Zavareni sklop ležišta i čvrsto naleganje

Trup ležišta I postolje zavareni su ugaonim varom debljine a1,a trup ležišta i glavčina ugaonim varovima a2.

Plašt trupa zavaren je suočeno,kao na detalju ‘’A’’ (sl. 2.).Na ležište deluje malo jednosmerno promenljiva sila Fr sa faktorom udara Ka= 1.2,a na ležišnu čauru aksijalne sile Fa=const.

Zadatak

Za nazivni prečnik Du=70 mm,potrebno je :

1.Odretiti sve potrebne mere za konstrukciju ležišta koristeći podatke iz tabele 1.2. Proračunom odrediti najpovoljnijue čvrsto naleganje izmedju ležišne čaure i glavčine ležišta.3. Propisati naleganje izmedju rukavca i ležišne caure i proveriti pritisak i zagrevanje u ležištu ako je broj obrtaja n=800 minˉ14. Proveriti stepen sigurnosti spoja izmedju trupa i postolja. 5. dimenzionisati zavrtnje za vezu postolja i odretiti potreban pritezni moment za zavrtanjsku vezu.6.Objasniti nacin izrade pojedinih delova sklopa.7.Opisati nacin montaže,demontaže i održavanje ležišta

Slika 1. Zavarena konstrukcija ležišta

Rešenje zadatka 1.Za unutrašnji prečnik čaure (DuF8),80 F8,mere ležišta iznose:

-spoljašnji prečnik ležišne čaure (Df), 100 mm

-spoljašnji prečnik glavčine ležišta (Dv), 160

-dužina ležišne čaure i glavčine l= 140 mm

-visina ležišta h1=500mm

-debljina postolja δ1= 30 mm

-dužina i širina postolja c1xb1=430x160 mm

- dužina i širina trupa ležišta cxb=310x110mm

-debljina lima trupa ležišta d=12mm

-debljina zavara a1=6mm, a2=5mm

Slika 2. Sklop skliznog ležišta

Dimenzionisanje čvrstog naleganja izmedju ležišne čaure i glavčine ležišta (slika 3.)

Sila trenja u uzdužnom smeru naleganja :

Fμ= Aּp ּμ ›Fa ּS,Fμ = 4500 ּ1,6 = 7200 NPovršina naleganja A=Dfּ π ּl =100ּ π ּ 140 =43 960Koeficijent trenja μ =0,1-usvojena vrednost.Potreban najmanji pritisak na nalezucim površinama :

Fμ pmin =—— = 1,63 N/mm² A ּμ

Napon pritiska na ležajnu čauru pri pmin iznosi :

1 σpmin =2 ּ 1,63 ——— = 9,05 N/mm² 0,36 Potreban najmanji računski preklop :

Pmin = pmin ּ ( Kv ּ Ku) DF = 1,63 (0,12+0,18) 10ˉ4 ּ 100= 0,004= 4 μmZa odnos prečnika DF/Dv= 100/160=0,6 Ku=0,18 ּ 10ˉ4

Najveći preklop Pmax =Pmin + Ts, gde je Ts = TR + To – tolerancija sklopa.

Slika 4.

Gubitak preklopa pri montaži iznosi :

P’= 0,6 Ru + 0,6 Rs = 3,84mm

Prema tome naleganje mora imati minimalan preklop :Pminst = Pmin + P’= 7,84 μmZa većinu kliznih ležišta propisuje se naleganje H/f,odnosno F/h.Medju njima he prioritetno naleganje F8/h8 koje se i usvaja.Površinski pritisak u ležištu : Fr 34100p = —— = ——— = 3,04 N/mm² A 80ּ 140

Dּπּn Brzina klizanja v = ———— = 3,2 m/s 60Karakteristika zagrevanja pּv = 3,04 ּ 3,2 = 9,72 Nm/mm² s

Slika 5.

