Η αρχή λειτουργίας των υδροδυναμικών ρουλεμάν. Ένα υδροδυναμικό έδρανο είναι ένα ρευστό έδρανο τριβής. Αυτά τα ρουλεμάν είναι ακτινικά και ωστικά. Το ακτινωτό ρουλεμάν έχει τρία ή τέσσερα τμήματα (παπούτσια) 1 (Εικ. 7.6). Το στήριγμα γεμίζεται με λάδι χρησιμοποιώντας ένα υδραυλικό σύστημα. Μη περιστρεφόμενος άξονας βαρύτητας 3 κατεβαίνει σε τμήματα. Όταν ο άξονας τίθεται σε περιστροφή, η τραχιά επιφάνειά του τραβάει λάδι στα κενά μεταξύ αυτού και των τμημάτων. Σχεδιασμός τμήματος, ιδιαίτερα η θέση μετατόπισης της στήριξής του 2 σε σχέση με τον άξονα συμμετρίας, του επιτρέπει να περιστρέφεται υπό την επίδραση της πίεσης λαδιού, με αποτέλεσμα ένα διάκενο σφήνας, που στενεύει προς την κατεύθυνση περιστροφής της ατράκτου, σε αυτό το κενό υπάρχει υδροδυναμική πίεση R,κρατώντας τον άξονα σε αναρτημένη θέση. Εάν ο άξονας περιστρέφεται σε ρουλεμάν πολλαπλών V με αυτοευθυγραμμιζόμενα τμήματα που τον καλύπτουν ομοιόμορφα γύρω από την περιφέρεια, μια ελαφρά μετατόπισή του από τη μεσαία θέση υπό την επίδραση ενός εξωτερικού φορτίου οδηγεί σε ανακατανομή της πίεσης στο διάκενο σφήνας και εμφάνιση μιας προκύπτουσας υδροδυναμικής δύναμης που εξισορροπεί το εξωτερικό φορτίο.

Τα υδροδυναμικά ρουλεμάν συνιστώνται για άξονες που περιστρέφονται με υψηλή σταθερή ή μικρή μεταβαλλόμενη συχνότητα και αντιλαμβάνονται μικρό φορτίο, για παράδειγμα, για άξονες μηχανών λείανσης. Τα πλεονεκτήματα των υδροδυναμικών ρουλεμάν είναι η υψηλή ακρίβεια και η ανθεκτικότητα (μικτή τριβή μόνο στις στιγμές εκκίνησης και στάσης), τα μειονεκτήματα είναι στην πολυπλοκότητα του σχεδιασμού του συστήματος παροχής λαδιού για ρουλεμάν, στην αλλαγή της θέσης του άξονα του άξονα με μια αλλαγή στην ταχύτητα περιστροφής του.

Λάδι για υδροδυναμικά ρουλεμάν. Συνήθως χρησιμοποιείται ορυκτέλαιο βαθμού L (velocit), το οποίο έχει συντελεστή δυναμικού ιξώδους y.= (4...5)10~ 3 Pa-s σε θερμοκρασία 50 C. Λάδι (1...3 l / min σε πίεση 0,1 ... 0,2 MPa) παρέχεται στο ρουλεμάν χρησιμοποιώντας ένα υδραυλικό σύστημα, που περιλαμβάνει ένα λεπτό φίλτρο και μια μονάδα ψύξης.

Σχέδια ακτινικών υδροδυναμικών ρουλεμάν. Τα φέροντα τμήματα πρέπει να μπορούν να αλλάζουν ανεξάρτητα τη θέση τους τόσο στο επίπεδο που είναι κάθετο στον άξονα της ατράκτου όσο και στο επίπεδο που διέρχεται από τον άξονα. Το τελευταίο εξαλείφει πιθανές υψηλές πιέσεις στα άκρα στο στήριγμα, που συνοδεύονται από υπερθέρμανση του λαδιού σε ένα λεπτό φιλμ ορίων και απώλεια των λιπαντικών του ιδιοτήτων. Υπάρχουν πολλά σχέδια ρουλεμάν όπου το διάκενο μεταξύ του άξονα και των τμημάτων αλλάζει αυτόματα ανάλογα με το φορτίο και την ταχύτητα του άξονα.

Ένα από τα σχέδια - LON-88, που αναπτύχθηκε από την ENIMS, φαίνεται στην εικ. 7.7. Το ρουλεμάν είναι κατασκευασμένο με τη μορφή ξεχωριστού μπλοκ, που αποτελείται από δύο δακτυλίους 2, τρία τμήματα 1 και διαχωριστικό δακτύλιο 3. Η εξωτερική ακραία επιφάνεια των τμημάτων βρίσκεται σε επαφή δύο σημείων με τις κωνικές επιφάνειες των δακτυλίων, με αποτέλεσμα τα τμήματα να μπορούν να εγκατασταθούν κατά μήκος του άξονα της ατράκτου και προς την κατεύθυνση της περιστροφής της. Ο διαχωριστικός δακτύλιος με τις προεξοχές του εμποδίζει τα τμήματα να κινηθούν γύρω από την περιφέρεια. Αλλάζοντας το πάχος του αποστάτη δακτυλίου, μπορεί να ρυθμιστεί το διάκενο εργασίας στο ρουλεμάν.

Ρουλεμάν διαφορετικού σχεδιασμού - LON-34 - με τμήματα 1 , που δημιουργήθηκε ως αποτέλεσμα της περιστροφής σε σφαιρικά στηρίγματα ΕΝΑ(Εικ. 7.8), επιτρέψτε ταχύτητα ολίσθησης έως και 60 m/s απουσία πίεσης στα άκρα* Τα στηρίγματα τμημάτων κατασκευάζονται με τη μορφή βιδών 2 από σκληρυμένο χάλυβα με λεπτό σπείρωμα. Μετακινώντας τα στην ακτινική κατεύθυνση, ρυθμίζεται το ακτινικό διάκενο στο στήριγμα και η θέση του άξονα του άξονα. Για να αυξηθεί η ακαμψία, τα κενά στις συνδέσεις με σπείρωμα των πείρων στήριξης με το σώμα επιλέγονται με παξιμάδια 3, Προκειμένου να μειωθεί η φθορά των τμημάτων κατά τις στιγμές εκκίνησης και φρεναρίσματος του άξονα, κατασκευάζονται διμεταλλικά: ένα στρώμα από μπρούτζο Br OF10-0,5, Br 0S10-10 ή άλλο αντιτριβικό υλικό εφαρμόζεται στη βάση του χάλυβα με φυγοκεντρική χύτευση . Παράμετρος τραχύτητας Raοι επιφάνειες εργασίας των τμημάτων δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερες από 0,32 μικρά, οι λαιμοί της ατράκτου - όχι υψηλότερες από 0,04 ... 0,16 μικρά. Οι διαστάσεις των τμημάτων και των βιδών στήριξης δίνονται στον Πίνακα. 7.1 και 7.2.

Ένα παράδειγμα σχεδίασης του συγκροτήματος ατράκτου. Τα υδροδυναμικά ρουλεμάν είναι εγκατεστημένα στα μπροστινά και πίσω στηρίγματα του συγκροτήματος ατράκτου της μηχανής λείανσης (Εικ. 7.9) 1 τύπου LON-88. Τα αξονικά φορτία αναλαμβάνονται από ένα ρουλεμάν ώσης διπλής όψεως που σχηματίζεται από δίσκους 2 Και 4, Ο Μπερτ είναι σε επαφή μαζί τους 3 άτρακτος. Το λιπαντικό παρέχεται σε αυτό το ρουλεμάν μέσω οπών σικαι 5. Οι στεγανοποιήσεις λαιμού εμποδίζουν τη ροή λαδιού από την κεφαλή. Ανά κανάλι σολλάδι από τις κοιλότητες στεγανοποίησης αποστραγγίζεται στο περίβλημα της κεφαλής.

Δομικές παράμετροι ρουλεμάν. Διάμετρος ρεΟι λαιμοί της ατράκτου επιλέγονται σύμφωνα με τις συνθήκες ακαμψίας. Μήκος I του ρουλεμάν για μηχανές λείανσης - 0,751), για τόρνους ακριβείας και μηχανές διάτρησης - (0,85-0,9) ΡΕ.Το μήκος του τόξου κάλυψης της επένδυσης (0,6-0,8)1. Διαμετρικό διάκενο = 0,003 D. Συνήθως, χρησιμοποιούνται ρουλεμάν με τρεις ή τέσσερις δακτυλίους.

