjih dimenzija

Nedostaci kliznih ležišta:

• Veliki gubici energije zbog trenja,• Habanje dodirnih površina.

Osnovna podela kliznih ležišta:

•Radijalna klizna ležišta – kod kojih sila dejstvuje upravno na osu rukavca (upravno na osu ležišta),•Aksijalna klizna ležišta – kod kojih sila ima pravac ose rukavca (pravac ose ležišta),•Radijalno-aksijalna klizna ležišta – Istovremeno prenose radijalne i aksijalne sile.

Klizna ležišta mogu da se podele i prema:

• Načinu uležištenja na: – fiksirana (prenose aksijalne i radijalne sile) i– slobodna (pranose samo radijalne sile i dozvoljavaju

mala pomeranja u aksijalnom pravcu),• Načinu ostvarivanja pritiska u ulju na:

– hidrostatička i – hidrodinamička,

• Stanju dodirnih površina na: – ležišta sa suvim, – polutečnim (mešovitim) i – tečnim trenjem.

Primena kliznih ležišta

• Elektromotori;• Kolenasta vratila i radilice motora sa unutrašnjim

sagorevanjem kod dvotaktnih motocikala;• Velike turbine sa velikim masama rotora i velikim

brojevima obrtaja;• Visokobrzinski brodski pogoni-turbopogoni, gde

su veoma velike brzine klizanja rukavaca;• U cilju sniženja šuma, a posebno u viševretenim

(do 100 vretena) mašinama.

Trenje u kliznim ležištimaTrenje u kliznim ležištima

• Trenje u kliznim ležištima nastaje između rukavca i posteljice. Jedan od osnovnih zadataka konstruktora je smanjiti trenje da bi se time smanjili i neproizvodni gubici energije, a istovremeno smanjilo i habanje elemenata tribomehaničkog sistema.

Elementi kliznih ležišta

• Osnovni tribomehanički sistem radijalnih ležišta čine rukavac (1) i posteljica (2) razdvojeni mazivim slojem.

• Osnovni tribomehanički sistem aksijalnih ležišta čini uzdužni (1) ili grebenasti rukavac koji kliza po kontaktnoj površini posteljice (2). Kontaktne površine su razdvojene mazivim slojem.

Osnovni i najvažniji deo kliznog ležišta je klizni par

1 - rukavac vratila

2 – ležišna posteljica

1 - vratilo2 – pokretni prsten koji je vezan za vratino 13 – nepokretni prsten

• Spoljašnje trenje ima molekularno-mehaničku prirodu. Sila otpora relativnom klizanju sastoji se iz otpora uslovljenog deformisanjem tankog površinskog sloja spregnutim mikroneravninama i otpora nastalog usled međumolekularnih, uzajamnih delovanja dovoljno zbliženih delova tvrdih tela. Na taj način, spoljašnje trenje je propraćeno intenzivnim deformisanjem površinskih slojeva mekšeg tela u kontaktu.

• Pod spoljašnjim trenjem podrazumeva se takav proces deformisanja površinskih slojeva kada se ne narušava neprekidnost tih slojeva, a deformacije nižih slojeva su takve da se mogu zanemariti. Uslovi spoljašnjeg trenja ostvaruju se samo kod ležišta koja rade u režimima graničnog podmazivanja ili i ono odsustvuje.

• Posteljica ležišta se obično izrađuje od meke ležišne legure, metalopolimera ili gumeno-metalne konstrukcije. Materijal rukavca je mnogo tvrđi i pod dejstvom radijalnih ili aksijalnih sila, mikroneravnine rukavca prodiru u površinski sloj posteljice. Pri relativnom klizanju, mikroneravnine rukavca deformisaće površinski sloj posteljice i tako izazivati silu otpora klizanju.

• Nastala sila otpora klizanju, tj. sila trenja, biće sastavljena od sile otpora promeni forme (topografije) površinskog sloja i sile otpora uslovljene atomsko-molekularnim uzajamnom delovanju na granici razdvajanja rukavac-posteljica, u zoni njihovog stvarnog dodira. Iz ovoga proizilazi da je sila trenja dvokomponentna i ima molekularno-mehaničku prirodu.

• Primećene sile, nastale pri klizanju, zavise od:– naponskog stanja u zoni stvarnog kontakta rukavac-

posteljica i – forme uzajamnog delovanja mikroneravnina.