Horizontalna sila Fh = Fּ cos α,izaziva savijanje u šavu,kao i aksijalna sila Fa,dok vertikalna sila Fv== Fּ sin α izaziva zatezanje, s tim što ove sile izazivaju savijanje u različitim medjusobno upravnim sistemima.Var je izložen i smicanju od sila Fa i Fh (sl. 5).

Stepen sigurnosti u preseku vara σzav

S = ——— ≥ 1,5 σi

gde je: σzav = σ ּ ξ1 ּ ξ2 – merodavna čvrstoća materijala vara.

Uzdužna sila u zavrtnju od sila Fv = F ּ sin α iznosi : F ּ sin α 34100 ּ sin 30Fr(Fv) = ———— = ——————— = 4260 N n 4Aksijalna sila Fa izaziva moment savijanja M( Fa)= Faּ (h1 + δ ),pa je iz uslova ravnoteže :

b 2Faּ (h1 + δ ) = 2Fr(Fa) ּ———, gde je b2 = 130 mm izmereno sa sklopnog crteža. 2 Faּ (h1 + δ ) 3 500 (400 + 30) Fr(Fa) = ————— = ——————— = 10 750 N b 2 140

Fּcosα (h1 + δ1) 34100ּ0.866 (400 + 30)Fr(Fh)= ——————— = ——————————— = 35270 N c 2 360

Ukupno uzdužno opterećenje jednog zavrtnja iznosi :

Fr = 4 260 + 10 750 + 35 270 = 50 280 N

Plašt trupa izradjuje se od čeličnog lima č.0361 dimenzija 800 x 470 x 8 na osnovu mera i oblika koji se dobijaju konstrukcijom plašta na slici 6.Krajevi ivica radi zavarivanja V-šavom, obradjuju se kako je prikazano u pogledu A na slici na slici 6.Savijanje plašta pod uglom od 90˚ vrši se po označenim ivicama posebnim tehnološkim postupkom i alatom.

Slika 6. Plašt trupa

Zatim se zavaruje plašt trupa i dobija trup ležišta.

Glavčina ležišta (slika 7.) izradjuje se od čelične cevi č.0361 sa ø150ø80 na dužinu od 140 mm.Unutrašnji prečnik glavčine obradjuje se struganjem na ø90H7.Ivice treba oboriti sa 2/45˚ radi lakšeg i pravilnijeg ubacivanja ležišne čaure pod pritiskom.

Slika 7. Glavčina ležištša

Ležišna čaura(slika 8.) izradjuje se livenjem od kalajne bronze P.CuSn14.Spoljašnji prečnik ø90 izradjuje se sa tolerancijom S6,sa klasom hrapavosti N7.Čeone površine obraditi sa N11, a spoljašnje i unutrašnje ivice sa obe strane treba oboriti sa 1/45˚.

Slika 8. Ležišna čaura

Trup se prvo zavaruje sa postoljem a zatim glavčina i trup.Završna obrada glavčine sa ø90H7 poželjno je da se obavi posle zavarivanja.

I unutrašnji prečnik ležajne čaure ø70F8 treba završno obraditi posle montaže u trup,jer usled napona pritiska na površini naleganja ø90H7/S6 dolazi do odredjenog smanjenja unutrašnjeg prečnika ø70F8.

S obzirom na to da preklop delova nije velik,montaža ležajne čaure u glavčinu može se obaviti na presi silom koju treba postepeno povećavati do maksimalno Fμ.Zagrevanjem glavčine do 80˚ C ili pak hladjenjem čaure tečnim CO2 ili kombinovano,olakšala bi se montaža,a pri odredjenim uslovima i slobodno obavila.

Ležišna čaura se haba i zamenjuje posle odredjenog vremena rada.Čauru treba pažljivo izbiti na presi.

Navrtke treba pritezati dinamometarskim ključem sa proračunatim priteznim momentom koji će obezbediti priteznu silu u zavrtnju koja izaziva napone zatezanja σ z ≈ 0,6 Re.

Navrtke treba obavezno osigurati od odvrtanja.

Navrtke treba povremeno pritezati,a ležište podmazivati.