Υπολογισμός υδροδυναμικών ακτινικών ρουλεμάν. Ο υπολογισμός πραγματοποιείται προκειμένου να καθοριστούν οι διαστάσεις του ρουλεμάν ανάλογα με τη δεδομένη ικανότητα φόρτωσης του στηρίγματος και την ακαμψία του. Επιπλέον, προσδιορίζονται οι απώλειες τριβής στο στήριγμα.

Ακολουθεί μια μέθοδος υπολογισμού ακτινικών υδροδυναμικών ρουλεμάν με τρία ή τέσσερα αυτοευθυγραμμιζόμενα τμήματα για ρουλεμάν με ταχύτητες ολίσθησης έως 30 m/s [67].

Αρχικά δεδομένα: παράμετροι σχεδιασμού του ρουλεμάν, ταχύτητα ατράκτου, μέγιστο ακτινικό φορτίο, απαιτούμενη ακτινική ακαμψία του στηρίγματος.

Ικανότητα φόρτωσης (N) ενός τμήματος στην κεντρική θέση του άξονα

πού είναι το δυναμικό ιξώδες του λαδιού, Pa-s; n- ταχύτητα άξονα, σ.α.λ. ρε- διάμετρος διάτρησης τμήματος, mm. ΣΕ- χορδή τόξου τμήματος, mm; μεγάλο- μήκος τμήματος, mm. ; εκτιμώμενη διαμετρική απόσταση, mm.

Υπό τη δράση της προκύπτουσας δύναμης, η άτρακτος μετατοπίζεται από την αρχική της θέση κατά μιχιλιοστά, και η νέα του θέση χαρακτηρίζεται από σχετική εκκεντρότητα Εάν η προκύπτουσα δύναμη κατευθύνεται κατά μήκος του άξονα στήριξης του τμήματος, η χωρητικότητα φορτίου ενός ρουλεμάν τριών τμημάτων

Υπάρχουν δύο συνήθεις τρόποι δημιουργίας υποστηρικτικός» πίεση:

στατικό ( υδροστατικός) Και υδροδυναμική. Αντίστοιχα, υπάρχουν υδροστατική και υδροδυναμικήρουλεμάν τριβής ρευστού. ΣΕ υδροστατικά ρουλεμάνΗ πίεση στο στρώμα στήριξης του λιπαντικού δημιουργείται από μια αντλία που τροφοδοτεί το υλικό στο διάκενο μεταξύ του κομβίου και του ρουλεμάν. Αυτά τα ρουλεμάν απαιτούν ένα πολύπλοκο υδραυλικό σύστημα για κανονική λειτουργία. Υδροδυναμικά ρουλεμάνέχουν γίνει πιο διαδεδομένα. Σε αυτά, το λιπαντικό πρέπει να τροφοδοτείται μόνο στη ζώνη χαμηλής πίεσης, από όπου αντλείται προς τα κάτω με έναν περιστρεφόμενο πείρο, σχηματίζοντας ένα στρώμα στήριξης σφήνας. Περνώντας μέσα από ένα στενό τμήμα του ακτινικού διάκενου, μέρος του λιπαντικού αφαιρείται στο ακραίο διάκενο μεταξύ του κομβίου και του ρουλεμάν. Ένα άλλο τμήμα του ρέει στο ακραίο κενό πάνω από το κορδόνι, ψύχοντας το ρουλεμάν. Ειδικό φέρον φορτίο p=F r /(ld).

73. Κατασκευές απλών ρουλεμάν και υλικά εξαρτημάτων.Τα απλά ρουλεμάν αποτελούνται από δύο κύρια μέρη: ένα περίβλημα και ένα χιτώνιο ρουλεμάν (επένδυση). Η χρήση ενθέτων καθιστά δυνατή την κατασκευή εξαρτημάτων περιβλήματος από φθηνά υλικά και διευκολύνει τις επισκευές. Σε μικρού μεγέθους και μη κρίσιμα ρουλεμάν, μερικές φορές απουσιάζουν οι επενδύσεις· στην περίπτωση αυτή, ο σκοπός τους εκτελείται από περιβλήματα. Τα πιο συνηθισμένα στηρίγματα με σταθερό άξονα β) και με κινητό άξονα γ) Οι μηχανισμοί χρησιμοποιούν στηρίγματα στα κέντρα και στηρίγματα στους πυρήνες δ, ε) Οι πυρήνες κατασκευάζονται με τη μορφή κυλινδρικών αξόνων με διάμετρο 0,25 ... 2 mm , τα κωνικά άκρα τους είναι στρογγυλεμένα κατά μήκος μιας σφαιρικής ακτίνας επιφάνειας rk= 0,01...0,2 χλστ. Τα στηρίγματα μηχανισμών και μηχανών μπορούν να χωριστούν υπό όρους σε αυτόνομο και ενσωματωμένο. Αυτονόμοςτα στηρίγματα κατασκευάζονται σύμφωνα με τα πρότυπα στο αποσπώμενο και μηεκτελέσεις. Τα ρουλεμάν με μονοκόμματο περίβλημα είναι σχετικά απλά και φθηνά, αλλά είναι δύσκολο να τοποθετηθούν. Αυτό περιορίζει το εύρος τους. Τα διαιρούμενα ρουλεμάν χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορα σχέδια. Αποτελείται από: σώμα 1 , καλύμματα 2, δακτύλιος 3, μπουλόνια στερέωσης με παξιμάδια 4 και λιπαντικό 5. Τα κελύφη των ρουλεμάν είναι κυλινδρικά χωρίς ώμο για ακτινικό φορτίο ή με ώμο για απορρόφηση αξονικών και ακτινικών δυνάμεων. Κατασκευάζονται αποσπώμενο και αποσπώμενοΣυνιστάται η διάσπαση της επένδυσης σε επίπεδο κάθετο προς το ακτινωτό φορτίο και η διάσπαση του περιβλήματος πρέπει να είναι βαθμιδωτή. Η προεξοχή στον κλιμακωτό σύνδεσμο εμποδίζει το κάλυμμα να μετακινηθεί πλευρικά σε σχέση με το περίβλημα του ρουλεμάν. Η λίπανση πραγματοποιείται με διάφορα λιπαντικά χρησιμοποιώντας λιπαντικά καπακιού ή στάγδην.

74. Γενικές πληροφορίεςΤαξινόμηση ρουλεμάν κύλισης.Τα ρουλεμάν κύλισης είναι ο πιο κοινός τύπος ρουλεμάν για μέρη μηχανισμών και μηχανών. Σε αντίθεση με τα απλά ρουλεμάν, εφαρμόζουν τριβή κύλισης μεταξύ των εξαρτημάτων: εξωτερικά 1 και εσωτερική 2 δαχτυλίδια, κυλιόμενα στοιχεία 3 που βρίσκεται ανάμεσα στους δακτυλίους. Για την προστασία των στοιχείων κύλισης από την επαφή μεταξύ τους, χωρίζονται μεταξύ τους με διαχωριστή 4.

Τα κυλιόμενα στοιχεία κινούνται σε προσεκτικά επεξεργασμένους διαδρόμους ΕΝΑφτιαγμένο σε δαχτυλίδια. Πλεονεκτήματα των ρουλεμάν κύλισης έναντι των απλών ρουλεμάν: 1) μικρές αξονικές διαστάσεις, 2) χαμηλή αντίσταση στην εκκίνηση και περιστροφή, 3) ευκολία συντήρησης, 4) χαμηλό κόστος, 5) εναλλαξιμότητα. Ελαττώματα: 1) μεγάλες ακτινικές διαστάσεις και πολύπλοκη εγκατάσταση, 2) χαμηλότερη ακτινική ακαμψία, 3) χαμηλή αντοχή σε υψηλές ταχύτητες (λόγω υπερθέρμανσης) κ.λπ. Ταξινόμηση ρουλεμάν. 1) Σύμφωνα με το σχήμα των στοιχείων κύλισης, τα ρουλεμάν χωρίζονται σε μπάλαΚαι κύλινδροςσε μορφή κυλίνδρων α) γ μικρόςκαι και μακρύ κυλινδρικόκυλίνδρους, β) γ κωνικό γ) βαρελόσχημοΣΟΛ) βελονοειδής di στριμμένακυλίνδρους). 2) Κατά την κατεύθυνση των αντιληπτών δυνάμεων, τα έδρανα χωρίζονται σε: α) ακτινικός, αντιλαμβανόμενα κυρίως ακτινικά φορτία, β) γωνιακή επαφή, αντιλαμβάνονται τη δράση των ακτινικών και αξονικών φορτίων. γ) ωστική-ακτινική, αντιλαμβάνονται το αξονικό φορτίο με ένα ελαφρύ ακτινικό φορτίο. ΣΟΛ) πεισματάρης, αντιλαμβανόμενοι μόνο αξονικές δυνάμεις Σύμφωνα με την ικανότητα αυτοευθυγράμμισης, τα ρουλεμάν χωρίζονται σε δεν αυτοευθυγραμμίζεταιΚαι αυτοευθυγράμμισηπου επιτρέπει την περιστροφή του άξονα του εσωτερικού δακτυλίου σε σχέση με τον άξονα του εξωτερικού δακτυλίου. Από τον αριθμό των σειρών κυλιόμενων στοιχείων, τα ρουλεμάν διακρίνονται μονή σειρά , διπλή σειράΚαι τέσσερις σειρές. Τα ρουλεμάν της ίδιας διαμέτρου οπής υποδιαιρούνται σε σειρά: σύμφωνα με τις συνολικές διαστάσεις της εξωτερικής διαμέτρου εξαιρετικά ελαφρύ, πολύ ελαφρύ, ελαφρύ, μεσαίο και βαρύ,και ανάλογα με το πλάτος χωρίζονται σε: έξτρα στενό, στενό, κανονικό, φαρδύ, πολύ φαρδύ.