• Važno je napomenuti da se uzajamno delovanje rukavca i posteljice ostvaruje preko prevlake složenog sastava koja pokriva kontaktne površine.

• Molekularna komponenta suštinski zavisi od vrste podmazivanja. Deformaciona komponenta sile trenja ne zavisi od vrste podmazivanja.

Trenje u radijalnim ležištimaTrenje u radijalnim ležištima

• Gubici trenja u radijalnim kliznim ležištima zavise od:– naponskih stanja, a na njih uglavnom utiče

uzajamni odnos mehaničkih karakteristika materijala posteljice i rukavca i

– konstrukcione osobenosti ležišnog sklopa.• Kako se posteljica kliznih ležišta može praviti od mekih

ili čvrstih materijala, odnosno različitih mehaničkih karakteristika, za ispravnu i što približniju matematičku interpretaciju koeficijenta trenja, savremena nauka uobičava podelu na koeficijent trenja ležišta sa mekom i koeficijent trenja sa čvrstom posteljicom.

Koeficijent trenja ležišta sa mekom posteljicom

• Klizna ležišta kod kojih je posteljica izrađena od polimera ili meke antifrikcione legure tipa belog metala (babita), nazivaju se ležišta sa mekom posteljicom.

Zavisnost koeficijenta trenja od opterećenja (F) u uslovima nezasićenog elastičnog kontakta

• Pod nezasićenim kontaktom podrazumeva se takav kontakt u kome je broj neravnina u kontaktu manji od broja neravnina konturne površine.

• Elastični nezasićeni kontakt se obično javlja pri korišćenju tankoslojnih polimernih prevlaka kao antifrikcionog materijala.

Zavisnost koeficijenta trenja od opterećenja (F) u uslovima zasićenog elastičnog kontakta

• Pri dovoljno debelim posteljicama (debljine nekoliko stotina mikrometra i više), opterećenje u ležištu može dovesti do elastičnog zasićenog kontakta. Pri ovakvom dodiru, broj mikroneravnina u kontaktu jednak je broju mikroneravnina na konturnoj površini.

Zavisnost koeficijenta trenja od opterećenja (F) u uslovima nezasićenog plastičnog kontakta

• Kod posteljica od belog metala (babita), u zoni stvarnog kontakta opažaju se plastične deformacije. Plastične deformacije se javljaju i u ležištima sa plastičnom posteljicom, plastični nezasićeni kontakt javlja se kod posteljica od dovoljno tvrdih plastmasa ili antifrikcionih legura tvrdoće HB > 90

Zavisnost koeficijenta trenja od opterećenja (F) u uslovima zasićenog plastičnog kontakta

• Masivne posteljice od mekih plastičnih masa ili mekih antifrikcionih legura tipa babita, često kontakt sa vratilom ostvaruju u uslovima plastičnog zasićenog kontakta

Koeficijent trenja ležišta sa čvrstom posteljicom

• U ovu grupu spadaju ležišta sa kombinovanom posteljicom, sastavljenom od čelične osnove i nanešenog sloja antifrikcionog materijala. Obično je nanešeni sloj toliko tanak da je njegov uticaj na dimenzije konturne površine dodira, pa prema tome i na veličinu i raspored normalnih napona zanemarljivo mali. Uticaj nanešenog sloja je suštinski veliki na uzajamna delovanja rukavca i posteljice, u uslovima spoljašnjeg trenja pošto ovaj proces protiče u površinskim slojevima tvrdih tela u kontaktu.

Zavisnost koeficijenta trenja od opterećenja (F) u uslovima nezasićenog elastičnog kontakta

• Elastični nezasićeni kontakt nastaje u kliznim ležištima ako su naprezanja u zoni stvarnog dodira manja od tvrdoće materijala po Brinelu.

Zavisnost koeficijenta trenja od opterećenja (F) u uslovima nezasićenog plastičnog kontakta

• U uslovima plastičnog nezasićenog kontakta, koeficijent trenja kliznih ležišta, zavisi od delovanja opterećenja i konstruktivno- tehnoloških, metalurških i eksploatacionih karakteristika

Zavisnost koeficijenta trenja od opterećenja (F) u uslovima zasićenog plastičnog kontakta

• Zasićeni plastični kontakt se može javiti kod teško opterećenih kliznih ležišta sa čvrstom posteljicom.

