Łożyska ślizgowe - podstawowe rodzajeŁożyska o tarciu suchym

(bezsmarowe, samosmarne)

Łożyska porowate

impregnowane smarem

Łożyska „samosmarne”, „bezsmarowe”, „suche”

12 różnych czynności

smarowniczych wykonywanych co

3000 km

Obsługa techniczna samochodu

FSO Warszawa (OT-I - co 3000 km)

“WCZORAJ”

2

“DZIŚ”

Obsługa techniczna samochodu

Ford FOCUS - co 15 000 km

Na dwóch stronach wykazu

czynności obsługowych DWIE

POZYCJE przewidują smarowanie

i nie dotyczy to łożysk!

3

Łożyska „samosmarne”, „bezsmarowe”, „suche”

Gotowe łożyska -

poprzeczne, wzdłużne,

materiał ślizgowy do

samodzielnego

kształtowania,

Wiele materiałów o

różnym składzie,

strukturze,

właściwościach

elementy o nietypowych kształtach,

... a nawet samoprzylepna folia do

wycinania nożyczkami!

4

Łożyska „samosmarne”, „bezsmarowe”, „suche”

Łożyska hydrodynamiczneZasada działania Sposób realizacji

Przykłady konstrukcji

Łożyska hydrodynamiczneNieco historii: Beauchamp Tower 1884 stwierdził istnienie wysokiego

ciśnienia między czopem a panwią łożyska osi wagonu

Osborne Reynolds – teoria 1886

12

21633 v

x

huu

z

ph

zx

ph

x

Smarowanie

Cel smarowania?

•Zmniejszenie tarcia

•wyeliminowanie lub zmniejszenie zużycia

a także

•polepszenie odprowadzanie ciepła

•odprowadzanie produktów zużycia

Rodzaje środków smarowych:

stałe ...........

Plastyczne ..............

Ciekłe .............

Gazowe .............

Środki smarowe Lepkość dynamiczna Jednostki

dh

dv

A

F

Lepkość kinematyczna

Ns/m2

m2/s

Przykładowe wartości [mNs/m2] (w temp 20 C)

olej silnikowy SAE 5W/30 300

olej rzepakowy 100

nafta 6

woda 1

powietrze 0.018

Środki smarowe

Zależność lepkości od temperatury (lepkość kinematyczna mm2/s

w temp -18 C/100 C)

olej silnikowy SAE 5W/30 1300/9.6

oleje przemysłowe (np. turbinowy)

TU 32 lepkość w 40 C/100 C [mm2/s] 32/6

oznaczenia lepkości wg ISO - VG (viscosity grade)

VG X - lepkość kinematyczna w [mm2/s] w temp. 40 C

VG-2 ...... VG-32, VG-46, VG-68, VG-100, VG-150....... VG-1500

inne ważne właściwości:

smarność

temperatura mętnienia i zapłonu

odporność na starzenie, ochrona przed korozją

skłonność do pienienia

Hydrodynamiczne łożysko poprzeczneŁożysko cylindryczne

Podstawowe zjawiska -

•generowanie nośności hydrodynamicznej

•generowanie ciepła

Hydrodynamiczne łożysko poprzeczne

Łożysko cylindryczne

Kryteria bezpiecznej pracy:

„minimalna grubość filmu” większa od

dopuszczalnej

Maksymalna temperatura mniejsza od

dopuszczalnej

Metody obliczeniowe umożliwiają

wyznaczenie podstawowych

charakterystyk łożyska:

temperatura

minimalna grubość warstwy smaru

opory ruchu

maksymalne ciśnienie

kształt profilu ciśnienia

Łożyska hydrodynamiczneRównowaga cieplna w łożysku

Odbieranie ciepła

Łożyska hydrodynamiczneDostarczanie środka smarowego

Odbieranie ciepła z łożyska-

chłodnice wewnętrzne

chłodnice zewnętrzne

Łożyska hydrodynamiczneDostarczanie środka smarowego

Łożyska hydrodynamicznePrzykłady konstrukcji

całego zespołu łożysko + korpus

Łożyska hydrodynamiczne -

metody projektowaniaPrzy mniejszych

średnicach stosuje

się gotowe łożyska

dobierane według

uproszczonych

metod z katalogów

wytwórców

Przy większych średnicach

indywidualne projektowanie z

wykorzystaniem złożonych

programów komputerowych

Łożyska toczne, a łożyska hydrodynamiczne

- porównanie

Łożyska toczne typowe zalety:

•mniejsze opory tarcia niż w łożyskach o tarciu suchym lub mieszanym

•ale większe niż w łożyskach o tarciu płynnym

•małe tarcie spoczynkowe (ważne dla układów o częstym rozruchu)

•mniejsze zużycie środków smarowych - ekologia

•uproszczona obsługa

•łatwe remonty - wymiana kompletnego zespołu, brak zużycia czopów

•niskie koszty przy małych i średnich średnicach

Typowe wady:

•mała trwałość - zawsze ograniczona z uwagi na zmęczenie materiału

•ale stosunkowo łatwo prognozowana

•mała odporność na obciążenia dynamiczne i duże prędkości

•większy hałas i drgania, brak zdolności tłumienia drgań

•mała odporność na zanieczyszczenie korozję i wysokie temperatury

•wysoka cena przy dużych średnicach

•brak możliwości dzielenia łożyska w płaszczyźnie osiowej

Łożysko wzdłużne turbiny wodnej o pionowym wale

Łożysko wzdłużne turbiny wodnej (o pionowym wale)

Duże hydrodynamiczne łożyska wzdłużne - kilka faktów

grubość warstwy oleju oddzielająca ruchomą tarczę od nieruchomej powierzchni

klocka 20-50 m (mniej niż grubość włosa)

prędkość względna nawet 30-40 m/s (ponad 100 km/h)

ilość ciepła generowanego w filmie smarowym łożyska – zbliżona niekiedy do

1MW (gęstość strumienia ciepła do ok. 400 kW/m2)

obciążenia osiowe do kilkuset ton - średnie naciski do 5-6 MPa

średnice nawet ponad 5 metrów (Trzy Przełomy – Chiny) - w Polsce EW

Włocławek 3.4 m

skutki awarii – wielotygodniowe przestoje hydrozespołów o mocy kilkuset MW