75. Στατική ικανότητα φόρτωσης ρουλεμάν.Η ικανότητα στατικού φορτίου ενός ρουλεμάν είναι το φορτίο Έτσι(ακτινική και αξονική), η οποία προκαλεί ολική μόνιμη παραμόρφωση του πιο φορτισμένου στοιχείου κύλισης. Τιμές CΟ για ρουλεμάν διάφοροι τύποικαι οι σειρές δίνονται σε βιβλία αναφοράς.Αν το ρουλεμάν φορτωθεί ταυτόχρονα με ακτινωτό F rκαι αξονική Φάδυνάμεις, και αποδεχτείτε ότι η αξονική δύναμη κατανέμεται ομοιόμορφα μεταξύ των στοιχείων κύλισης, τότε χρησιμοποιώντας το σχήμα φόρτισης, μπορούμε να βρούμε την τιμή του στατικού ισοδύναμου φορτίου σύμφωνα με τον τύπο F се = x 0 F r + Y 0 F a , όπου Χ 0 και Στο 0 συντελεστές ακτινικών και αξονικών δυνάμεων. Τιμές συντελεστών x oΚαι Y περίπουγια ρουλεμάν διαφόρων τύπων δίνονται σε βιβλία αναφοράς. Για οποιοδήποτε έδρανο, το ίδιο στατικό ισοδύναμο φορτίο μπορεί να ληφθεί με διαφορετικούς λόγους δύναμης F rΚαι ΦάΤο ρουλεμάν επιλέγεται από τη συνθήκη F s ≤C 0 εάν F s >F r στο F s ≤F r δέχεται F s =F r .

76. Ονομασία δυναμικού φορτίου ρουλεμάν. Κάτω από ικανότητα δυναμικού φορτίου ΜΕΤα ρουλεμάν ορίζονται ως το μόνιμο ακτινικό φορτίο (σε Β) που μπορεί να αντέξει ένα ρουλεμάν με έναν σταθερό δακτύλιο για ονομαστική διάρκεια ζωής ενός εκατομμυρίου στροφών. Λαμβάνοντας υπόψη την κατάσταση της αξιοπιστίας αντοχής του ρουλεμάν, η ανθεκτικότητα του ρουλεμάν μπορεί να αναπαρασταθεί ως L=(C/F) q ≤L p , όπου μεγάλο- ονομαστική διάρκεια ζωής του ρουλεμάν (εκατομμύρια στροφές). ΜΕ- Δυναμική ικανότητα φόρτωσης (N); q- δείκτης του βαθμού της καμπύλης κόπωσης του ρουλεμάν. λπ= 6 - υπολογισμένη διάρκεια ζωής ρουλεμάν, (εκατομμύρια στροφές) Π- συχνότητα περιστροφής του δακτυλίου, (min-1); lh- εκτιμώμενη διάρκεια ζωής ρουλεμάν, (ώρα). Εκθέτης q= 3 - για ρουλεμάν και q= 3,33 - για ρουλεμάν κυλίνδρων. Δυναμικές αξιολογήσεις φορτίου ΜΕγια ρουλεμάν διαφόρων τύπων και σειρών δίνονται στα βιβλία αναφοράς.

Αρ. 77 Απαιτήσεις για τα είδη των προϊόντων. Στάδια ανάπτυξης μηχανών.

Σύνολο λεπτομερειώνπου έχουν σχεδιαστεί για να συνεργάζονται καλούνται μονάδα συναρμολόγησης (κόμβος). : ρουλεμάν, διάταξη στήριξης, κιβώτιο ταχυτήτων κλπ. Παρά τη διαφορά στις μηχανές, τα εξαρτήματα και τα συγκροτήματα σε αυτά είναι βασικά τα ίδια: διάφορες συνδέσεις (με σπείρωμα, συγκολλημένες κ.λπ.), γρανάζια (οδοντωτοί, βιδωτές κ.λπ.) άξονες, σύνδεσμοι κ.λπ.Απαιτήσεις προϊόντος

εκτέλεσημια από τις πιο σημαντικές απαιτήσεις κριτήρια: δύναμη(αντοχή εξαρτημάτων μηχανής στην καταστροφή) , ακαμψία(η ικανότητα των εξαρτημάτων να αντιστέκονται στην αλλαγή σχήματος) , αντοχή στη φθορά(η ικανότητα των εξαρτημάτων να αντιστέκονται στη φθορά, δηλ. στη διαδικασία καταστροφής και διαχωρισμού υλικού από την επιφάνεια

συμπαγές σώμα). , αντοχή σε κραδασμούς .

ΣΤΑΔΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΜΗΧΑΝΗΣ

Πρώτο στάδιο - ανάπτυξη όροι αναφοράς (TK) - ένα έγγραφο που περιέχει το όνομα, τον κύριο σκοπό, τις τεχνικές απαιτήσεις, τους δείκτες ποιότητας, τους οικονομικούς δείκτες και τις ειδικές απαιτήσεις πελατών για το προϊόν.

Δεύτερο επίπεδο - ανάπτυξη τεχνικής πρότασης (TP) - αδρανή KDτεκμηρίωση της σκοπιμότητας ανάπτυξης ενός προϊόντος με βάση προτάσεις σε TK, εξετάζοντας επιλογές για λύσεις. TPεγκεκριμένο από τον πελάτη και γενικό ανάδοχο.

Τρίτο στάδιο - σχέδιο ανάπτυξης σχεδίου (ΕΡ)-συλλογή KD, που περιέχει θεμελιώδεις σχεδιαστικές λύσεις, δίνοντας μια ιδέα για τη συσκευή της συσκευής, την αρχή λειτουργίας, τις διαστάσεις και τις κύριες παραμέτρους. Αυτό περιλαμβάνει ένα επεξηγηματικό σημείωμα με τους απαραίτητους υπολογισμούς.

Τέταρτο στάδιο - ανάπτυξη τεχνικού έργου- αδρανή KD- την τελική απόφαση με πλήρη κατανόηση του σχεδιασμού του προϊόντος. εξετάζονται τα ζητήματα της αξιοπιστίας των κόμβων, της συμμόρφωσης με τους κανονισμούς ασφαλείας, των συνθηκών αποθήκευσης και μεταφοράς Καικαι τα λοιπά.

Πέμπτο στάδιο - ανάπτυξη τεκμηρίωσης εργασίας (RD) - ένα σύνολο εγγράφων που περιέχουν σχέδια ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή προϊόντων και τον έλεγχο της παραγωγής και της λειτουργίας. Σε αυτό το στάδιο αναπτύσσονται βέλτιστα σχέδια εξαρτημάτων.

Ένα υδροδυναμικό ή, όπως αποκαλείται συχνά, ένα υδραυλικό ρουλεμάν είναι μια μονάδα κατασκευής μηχανών στην οποία το ρευστό εργασίας που αντιλαμβάνεται άμεσα το φορτίο του άξονα του μηχανισμού είναι ένα λεπτό στρώμα μονωτικού λιπαντικού υγρού που εγχέεται στη δομή χρησιμοποιώντας έναν λιπασμένο άξονα .