Trenje u aksijalnim ležištima

• Aksijalna klizna ležišta se koriste pri manjim aksijalnim opterećenjima (kada je primena analognih kotrljajnih ležaja po konstrukcionim razlozima nepoželjna) ili pri veoma velikim aksijalnim opterećenjima (pr. vertikalna vratila hidrogeneratora) kada je korišćenje kotrljajnih ležaja praktično nemoguće.

• Trenje i habanje aksijalnih ležišta (kao i radijalnih uostalom) je posebno izraženo u periodima zaustavljanja i puštanja u rad, odnosno u uslovima graničnog podmazivanja, pa se zato trenje najčešće i razmatra u ovim uslovima.

• Elastične deformacije u zoni stvarnog kontakta aksijalnih kliznih ležišta, karakteristične su za posteljice od gume i plastičnih masa.

• Plastične deformacije mikroneravnina u oblasti realnog kontakta opažaju se u slučajevima kada je posteljica izrađena od mekih legura ili plastmasa. Isključujući nestacionarne rezime, ovaj tip deformacija opaža se u periodu uhodavanja, kod aksijalnih ležišta malih dimenzija, kada je uticaj valovitosti na uzajamna delovanja elemenata tribomehaničkog sistema moguće zanemariti. Istovremeno, karakteristični periodi rada ležišta su puštanje i zaustavljanje ležišta, u kojima ležišta rade pri graničnim podmazivanjima i nestacionarnim režimima i u kojima je evidentno postojanje plastičnih deformacija.

Vrste habanja u kliznim ležištimaVrste habanja u kliznim ležištima

• Klizna ležišta u većini slučajeva rade u režimu hidrodinamičkog podmazivanja. Pri tome je habanje radnih površina posteljice i rukavca zanemarljivo malo. Ali u periodu puštanja i zaustavljanja, ležišta koja u normalnoj eksploataciji rade u uslovima hidrodinamičkog podmazivanja, prelaze na rad u uslovima graničnog podmazivanja . U ovim periodima ostvaruju se uslovi spoljašnjeg trenja i veoma intenzivno habanje. Habanje je proces čiji su nastanak i razvoj suštinski vezani za uslove graničnog podmazivanja.

• Zbog različitih i karakterističnih uslova pod kojima rade, na kliznim ležištima se mogu pojaviti različite vrste habanja i povreda.

Zamorno habanje

• Zamorno habanje je najtipičniji oblik habanja kliznih ležišta automobila, mada se sreće i kod drugih tipova ležišta u eksploataciji koja rade u uslovima promenljivih i neuravnoteženih opterećenja.

• Uzrok nastajanju zamora materijala i konačno zamornog habanja su promenljivi, višekratno ponovljeni naponi čije delovanje prouzrokuje pojavu inicijalne pukotine, koja nastaje na mestu delovanja maksimalnog tangencijalnog napona smicanja, ispod kontaktne površine.

• Kod ležišta sa belim metalom (babit), širenje pukotine se vrši kroz beli metal, prema liniji spajanja zalivka i osnovnog materijala. U mnogim slučajevima, kod radijalnih ležišta, dalje širenje pukotina se vrši periferijski, duž spoja osnovnog metala i zalivka, sve do spajanja sa drugom radijalnom pukotinom.

• Zamorno habanje je samoubrzavajući fenomen. Jednom nastala, inicijalna pukotina se neprestano širi.

• Zamorno habanje je veoma često potpomognuto mehaničkim greškama koje su nastale u konstruisanju, izradi ili montaži. Tako zamornom habanju intenzivno potpomaže iskošenje ekscentrično opterećenje, ovalni ili savijeni rukavci, netačan sklop, zagađen mazivi sloj, nedovoljno i neadekvatno podmazivanje.

Površina“Babita”

Spoj

Osnovnimaterijal

Uticaj debljine sloja belog metala (Babit) na zamornu čvrstoću istog

• Odvojene čestice materijala se često transferuju uljem na druge delove ležišta ili čak druga ležišta sistema. Ove slobodne čestice mogu biti uzrok lokalne koncentracije naprezanja i potpomagati dalji razvoj zamora na drugom mestu. Istovremeno, uzrok su smanjenja zazora u ležištu, porastu specifičnog opterećenja i temperature što doprinosi intenzivnijem razvoju zamornog habanja.

Električni piting

• Električni piting je veoma karakterističan oblik habanja kliznih ležišta koji se sreće kod ležišta rotacionih električnih pribora i uređaja. To je specijalna forma pitinga nastala kao rezultat proticanja električne struje između posteljice i rukavca. Struja jačine iznad 1A i napona preko 1V u svom toku izaziva varničenje kontaktnih površina, a kao posledica su pojave mikroskopskih jamica. Jamice se češće sreću na posteljici, ali se javljaju i na rukavcu gde u manjem stepenu zavise od tvrdoće.

• Varničenje prouzrokuje oštećenje i maziva, kao i kontaminaciju maziva i mazivog sistema.

• Primeri električnog pitinga nastalog isled struje velike jačine (levo) i struje male jačine (desno).

• Izgled ove vrste habanja podseća na formu utisnute polulopte, glatke i sjajne površine, utisnute u otopljenom metalu.

Korozija

• Korozija je habanje kliznih ležišta koje nastaje kao rezultat hemijskog delovanja nekih materijala u mazivom sloju ili okolini. Kako je poznato, za proticanje hemijske reakcije dovoljno je prisustvo metala, kiseonika, vode i samo prisustvo bilo kakve kiseline.

• Rezultati delovanja korozije su odvođenje materijala sa kontaktne površine ili stvaranje prevlake (jedinjenje nastalo kao rezultat hemijskih reakcija) na kontaktnoj površini.

• Najrasprostranjeniji izvori korozivnog delovanja oksidacioni produkti, formirani sami u mazivom sloju ležišta. Reakcijom sa kiseonikom iz vazduha, ulje se postepeno transformiše u različite organske kiseline i perokside koji nagrizaju brojne, najčešće korišćene ležišne materijale, kao što su: olovo, bakar, kadmijum i cink.

• Aditivi u ulju takođe doprinose pojavi korozije. Tako primena sumpornih jedinjenja u mnogim uljima da se poboljšaju svojstva i otpornost na visoke pritiske i spreči pojava scoringa, ubrzava I pospešuje korozivna delovanja ulja na čelična i bronzana ležišta. Novoformirani kontaktni sloj korozije, zbog svoje male otpornosti na smicanje, nesposobna je da spreči pojavu scoringa i teška oštećenja kontaktne površine. Iz tih razloga, ulja za ekstremno visoke pritiske treba primenjivati samo u posebnim i nužnim slučajevima.

• U borbi protiv korozije najviše koriste dodavanja oksidacionih inhibitora ulju, zaštitni legirajući elementi u olovnom belom metalu, kao 7 ili 8% kalaj, indijumske prevlake preko bakra I periodične promene ulja.

• Tamo gde je pojava korozije poseban i teško odstranjiv problem, primenjuje se kalajni beli metal ili aluminijum,

Abrazivno habanje

• Abrazivno habanje je karakterističan vid habanja kliznih ležišta koja rade u uslovima zagađenih sredina i sa visokim sastavom čestica prašina u mazivu. Nastaje kako zbog tvrđih čestica koje se kreću među elementima površina u kontaktu i izazivaju uglavnom habanje mekih površina (belog metala), tako i zbog metalnih čestica uključenih u beli metal koje deluju kao rezni alat i izazivaju prekomerno habanje rukavca.

• Ustanovljeno je da u slučaju da je koeficijent trenja između vratila i abrazivne čestice manji od koeficijenta trenja između posteljice i abrazivne čestice, abrazivne čestice se zadržavaju i utvrđuju na površini nepokretne posteljice i klize po površini pokretnog rukavca.

• Na karakter i intenzitet abrazivnog habanja utiče veći broj parametara, od kojih je veoma značajan uticaj materijala i karakteristike abraziva.

• Uticaj materijala je neposredno vezan za dve fizičke karakteristike materijala: plastičnost i tvrdoću. Plastičnost kontroliše osetljivost materijala na zadržavanje i utvrđivanje abrazivnih čestica, a tvrdoća neposrednu otpornost na probijanje i razaranje abraziva.

• Uticaj abraziva na efekte abrazivnog habanja zavisi pretežno od: forme, veličine i tvrdoće abraziva. U slučaju da su veličine abraziva manje od debljine mazivog sloja, postoji mogućnost njihovog nesmetanog kretanja između elemenata kliznog ležišta, pa je i njihov uticaj na razvoj abrazivnog habanja mali. U suprotnom, efekti uticaja abraziva su daleko opasniji.