Ιστορία της εφεύρεσης του ρουλεμάν

Η ιστορία της εφεύρεσης του ρουλεμάν έχει περισσότερα από χίλια χρόνια. Τα πρώτα πρωτόγονα πεδινά ρουλεμάν χρονολογούνται από τη νεολιθική εποχή. Οι άνθρωποι τα έφτιαχναν από πέτρες και τα χρησιμοποιούσαν σε εργαλεία διάτρησης πυρός και σε διάφορα εργαλεία κλώσης. Με την ανάπτυξη του ανθρώπινου πολιτισμού, τα πρωτόγονα ρουλεμάν άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε πολλούς μηχανισμούς χρησιμοποιώντας την αρχή του τροχού: σε βαγόνια, για την κατασκευή στρογγυλών αγγείων με ρόδα αγγειοπλάστη, σε ανεμόμυλους για ανύψωση νερού και οδήγηση μυλόπετρων.

Οι πρώτες πληροφορίες για τα ρουλεμάν κύλισης χρονολογούνται από το 330 π.Χ. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο αρχαίος Έλληνας μηχανικός Diad ανέπτυξε το σχέδιο ενός κριού για την καταστροφή των τειχών του φρουρίου. Σε αυτό το σχέδιο, το κινητό μέρος κινήθηκε σε ειδικούς κυλίνδρους κατά μήκος οδηγών.

Για πρώτη φορά, ένα μεταλλικό ρουλεμάν κύλισης κατασκευάστηκε τον 111ο αιώνα στην Αγγλία για έναν ανεμόμυλο. Δομικά αποτελούνταν από δύο χυτοσιδήρους δακτυλίους, οι οποίοι ήταν οδηγοί, ανάμεσα στους οποίους τοποθετούνταν μέχρι και σαράντα μπάλες από χυτοσίδηρο.

Τον εικοστό αιώνα, το έργο των επιστημόνων O. Reynolds και N.P. Petrov, που εργάζονταν ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, οδήγησε σε μια αξιοσημείωτη ανακάλυψη. Βρήκαν ότι εάν η ταχύτητα περιστροφής του άξονα της μηχανής σε ένα απλό ρουλεμάν γεμάτο με λιπαντικό είναι αρκετά υψηλή, τότε δημιουργείται ένα είδος τεχνητής έλλειψης βαρύτητας στον άξονα, στον οποίο ο άξονας παύει να ασκεί πίεση στο ρουλεμάν. Η τεχνική εφαρμογή αυτής της ανακάλυψης οδήγησε στην ανάπτυξη απλών ρουλεμάν με πολύ χαμηλούς συντελεστές τριβής. Η περαιτέρω ανάπτυξη της ανακάλυψης οδήγησε στη δημιουργία ρουλεμάν στα οποία το λιπαντικό μέσο εργασίας εγχέεται από το εξωτερικό με μια ειδική αντλία.

Χαρακτηριστικά της χρήσης υδροδυναμικών ρουλεμάν

Τα σύγχρονα υδροδυναμικά ρουλεμάν χρησιμοποιούνται σε διάφορους μηχανισμούς ακριβείας, όταν τα συμβατικά ρουλεμάν με σφαιρίδια ή κυλίνδρους δεν πληρούν τις απαραίτητες απαιτήσεις για τη λειτουργία ορισμένων κατασκευών και συγκροτημάτων. Για παράδειγμα, εάν είναι απαραίτητο να διασφαλίσετε ελάχιστους κραδασμούς, χαμηλό επίπεδο θορύβου, ελάχιστες διαστάσεις σε περιορισμένες συνθήκες λειτουργίας και αρκετά μεγάλη διάρκεια ζωής. Με περαιτέρω εξελίξεις και βελτιώσεις, αυτά τα ρουλεμάν γίνονται όλο και πιο ανταγωνιστικά λόγω του μειωμένου κόστους κατασκευής.

Η διαφορά μεταξύ των υδροστατικών ρουλεμάν και των υδροδυναμικών ρουλεμάν είναι ότι στο πρώτο δημιουργείται η απαραίτητη πίεση εργασίας του υγρού χρησιμοποιώντας μια ειδική αντλία και στη δεύτερη παρέχεται αυτολίπανση από τον άξονα εργασίας κατά την περιστροφή του. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το φαινόμενο αυτολίπανσης είναι επαρκώς αποτελεσματικό μόνο όταν επιτυγχάνονται οι ονομαστικές ταχύτητες περιστροφής του άξονα, διαφορετικά το λιπαντικό στρώμα κάτω από τον άξονα δεν είναι αρκετά παχύ και αυτό οδηγεί αναπόφευκτα σε αύξηση των δυνάμεων τριβής και, καθώς κατά κανόνα, στην πρόωρη φθορά του μηχανισμού. Επομένως, για την αποφυγή τέτοιων περιπτώσεων, που μπορεί να συμβούν αρκετά συχνά, για παράδειγμα, κατά την εκκίνηση και τη διακοπή μηχανισμών, συνιστάται η παροχή ειδικής αντλίας «εκκίνησης», η οποία θα χρησιμοποιείται μόνο κατά τις προαναφερθείσες μεταβατικές καταστάσεις.

Οφέλη απόδοσης των υδροδυναμικών ρουλεμάν

Δομικά, τα υδροδυναμικά ρουλεμάν είναι αρκετά απλά και αξιόπιστα.Κατά κανόνα αποτελούνται από εξωτερικούς και εσωτερικούς δακτυλίους με ερμητικές σφραγίσεις στις αρθρώσεις. Τα λειτουργικά κόστη είναι ελάχιστα ή ανύπαρκτα. Τα ρουλεμάν έχουν ουσιαστικά απεριόριστη διάρκεια ζωής. Οι απαιτήσεις για την ακρίβεια της κατασκευής τους είναι πολύ χαμηλότερες από ό,τι για την ακρίβεια της κατασκευής ρουλεμάν με σφαιρίδια ή κυλίνδρους. Το επίπεδο θορύβου από τέτοια ρουλεμάν είναι πολύ χαμηλότερο από το θόρυβο που δημιουργείται από τα ρουλεμάν κύλισης. Οι κραδασμοί είναι ελάχιστοι. Με βάση χαρακτηριστικά σχεδίουΤα ρουλεμάν σε ορισμένες περιπτώσεις έχουν τεράστια ικανότητα απόσβεσης.

Μειονεκτήματα των υδροδυναμικών ρουλεμάν

Είναι αδύνατο να μην σημειωθούν τα μειονεκτήματα των υδροδυναμικών ρουλεμάν.

Έχουν σημαντικές απώλειες ενέργειας. Αυτές οι απώλειες ποικίλλουν λόγω των συνθηκών εξωτερικής θερμοκρασίας, γεγονός που περιπλέκει πολύ τους απαραίτητους υπολογισμούς θερμοκρασίας. Τα υδροδυναμικά ρουλεμάν είναι πιο επιρρεπή σε ξαφνικές βλάβες σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Τα ρουλεμάν είναι πολύ ευαίσθητα σε ανακρίβειες στην κατασκευή αξόνων και των εξαρτημάτων τους. Πιθανές διαρροές περιβάλλον εργασίαςκατά τη λειτουργία. Ως εκ τούτου, είναι αρκετά συνηθισμένη πρακτική η εγκατάσταση δύο ή περισσότερων γεμιστήρες στα ρουλεμάν για την αποφυγή διαρροής στη μία πλευρά.

Περιοχή εφαρμογής

Τα ρουλεμάν χρησιμοποιούνται συχνότερα σε εγκαταστάσεις υπολογιστών, για σκληροι ΔΙΣΚΟΙ, για ανεμιστήρες ψύξης προσωπικός υπολογιστής. Είναι δυνατή η εφαρμογή για εργαλειομηχανές μεταλλουργίας, για πυρηνικούς αντιδραστήρες.

Η εφεύρεση σχετίζεται με τη μηχανολογία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ρουλεμάν ώσης και στήριξης με υδροδυναμική λιπαντική στρώση για μηχανές και, ειδικότερα, για έδρανα ελασματουργείων, όπου υπάρχουν υψηλές περιφερειακές ταχύτητες και συγκεκριμένα φορτία. Το υδροδυναμικό ρουλεμάν περιέχει θύλακες κατασκευασμένες σε μία από τις επιφάνειες εργασίας που σχηματίζουν ένα υδροδυναμικό λιπαντικό στρώμα. Ταυτόχρονα, όλες οι τσέπες τοποθετούνται μόνο εν μέρει ή κατά μήκος ολόκληρης της περιοχής του στρώματος, όπου η πίεση αυξάνεται σε όλο το μήκος του στρώματος και οι τσέπες, ξεκινώντας από τον τροφοδοτικό, από τον οποίο εισέρχεται το λιπαντικό στρώματα, χωρίζονται το ένα από το άλλο σε όλο το μήκος του στρώματος με χωρίσματα που έχουν μυτερές κορυφές που τελειώνουν με στεγανοποιητικά άκρα. Τεχνικό αποτέλεσμα- αύξηση του ελάχιστου πάχους του λιπαντικού στρώματος, μείωση της παραγωγής θερμότητας, αύξηση της φέρουσας ικανότητας, μείωση φθοράς. 4 w.p. f-ly, 8 ill.

Η εφεύρεση σχετίζεται με τον τομέα της μηχανολογίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ρουλεμάν ώσης και ώσης με υδροδυναμική (υγρή ή αέρια) λίπανση για διάφορες μηχανές, και ειδικότερα για ρουλεμάν ελασμάτων, όπου εμφανίζονται υψηλές περιφερειακές ταχύτητες και ειδικά φορτία. Γνωστές συσκευές για ρουλεμάν ώσης και στήριξης με υδροδυναμική λίπανση και παχύρρευστο λιπαντικό στρώμα, που λειτουργούν σύμφωνα με την αρχή Reynolds-Mitchell, στην οποία οι κινούμενες και σταθερές επιφάνειες εργασίας που σχηματίζουν το στρώμα είναι λείες, ρυθμισμένες σε μια ορισμένη γωνία μεταξύ τους και της πίεσης στο υγρό (αέριο) λιπαντικό στρώμα μεταξύ τους δημιουργούνται λόγω της σύσφιξης του λιπαντικού σε ένα λεπτό, λεπτυνόμενο σφηνοειδές στρώμα από τις δυνάμεις του ιξώδους (δυνάμεις τριβής υγρού) που δημιουργούνται από την κινούμενη επιφάνεια εργασίας. Οι δυνάμεις τριβής από τη σταθερή επιφάνεια δρουν επίσης στο στρώμα, αλλά είναι μια αντίδραση στην κίνηση του στρώματος. Με αυτή την κίνηση, δυνάμεις αδράνειας της μάζας της ροής του λιπαντικού προκύπτουν επίσης στο στρώμα, που προκαλούνται από μια απότομη αλλαγή (συμπεριλαμβανομένης της ανακατανομής στη διατομή του στρώματος) των ταχυτήτων αυτής της ροής, κυρίως υπό τη δράση δυνάμεων τριβής ρευστού από τη σταθερή επιφάνεια εργασίας στο τμήμα εισόδου του στρώματος, ωστόσο, αυτές οι δυνάμεις είναι σημαντικές μόνο στην είσοδο του στρώματος στο μήκος του (στην κατεύθυνση της κίνησης της επιφάνειας εργασίας) όχι περισσότερο από 2 mm. Πιο κάτω το στρώμα ταχεία αλλαγή δεν παρατηρείται ταχύτητα και δεν προκύπτουν σημαντικές δυνάμεις αδράνειας. Επομένως, σε ρουλεμάν που λειτουργούν σύμφωνα με την αρχή Reynolds-Mitchell, οι δυνάμεις αδράνειας δεν έχουν πρακτικά καμία επίδραση στο σχηματισμό πίεσης στο λιπαντικό στρώμα. Επιπλέον, οι δυνάμεις αδράνειας που προκύπτουν πίσω από το λιπαντικό στρώμα στην παράλληλη ροή του (στον βυθισμένο πίδακα) λόγω της επιτάχυνσης του ρευστού που ρέει έξω από το στρώμα, που επιβραδύνεται σε αυτό από μια σταθερή επιφάνεια εργασίας, δεν επηρεάζουν. Κατά συνέπεια, στο λιπαντικό στρώμα Reynolds-Mitchel, πρακτικά δρουν μόνο οι ιξώδεις δυνάμεις και οι δυνάμεις υδροδυναμικής πίεσης που προκαλούνται από αυτές. Οι τελευταίες απομακρύνουν τις επιφάνειες εργασίας και δημιουργούν ένα λιπαντικό στρώμα συγκεκριμένου πάχους μεταξύ τους. Το μειονέκτημα των ρουλεμάν που λειτουργούν σύμφωνα με την αρχή Reynolds-Mitchell είναι ότι οι δυνάμεις τριβής που δρουν από την πλευρά μιας σταθερής επιφάνειας εργασίας στην περιοχή του στρώματος, όπου η πίεση κατά το μήκος του αυξάνεται, επιβραδύνουν συνεχώς το λιπαντικό καθώς κινείται μέσα. το στρώμα. Αυτό εμποδίζει την είσοδο του λιπαντικού στο στρώμα και την περαιτέρω μετακίνησή του εκεί, δηλ. μειώνει την ταχύτητα και την κατανάλωση λιπαντικού σε αυτό, το οποίο με τη σειρά του μειώνει το ελάχιστο πάχος του λιπαντικού στρώματος, αυξάνει τη θερμοκρασία του και μειώνει τη φέρουσα ικανότητα του ρουλεμάν. Είναι αδύνατο να αυξηθεί η γωνία σφήνας (τιμή διάκενου λαδιού) για να μειωθεί η καθορισμένη πέδηση, επειδή οποιαδήποτε αύξηση σε αυτό οδηγεί σε αύξηση της πλευρικής διαρροής λιπαντικού από το στρώμα και αύξηση της γωνίας της σφήνας πάνω από ένα ορισμένο μέγεθος - ακόμη και στην εμφάνιση μιας αντίστροφης κίνησης του λιπαντικού προς την κατεύθυνση του θύλακα τροφοδοσίας (α εσοχή στη σταθερή επιφάνεια εργασίας, από όπου τροφοδοτείται λιπαντικό στο στρώμα). Γνωστές συσκευές είναι τα ωστικά (A. Cameron, «Theory of lubrication in engineering» σελ. 67, Mashgiz, M., 1962) και τα ρουλεμάν στήριξης, στα οποία κατασκευάζονται θύλακες λαδιού με τη μορφή αυλακώσεων σε μία από τις επιφάνειες που σχηματίζουν την υδροδυναμική λιπαντικό στρώμα, για παράδειγμα, όπως λαμβάνεται ως πρωτότυπο της συσκευής σύμφωνα με το πιστοποιητικό του συγγραφέα της ΕΣΣΔ N 796508, κατηγορία. F 16 Από 33/04. Σε τέτοιες συσκευές, λόγω της αύξησης του πάχους του στρώματος στους θύλακες λαδιού και της μείωσης εκεί για τον λόγο αυτό των δυνάμεων τριβής από τη σταθερή επιφάνεια εργασίας, η ροή στους θύλακες επιταχύνεται (και στροβιλίζεται) από την κινούμενη επιφάνεια. , που βελτιώνει τη λίπανση στις λειτουργίες εκκίνησης και, σε χαμηλά ειδικά φορτία, μειώνει τη θερμότητα απελευθέρωσης. Αλλά οι αδρανειακές δυνάμεις σε αυτές τις συσκευές ρουλεμάν επίσης δεν συμβάλλουν στην αύξηση της πίεσης στο στρώμα, καθώς εκεί οι θύλακες κατά μήκος του στρώματος χωρίζονται μεταξύ τους από μέρη μιας σταθερής επιφάνειας εργασίας, το μήκος της οποίας είναι πολύ μεγαλύτερο από το μήκος των τμημάτων εισόδου, στα οποία οι αδρανειακές δυνάμεις είναι ακόμα σημαντικές και δεν μπορούν να συμβάλουν στην υπέρβαση της αντίστασης ενός εκτεταμένου τμήματος του στρώματος μεταξύ των θυλάκων και στην αύξηση της κατανάλωσης λίπανσης. Κατά συνέπεια, λόγω της επιβράδυνσης από αυτά τα μέρη της επιφάνειας, οι δυνάμεις αδράνειας σβήνουν τελείως και η ροή του λιπαντικού που επιταχύνεται στους θύλακες δεν διατηρεί την πρόσθετη ταχύτητα που αποκτήθηκε στον προηγούμενο θύλακα μέχρι τον επόμενο θύλακα. Επομένως, καταλαμβάνοντας τη χρήσιμη περιοχή της επιφάνειας εργασίας όπου σχηματίζεται πίεση, τέτοιοι θύλακες σε υψηλά ειδικά φορτία μειώνουν την αύξηση της πίεσης στο στρώμα και μειώνουν το ελάχιστο πάχος του. Ο σκοπός της εφεύρεσης είναι να αυξήσει τη φέρουσα ικανότητα, να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας και τη φθορά των ρουλεμάν. Αυτός ο στόχος επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι, όπως