• Uticaj tvrdoće abraziva zavisi od uzajamnog odnosa tvrdoće kontaktnih površina i abraziva. Ukoliko je tvrdoća kontaktnih površina veća, delovanje abraziva je kratkovremeno i sa neznatnim efektima. Delovanje abraziva veće tvrdoće od tvrdoće kontaktnih površina je dužeg veka i sa težim posledicama.

WIPING i SCORING• Preopterećenja i prekidi podmazivanja, odnosno razaranja

uljnog filma, dovode do veoma intenzivnog habanja i oštećenja kontaktnih površina. Najčešći oblici habanja koji se tom prilikom javljaju su wiping i scoring.

• Wiping je vrsta habanja kod koje se materijal na jednoj oblasti kontaktne površine razliva, odstranjuje i transferuje u drugu oblast. Oštećena površina je svetle, karakteristične boje. Najčešće se javlja kod mekših materijala, naročito kod zalivaka od belog metala. Trenutna preopterećenja i trenutni prekid mazivog sloja dovode do veoma plitkih oštećenja u kojima radne karakteristike ležišta nisu značajno oštećene.

• U slučajevima većih preopterećenja, dužeg prekida uljnog filma i tvrđih materijala za klizna ležišta, nastaje scoring, teža forma povreda ležišta. Scoring se karakteriše dubokim risevima i brazdama kontaktnih površina. Razlikujemo, kao i kod zupčanika, adhezioni i režući scoring.

Tečenje (razlivanje) belog metala usled wiping-a

EROZIJA

• Erozija je verovatno najređa vrsta habanja koja se sreće kod kliznih ležišta. Karakteriše se pojavom udubljenja na kontaktnoj površini, nastalom kao rezultat odvođenja materijala dugotrajnim delovanjem mazivog fluida. Sreće se najčešće u mehanizmima i aparaturama koje rade u uslovima velikih brzina. Nastaje i kao rezultat udaranja abrazivnih čestica u fluidnom toku po kontaktnoj površini.

• Drugi tip erozije je kavitaciona erozija, koja je rezultat nastajanja i raspadanja vazdušnih ili gasnih mehurića u ulju. Njihovim nastajanjem stvaraju se ekstremno visoki lokalni pritisci koji su glavni uzrok lokalnom zamoru i nastajanju pitinga. Po svom spoljašnjem izgledu kavitaciona erozija podseća na piting razornog stadijuma.

Izgled površine izložene erozionom habanju

MATERIJALI ZA KLIZNA MATERIJALI ZA KLIZNA LEŽIŠTALEŽIŠTA

• Jedna od najvažnijih etapa pri projektovanju kliznih ležišta je pravilan izbor materijala. Racionalna i optimalna konstrukcija usko je vezana za karakteristike odabranog materijala, a posebno i više nego kod drugih mašinskih sistema za tribološka svojstva materijala.

• U industrijskoj primeni koriste četiri osnovne grupe materijala za klizna ležišta:– I. Homogene metalne legure– II. Višeslojni materijali na metalnoj osnovi– III. Homogeni nemetali– IV. Nemetali sa puniocem

HOMOGENE METALNE LEGURE

• Sinterovani materijali sa osnovom gvožđa ili bronze - Sintermetali se dobijaju tehnologijom metalurgije praha. Posle mešanja i oblikovanja, sinterovanjem, tj. termičkim procesom koji omogućava površinsku reakciju omekšavanja čestica praha, difuzijom se spajaju čestice i dobijaju komadi potrebne mehaničke i fizičke osobine.

• Sinterovani materijali sa osnovom gvožđa ili bronze sa tvrdim puniocem - Kao punilac u ovim materijalima koristi se praškasti grafit, umešan u praškaste metale pre sinterovanja. Materijali ove grupe poznati su kao grafitizirane bronze i mogu se koristiti pri temperaturama većim od 260ºC . Čak i pri malim i srednjim brzinama, rukavac hrapavosti Ra = 0.4 − 0.8 μm skida grafit sa kontaktne površine posteljice i formira mazivi sloj.

• Livene bronze i druge legure bez gvožđa - Ove se legure upotrebljavaju za ležišta koja zahtevaju obilna spoljna podmazivanja. Najčešće se koriste legure sastava 80-90% bakra i 10% kalaja. Dodavanjem olova poboljšavaju se antifrikciona svojstva i mogućnosti rada pri većim brzinama. Aluminijumska bronza sa 85% Cu i 10% Al poseduje veću nosivost ali zahteva i manje brzine. Legure cinka su istih karakteristika kao i bronze sa olovom, ali bolje otpornosti na habanje.