στο πρωτότυπο, σε μια από τις επιφάνειες εργασίας που σχηματίζουν το υδροδυναμικό λιπαντικό στρώμα, κατασκευάζονται θήκες λαδιού που δεν επικοινωνούν μεταξύ τους. Αλλά επιπλέον, σύμφωνα με την εφεύρεση, όλες οι τσέπες τοποθετούνται μόνο εν μέρει ή σε ολόκληρη την περιοχή του στρώματος, όπου η πίεση αυξάνεται σε όλο το μήκος του στρώματος και οι τσέπες, ξεκινώντας από τον θύλακα τροφοδοσίας, από τον οποίο το λιπαντικό εισέρχεται στη στρώση, διαχωρίζονται μεταξύ τους κατά μήκος της στρώσης μόνο με χωρίσματα που έχουν μυτερές κορυφές που τελειώνουν με άκρα στεγανοποίησης. Επίσης, σύμφωνα με την εφεύρεση, το μέγεθος των θυλάκων στο πλάτος του στρώματος είναι μεγαλύτερο από το μήκος. Επιπλέον, υπάρχουν κενά κατά το πλάτος του στρώματος μεταξύ των τσέπες. Οι αποστάσεις κατά το πλάτος του στρώματος από την άκρη της επιφάνειας εργασίας έως τις τσέπες αυξάνονται κατά μήκος του στρώματος. Το μέγεθος των θηκών κατά μήκος του στρώματος και το βάθος της ακμής σφράγισης αυξάνονται όσο περισσότερο, τόσο πιο κοντά είναι αυτή η τσέπη στην τροφοδοσία. Το στρώμα λίπανσης δίπλα στην κορυφογραμμή στις τσέπες, ξεκινώντας από τον θύλακα τροφοδοσίας, χωρίς να υπάρχει πολύ φρενάρισμα σε αυτά από τη σταθερή επιφάνεια εργασίας, επιταχύνεται από την κινούμενη επιφάνεια εργασίας και αποκτά πρόσθετες ταχύτητες σε όλο το πάχος της. Περαιτέρω, αυτό το στρώμα εισέρχεται στο διάκενο στεγανοποίησης μεταξύ των θυλάκων (μεταξύ της άκρης στεγανοποίησης του χωρίσματος και της άλλης επιφάνειας εργασίας). Λόγω του μικρού μήκους αυτού του διακένου, η ροή του λιπαντικού περνά μέσα από αυτό μια διαδρομή μικρότερη από το μήκος του τμήματος εισόδου και των αδρανειακών δυνάμεων στο στρώμα, οι οποίες είναι πιο σημαντικές ακριβώς στο αρχικό τμήμα αυτού του τμήματος, ξεπερνώντας την τριβή δυνάμεις από την πλευρά της άκρης του διαχωριστικού στεγανοποίησης και η πτώση πίεσης μεταξύ των θυλάκων σε αυτή τη σύντομη διαδρομή. αποκτήθηκε στην προηγούμενη τσέπη. Έτσι, εξασφαλίζεται αύξηση της κατανάλωσης λιπαντικού στο στρώμα. Λόγω του γεγονότος ότι, παρόμοια με μια κωνική σφήνα, το πάχος των σχισμών στεγανοποίησης στην έξοδο των θυλάκων είναι μικρότερο από ό,τι στην είσοδο, το αυξημένο κόστος λίπανσης με τα ίδια πάχη στρώσης δημιουργεί αυξημένες πιέσεις σε αυτήν και με το ίδιο φορτίο στο ρουλεμάν, αυξήστε το πάχος του στρώματος. Επομένως, εφόσον όλα τα άλλα πράγματα είναι ίσα, στο λιπαντικό στρώμα του ρουλεμάν σύμφωνα με την εφεύρεση, η μέση ταχύτητα λίπανσης, η κατανάλωσή του και το ελάχιστο πάχος του στρώματος λίπανσης (ή πίεση) θα είναι μεγαλύτερα από ό,τι στο στρώμα Reynolds-Mitchel και στο επίπεδο πρωτοτύπου. Δεδομένου ότι το μέγεθος της τσέπης κατά μήκος του στρώματος επιλέγεται όχι περισσότερο από αυτό που απαιτείται για την αποκατάσταση στο τμήμα του θύλακα της ταχύτητας ροής που χάθηκε για να ξεπεραστεί η αντίσταση στο δρόμο μεταξύ των θυλάκων στο διάκενο στεγανοποίησης, ο αριθμός των θυλάκων κατά μήκος το μήκος του στρώματος θα είναι βέλτιστα μεγάλο, παρέχοντας πολλαπλή (πολλαβάθμια) χρήση αδρανειακών δυνάμεων για την αύξηση της ταχύτητας λίπανσης στο στρώμα. Στην περιοχή του στρώματος όπου η πίεση δεν αυξάνεται (έχει φτάσει στο μέγιστο ή πέφτει), λόγω της απουσίας θυλάκων εκεί, η σταθερή επιφάνεια επιβραδύνει τη ροή του λιπαντικού όσο το δυνατόν περισσότερο, όπως απαιτείται για τη μείωση της πτώσης πίεσης . Επιπλέον, η θέση των θυλάκων έξω από τη ζώνη μέγιστης φθοράς που εμφανίζεται στη θέση του ελάχιστου πάχους στρώματος, μειώνει σημαντικά τη φθορά των λεπτών κορυφών των χωρισμάτων μεταξύ των θυλάκων. Τα τμήματα της επιφάνειας εργασίας μεταξύ των θυλάκων και στις άκρες του στρώματος στην περιοχή των θυλάκων χρησιμεύουν κυρίως ως στεγανοποιήσεις που μειώνουν την πλευρική διαρροή και ο σχηματισμός πίεσης στο στρώμα εξασφαλίζεται όταν η ροή του λιπαντικού διέρχεται από τις σχισμές στεγανοποίησης από τη μια τσέπη στην άλλη. Ως εκ τούτου, η εμβάθυνση των άκρων στεγανοποίησης σε σχέση με το επίπεδο της επιφάνειας εργασίας καθιστά δυνατό τον σχηματισμό διαφορετικού πάχους στρώσης στις σχισμές στεγανοποίησης και στις επιφάνειες εργασίας και τη δημιουργία των βέλτιστων τιμών τους τόσο για τη μείωση των πλευρικών διαρροών όσο και για την αύξηση της κατανάλωσης λιπαντικού . Επιπλέον, η παροχή αύξησης στο πλάτος της επιφάνειας εργασίας στα άκρα του στρώματος, καθώς η πίεση αυξάνεται κατά μήκος του, μειώνει την πλευρική διαρροή. Ως αποτέλεσμα της γενικής επιρροής αυτών των παραγόντων σχεδιασμού, το ελάχιστο πάχος του στρώματος λίπανσης αυξάνεται κατά περισσότερο από 2 φορές. Κατά συνέπεια, η απαγωγή θερμότητας (κατανάλωση ενέργειας) μειώνεται κατά το ίδιο ποσό και η φέρουσα ικανότητα του ρουλεμάν αυξάνεται περισσότερο από 4 φορές και η φθορά του επίσης μειώνεται. Στο ΣΧ. Το σχήμα 1 είναι μια ισομετρική όψη ενός δακτυλίου ρουλεμάν στήριξης με επιφάνειες κίνησης κατά διαστήματα που χωρίζουν θύλακες κατά μήκος του πλάτους του φύλλου. Στο ΣΧ. 2 δείχνει μια διατομή του δακτυλίου που φαίνεται στο ΣΧ. 1, και το τμήμα του άξονα. Στο ΣΧ. Το σχήμα 3 δείχνει μια τομή κατά μήκος του στρώματος λίπανσης Reynolds-Mitchel και την κατανομή των ρυθμών λίπανσης στο πάχος του στρώματος. Στο ΣΧ. Το Σχήμα 4 δείχνει μια τομή κατά το μήκος του λιπαντικού στρώματος ενός ρουλεμάν σύμφωνα με την εφεύρεση και την κατανομή των ταχυτήτων σε αυτό στο πάχος του στρώματος. Στο ΣΧ. Το σχήμα 5 δείχνει μια κάτοψη ενός τσοκ ρουλεμάν ώσης με μεταβλητό πλάτος της επιφάνειας εργασίας στα άκρα του στρώματος στην περιοχή