• Kaljeni i nekaljeni čelici - Ovo su materijali koji zahtevaju obavezna spoljna podmazivanja. Čelici tvrdoće 60 HRC, dopuštenog računskog pritiska od 280 MPa, koriste se u osloncima podvrgnutim udarnim opterećenjima.

VIŠESLOJNI MATERIJALI NA METALNOJ OSNOVI• Porozni materijali sa tvrdim puniocem - Materijali ove

podgrupe nanose se u vidu tankog sloja na čvrstu metalnu osnovu, najčešće čelik. Struktura ležišta sastoji se iz tri sloja: čelične osnove koja obezbeđuje visoku nosivost, sinterovane bronze debljine reda 0.025 mm, koja obezbeđuje dobro odvođenje toplote sa kontaktne površine i homogenog sloja tvrdog punioca.

• Materijali sa lepljenom tkanom strukturom - Armiranjem staklenim vlaknima dobijaju se plastične mase velike čvrstoće. Ovako dobijena tkana struktura lepi se za trake srednje ugljeničnih ili nerđajućih čelika pri povećanoj temperaturi i pritisku.

• Materijali sa lepljenim slojem plastične mase - Osnova strukture ležišta od ovih materjala su tanke čelične trake za koje su zalepljene trake od termoplastičnih i termoreaktivnih smola, u koje je nanesen politetrafluoretilen (PTFE) koji ima ulogu maziva.

• Materijali sa slojem zasićene bronze - Kao osnova ovih materijala koristi se čelik na koji se nanosi sloj sinterovane bronze. Bronza je zasićena acetalnom smolom, pri čemu se na kontaktnoj površini obrazuje sloj čiste smole, debljine oko 0.2 mm.

• Materijali sa radnom površinom od sinterovane ili livene bronze - Ovo su bimetalni materijali: čelična osnova sa antifrikcionim slojem od bronze. Debljina ovog sloja može biti 0.25-0.75 mm, pri debljini čelične osnove 0.75-3 mm, a u zavisnosti od dimenzija kućišta.

• Materijali sa umetnutom radnom površinom - Ležišta od ovakvih materijala sastoje se od čeličnog omotača (prstena) u kome su u čvrstom sklopu postavljeni elementi od najlona ili drugih materijala.

HOMOGENI NEMETALI

• Smole bez punioca - U ovu grupu materijala prvenstveno spadaju čestice termoplastične i termoreaktivne smole: najlon, acetalne smole, polietilen, poliamidi i teflon. Teflon bez punioca ima slabu otpornost na habanje ali odlične protivkorozione osobine i najmanji koeficijent trenja. Oblast primene ovakvih materijala je veoma uska i ograničena.

• Plastične mase sa puniocem-mazivom – Materijali ove grupe izrađuju se na bazi termoplastičnih i termoreaktivnih smola u koje se zbog podmazivanja dodaje PTFE, disulfid molibden ili grafit, čime se unekoliko smanjuje trenje.

• Plastične mase sa puniocem kao armaturom - Osnovni punioc ove grupe materijala je stakleno vlakno koje se dodaje u razmeri 10-30%, čime se povećava čvrstoća, temperaturna stabilnost, a u nizu slučajeva i otpornost na habanje. Materijali se uspešno koriste kod visokoopterećenih oslonaca male brzine klizanja.

• Plastične mase sa više punioca - Primena nekoliko punioca poboljšava svojstva mnogih plastičnih masa, a naročito: trenje, habanje, čvrstoću. Danas se u praksi koriste kompoziti:– acetalna smola - PTFE 15% - stakleno vlakno 30%– najlon - PTFE 15% - stakleno vlakno 30%.

• Tkani sastavi sa puniocem - Osnova ove grupe materijala su presovane fenolne smole u koje se kao punioc dodaje PTFE ili disulfid molibdena. Kao armirajući materijal koriste se tkani sastavi, najčešće staklenih vlakana. Oblast primene su oslonci malih opterećenja, a materijali ove grupe se uspešno primenjuju kao prevlake za sprečavanje freting-korozije.

NEMETALI SA PUNIOCIMA

• Materijali sa slojem vlakana - Materijali ove podgrupe uglavnom se izvode na dva načina. Po prvom se vlakna PTFE u formi užeta navijaju na poseban okvir i zalivaju epoksidnim smolama. Po drugom, materijali se sastoje iz dve grupe vlakana: vlakana PTFE i vlakana visoke čvrstoće, savijenih zajedno.

• Materijali sa lepljenim tkanim slojem - Tkani materijali osnove PTFE, dakrona ili drugih plastičnih masa, namotavaju se na okvir pored namotaja od staklene vune. U sastav tkanog materijala mogu ulaziti i vlakna za lepljenje,

• Materijali sa lepljenom trakom - Trake debljine 0.38 mm, sa dodatkom PTFE, namotavaju se u vidu spirale i lepe na osnovu od staklenih vlakana. Ležišta od ovih materijala karakterišu se visokom čvrstoćom i velikom otpornošću na habanje.

PODMAZIVANJE KLIZNIH PODMAZIVANJE KLIZNIH LEŽIŠTALEŽIŠTA

• U zavisnosti od konstrukcionih i eksploatacijskih parametara, ležišta rade u uslovima:– hidrodinamičkog podmazivanja– hidrostatičkog podmazivanja– graničnog podmazivanja

• Posebnu vrstu podmazivanja predstavlja mešovito podmazivanje, kao prelazan proces uslova graničnog podmazivanja ka hidrodinamičkom podmazivanju.

• Hidrodinamičko podmazivanje elemenata tribomehaničkih sistema je takvo podmazivanje u kome su kontaktne površine razdvojene kontinualnim slojem maziva dovoljne debljine da onemogući čist kontakt metala po metalu, izuzev u periodu pokretanja i zaustavljanja. Opterećenje se prenosi slojem maziva određene moći nošenja, a otpori usled trenja su određeni veličinom unutrašnjeg trenja u mazivu. Hidrodinamičko podmazivanje postiže se zahvaljujući pritisku u sloju maziva kao prirodna posledica određenih radnih uslova (geometrije i relativnog kretanja) i svojstava maziva.

• Hidrostatičko podmazivanje je u principu najprostiji oblik tečnog podmazivanja. Nosivost mazivog sloja se ostvaruje i podržava uvođenjem maziva pod pritiskom iz spoljašnje sredine.

• Granično podmazivanje - Bez obzira na konstrukciju ležišta, postoje periodi u eksploataciji u kojima se ne može održati mazivi sloj između elemenata tribomehaničkog sistema. Pri startovanju hidrodinamičkih ležišta, na pr. dolazi do direktnog kontakta spregnutih površina pre nego što se uspostavi nosivi mazivi sloj. Analogna pojava prisutna je i u periodu zaustavljanja.

IZBOR MAZIVAIZBOR MAZIVA

• Klizna ležišta se najčešće podmazuju mineralnim uljima i mastima. Sintetička ulja je korisno primenjivati u uslovima visokih i niskih temperatura. Voda i procesni fluidi se takođe- mogu koristiti kao maziva u izvesnim i određenim uslovima.

• Najvažnije svojstvo maziva za klizna ležišta je viskoznost. U slučaju male viskoznosti nosivost ležišta je nedovoljna. Velika viskoznost pri radnim temperaturama istovremeno znači i nepotrebno povećanje gubitaka snage, odnosno manji stepen iskorišćenja.

• Maziva svojstva masti koja se koriste za podmazivanje ležišta u mnogome zavise od viskoznosti osnovnog ulja kao i od vrste i tipa sredstva za zgušnjavanje.

SAMOPODMAZUJUĆA LEŽIŠTA

• Samopodmazujuća klizna ležišta koriste se u tri osnovna slučaja:1. Kada ne mogu biti stvoreni uslovi obrazovanja

hidrodinamičkog mazivog sloja.2. Kada uslovi rada (vakum, jonizirajuća radijacija,

ekstremne temperature, korišćenje u prehrambenoj industriji) ne dopuštaju primenu klasičnih maziva i

3. Kada uslovi rada i tehnički zahtevi ne omogućavaju uspostavljanje sistema podmazivanja i prečišćavanja.

• U osnovi koriste dve grupe samopodmazujućih ležišta: ležišta koja rade na suvo (izrađena od PTFE, molibden disulfida, grafita, i drugih nemetala) i ležišta koja sadrže tečna maziva u svojoj poroznoj strukturi.

HVALAHVALANANA

PAŽNJIPAŽNJI