των θυλάκων. Στο ΣΧ. 6 δείχνει ένα τμήμα κατά μήκος Α-Α του μαξιλαριού στο ΣΧ. 5. Στο ΣΧ. 7 δείχνει ένα τμήμα κατά μήκος Β-Β του μαξιλαριού στο ΣΧ. 5. Στο ΣΧ. 8 δείχνει ένα τμήμα κατά μήκος Α-Α του χιτωνίου στο ΣΧ. 2. Στο ΣΧ. 1 και 2 χιτώνια 1 ρουλεμάν στήριξης που φαίνεται: τσέπες 2, η επιφάνεια εργασίας 3 του χιτωνίου, που βρίσκονται στην περιοχή όπου δεν υπάρχουν τσέπες "διαφράγματα 4 μεταξύ των τσέπες και των τμημάτων της επιφάνειας εργασίας 5 και 6, που βρίσκονται αντίστοιχα κατά μήκος των άκρων του μανικιού και ανάμεσα στις τσέπες κατά μήκος του πλάτους του χιτωνίου, άκρες σφράγισης 7, κατασκευασμένες στις μυτερές κορυφές των χωρισμάτων 4 και έχουν αμβλύ ή στρογγυλεμένο μέγεθος 8. Το μέγεθος των τσεπών κατά μήκος του πλάτους του στρώματος είναι μεγαλύτερο από ό,τι κατά μήκος του μήκος και μεγαλύτερο από το μέγεθος κατά μήκος του πλάτους του στρώματος των τμημάτων της επιφάνειας εργασίας στα διαστήματα μεταξύ των θυλάκων. επιφάνειες του χιτωνίου 1 μέρη του στρώματος λίπανσης 12 και 13, αντίστοιχα, στην περιοχή των θυλάκων 2 και έξω από αυτό, και του θύλακα τροφοδοσίας 14. Το διάγραμμα φαίνεται επίσης 15 κατανομή των πιέσεων στο στρώμα λίπανσης κατά μήκος του μήκος, γωνία 16 είναι η κεντρική γωνία μεταξύ της θέσης της μέγιστης πίεσης στο λιπαντικό στρώμα και του χωρίσματος στην τσέπη τροφοδοσίας, και η γωνία 17 είναι η κεντρική γωνία εντός της οποίας βρίσκονται οι θύλακες. Στο ΣΧ. Το Σχήμα 3 δείχνει ένα τμήμα κατά μήκος του λιπαντικού στρώματος Reynolds-Mitchel που σχηματίζεται μεταξύ της σταθερής επιφάνειας εργασίας 18 του μαξιλαριού ώσης και της επιφάνειας εργασίας 11 του ωστικού ρουλεμάν που κινείται με ταχύτητα 10. Μια πίεση σχηματίζεται στο στρώμα, στο οποίο το διάγραμμα κατανομής 19 είναι παρόμοιο με το διάγραμμα στο στρώμα στήριξης χωρίς θύλακες. Μέχρι το σημείο 20 του διαγράμματος 19, η πίεση αυξάνεται και μετά πέφτει. Μπροστά από τη στρώση στο χώρο 22 μεταξύ των μαξιλαριών ώσης (ή στην θήκη τροφοδοσίας του ρουλεμάν στήριξης), από όπου τροφοδοτείται το λιπαντικό στο στρώμα, κατά μήκος του πάχους ροής ίσο με το μέγιστο πάχος 23 του λιπαντικού στρώματος, το διάγραμμα κατανομής ταχύτητας 24 έχει σχήμα ορθογώνιο ή κοντά σε αυτό. Στο στρώμα, έχοντας περάσει το τμήμα εισόδου του 25, η ροή αποκτά μια αρκετά σταθερή (μεταβαλλόμενη αργά κατά μήκος του στρώματος) κατανομή ταχύτητας στο πάχος του στρώματος, όπως φαίνεται στο διάγραμμα 26. Μια τέτοια αλλαγή στο σχήμα του διαγράμματος το τμήμα εισόδου (από 24 έως 26) συμβαίνει λόγω επιβράδυνσης ροής σταθερής επιφάνειας εργασίας 18, η οποία αλλάζει το διάγραμμα σε τριγωνικό σχήμα 27, και λόγω πέδησης από την πίεση που σχηματίζεται στο στρώμα, αλλάζοντας επιπλέον το διάγραμμα σε σχήμα κοίλο τρίγωνο 26. Όπως φαίνεται από τη σύγκριση των διαγραμμάτων 24 και 26, το εμβαδόν του διαγράμματος 24, και ως εκ τούτου η κατανάλωση λιπαντικού πριν από την είσοδο στο στρώμα, είναι περισσότερο από 2 φορές μεγαλύτερη από την περιοχή του διαγράμματος 26 και την κατανάλωση λιπαντικού στο στρώμα. Συνεπώς, η ροή λιπαντικού πάχους 23 δεν εισέρχεται εξ ολοκλήρου στο στρώμα, και το μεγαλύτερο μέρος του ρυθμού ροής του, που αντιστοιχεί στη διαφορά στις περιοχές των διαγραμμάτων ταχύτητας 23 και 26, παραμένει στον θύλακα τροφοδοσίας και παρασύρεται από τη δίνη 21 που κυκλοφορεί Επιπλέον, όταν η ροή κινείται στο στρώμα, το σχήμα του διαγράμματος ταχύτητάς του, αλλάζει αργά, αποκτά ένα τριγωνικό σχήμα 28 στο σημείο όπου η πίεση φτάνει στο μέγιστο και στη συνέχεια στην περιοχή της πτώσης πίεσης στο στρώμα - το σχήμα ενός κυρτού τριγώνου 29, λόγω του γεγονότος ότι εκεί η πίεση επιταχύνει τη ροή. Αν δεν λάβουμε υπόψη τη ροή στη στρώση κατά το πλάτος της (πλευρική διαρροή), τότε όλες οι περιοχές των διαγραμμάτων 26, 28, 29 και το αντίστοιχο κόστος λιπαντικού είναι ίσες. Στο λιπαντικό στρώμα του πρωτοτύπου (σε ένα ρουλεμάν με θύλακες), όταν η ροή εισέρχεται στο στρώμα από κάθε θύλακα, λαμβάνει χώρα μια διαδικασία παρόμοια με αυτή που συζητήθηκε παραπάνω όταν εισέρχεται στο λιπαντικό στρώμα από τον θύλακα τροφοδοσίας. Εκεί, πριν εισέλθει στο λιπαντικό στρώμα, η κατανομή της ταχύτητας είναι ίδια όπως στην θήκη τροφοδοσίας που αντιστοιχεί στο διάγραμμα 24, και στο στρώμα μεταξύ των θυλάκων, καθώς το μήκος αυτού του στρώματος είναι μεγαλύτερο από το μήκος του τμήματος εισόδου, η ταχύτητα Η κατανομή ρυθμίζεται που αντιστοιχεί στο διάγραμμα 26. Έτσι, στο πρωτότυπο σε Σε όλους τους θύλακες, το μεγαλύτερο μέρος του λιπαντικού της ροής δίπλα στην κορυφογραμμή με πάχος ίσο με το πάχος του στρώματος επίσης δεν εισέρχεται σε αυτό, αλλά στροβιλίζεται και παραμένει τις τσέπες. Το μειονέκτημα των ρουλεμάν που λειτουργούν σύμφωνα με την αρχή Reynolds-Mitchell, συμπεριλαμβανομένων των πρωτοτύπων ρουλεμάν, είναι ότι οι δυνάμεις τριβής που δρουν από τη σταθερή επιφάνεια εργασίας στην περιοχή του στρώματος, όπου αυξάνεται η πίεση στο μήκος του, επιβραδύνουν συνεχώς το λιπαντικό καθώς αυτό κινείται στο στρώμα. Αυτό εμποδίζει το λιπαντικό να εισέλθει στο στρώμα, δηλ. μειώνει την ταχύτητα και την κατανάλωση λιπαντικού στο στρώμα, το οποίο με τη σειρά του μειώνει το ελάχιστο πάχος του στρώματος λίπανσης, αυξάνει τη θερμοκρασία του και μειώνει τη φέρουσα ικανότητα του ρουλεμάν. Είναι αδύνατο να αυξηθεί η γωνία σφήνας (τιμή διάκενου λαδιού) για να μειωθεί η καθορισμένη πέδηση, επειδή οποιαδήποτε αύξηση σε αυτό οδηγεί σε αύξηση της πλευρικής διαρροής λιπαντικού από το στρώμα και αύξηση πάνω από ένα ορισμένο μέγεθος - ακόμη και στην εμφάνιση αντίστροφης κίνησης λιπαντικού στη σταθερή επιφάνεια εργασίας προς την τσέπη τροφοδοσίας. Όσον αφορά την περιοχή του στρώματος όπου η πίεση δεν αυξάνεται (έχει φτάσει στο μέγιστο ή πέφτει), τότε το φρενάρισμα από την πλευρά μιας σταθερής επιφάνειας εργασίας είναι χρήσιμο εκεί, επειδή. Μειώνει όχι μόνο την πλευρική, αλλά και την τελική διαρροή, εμποδίζει την απομάκρυνση του λιπαντικού από το στρώμα από την επιφάνεια εργασίας. Στο ΣΧ. 4 σε διογκωμένο τμήμα του λιπαντικού στρώματος του ρουλεμάν στήριξης σύμφωνα με την εφεύρεση που φαίνεται στα Σχ. 1 και ΣΧ. 2 (το ακόλουθο ισχύει επίσης για ένα ρουλεμάν ώθησης), δείχνει: ένα ρουλεμάν ώσης 1, μη επικοινωνούντες θήκες 2, οι οποίες βρίσκονται μόνο στο τμήμα 12 της περιοχής στρώσης, όπου η πίεση αυξάνεται κατά μήκος του στρώματος . Επιπλέον, αυτές οι τσέπες, ξεκινώντας από την θήκη τροφοδοσίας 14, από την οποία τροφοδοτείται το λιπαντικό στο στρώμα, διαχωρίζονται κατά μήκος του στρώματος όχι από τμήματα της επιφάνειας εργασίας που εμποδίζουν το λιπαντικό, αλλά μόνο από χωρίσματα 4 με μυτερές κορυφές , που τελειώνει με στεγανοποιητικά άκρα 7, φτιαγμένα στο ίδιο επίπεδο με την επιφάνεια εργασίας 5 ή σε εσοχή σε σχέση με αυτό το επίπεδο κατά μια τιμή 30 έτσι ώστε στην είσοδο του λιπαντικού στην τσέπη το πάχος του κενού μεταξύ της ακμής στεγανοποίησης 7 και της άλλης επιφάνειας εργασίας 11 ήταν μεγαλύτερο από αυτό το πάχος στην έξοδο από την τσέπη. Το μέγεθος των θυλάκων λαδιού 31 και 32 κατά μήκος του στρώματος δεν πρέπει να είναι μικρότερο από την τιμή στην οποία αποκτά η ροή που εισήλθε στον θύλακα από το διάκενο μεταξύ της ακμής στεγανοποίησης και της άλλης επιφάνειας εργασίας 11, αφού περάσει μέσα από την τσέπη , η μέση ταχύτητα είναι μεγαλύτερη από τα 2/3 της ταχύτητας της κινούμενης επιφάνειας εργασίας. Αυτό αντιστοιχεί στο διάγραμμα 34. Οι άκρες στεγανοποίησης έχουν αμβλύ ή στρογγυλεμένες άκρες μεγέθους 8, οι οποίες παρέχουν ελάχιστη επιβράδυνση ροής λόγω του γεγονότος ότι αυτό το μέγεθος είναι ελάχιστο, όχι περισσότερο από 2 mm και μικρότερο από την τιμή στην οποία η μέση ταχύτητα ροής η σχισμή μειώνεται στην έξοδο από αυτήν σε μια τιμή όχι μικρότερη από το 1/2 της ταχύτητας της κινούμενης επιφάνειας εργασίας. Αυτό αντιστοιχεί στο διάγραμμα 33. Το μέγεθος των θυλάκων κατά μήκος του στρώματος (η απόσταση μεταξύ των χωρισμάτων σφράγισης) αυξάνεται από μια τιμή 31 σε μια τιμή 32 στον θύλακα τροφοδοσίας. Το βάθος της ακμής στεγανοποίησης αυξάνεται όσο πιο κοντά βρίσκεται αυτή η τσέπη στον τροφοδότη. Δείχνει επίσης: την επιφάνεια εργασίας 3 του χιτωνίου, που βρίσκεται στην περιοχή 13 του στρώματος, όπου δεν υπάρχουν τσέπες. ένα επίπεδο 6 που συνδέει τα χείλη στεγανοποίησης και δείχνει το περίγραμμα της κύριας στρωτής ροής. οι επιφάνειες εργασίας 5, που βρίσκονται κατά μήκος των άκρων του χιτωνίου και μεταξύ των τσέπες κατά το πλάτος του χιτωνίου, μπορεί να συμπίπτουν με το επίπεδο 5, όπως φαίνεται στο Σχ. 1 και ΣΧ. 2; άξονας 9, που περιστρέφεται με περιφερειακή ταχύτητα 10, και έχει μια επιφάνεια εργασίας 11, που σχηματίζει με τις εσωτερικές επιφάνειες του χιτωνίου 1 μέρος του λιπαντικού στρώματος 12 και 13. Δείχνεται επίσης ένα διάγραμμα 15 της κατανομής των πιέσεων στο λιπαντικό στρώμα κατά το μήκος του, όπου η μέγιστη πίεση βρίσκεται σε ένα σημείο που δίνεται από τη γωνία 16. Το λιπαντικό στρώμα ενός ωστικού ρουλεμάν σύμφωνα με την εφεύρεση θα έχει παρόμοια εμφάνιση. Εάν τοποθετηθούν επίσης θήκες με τέτοια χωρίσματα στην περιοχή 13, όπου η πίεση πέφτει, τότε αυτό θα μειώσει επίσης την επιβράδυνση της ροής, αλλά θα συμβάλει στην απομάκρυνση του λιπαντικού από το στρώμα, και αυτό δεν συνιστάται. Επομένως, οι θύλακες πρέπει να βρίσκονται μόνο στην περιοχή του στρώματος όπου η πίεση αυξάνεται κατά το μήκος του. Η συσκευή σύμφωνα με την εφεύρεση λειτουργεί ως εξής. Το λιπαντικό στην θήκη τροφοδοσίας, όπως στο στρώμα Reynolds-Mitchel που συζητήθηκε παραπάνω, επιταχύνεται από την κινούμενη επιφάνεια εργασίας 11 και η γειτονική ροή με πάχος 23 ίσο με το μέγιστο πάχος του στρώματος λιπαντικού αποκτά πρόσθετες ταχύτητες, όπως φαίνεται στο διάγραμμα 24. Σε αυτή την περίπτωση, η διαδικασία μεταφοράς λίπανσης κινητικής ενέργειας από την κορυφογραμμή λαμβάνει χώρα με μέγιστη απόδοση, αφού το στρώμα σε όλο το πάχος του 23 αποκτά τη μέγιστη δυνατή ταχύτητα (την ταχύτητα της κινούμενης επιφάνειας). Περαιτέρω, αυτή η ροή εισέρχεται στην περιοχή 12 (όπου βρίσκονται οι θύλακες) του λιπαντικού στρώματος, το οποίο, σύμφωνα με την εφεύρεση, είναι ένα κενό σφήνας μεταξύ της επιφάνειας 11 και της επιφάνειας 5, καθώς και στο επίπεδο 6. Στη συνέχεια το λιπαντικό εισέρχεται στις τσέπες 2 και περαιτέρω στο στρώμα της περιοχής 13, όπου λείπουν οι τσέπες. Στην περιοχή 12, η ​​ροή εισέρχεται πρώτα στο διάκενο μεταξύ του χείλους στεγανοποίησης 7 του πρώτου διαφράγματος και της επιφάνειας εργασίας 11 (διάκενο τσέπης). Λόγω της επίδρασης αυτής της ακμής, παρά τη μικρή της επιφάνεια τριβής (μικρή τιμή 8 της αμβλύνσεως ή στρογγυλοποίησης της), καθώς και λόγω της πτώσης πίεσης μεταξύ του πρώτου θύλακα 2 και του θύλακα τροφοδοσίας 4, οι ρυθμοί ροής αλλάζουν με τέτοιο τρόπο ότι το διάγραμμα 24 αυτών των ταχυτήτων πριν από το άκρο στεγανοποίησης μετατρέπεται στο διάγραμμα 33 πίσω από το άκρο στεγανοποίησης. Όπως μπορεί να φανεί από τη σύγκριση αυτών των διαγραμμάτων, στη συσκευή σύμφωνα με την εφεύρεση, το σταθερό τμήμα του ρουλεμάν (χιτώνιο ή ώθηση) παρουσιάζει επίσης κάποια αντίσταση στη ροή, αλλά αυτή η αντίσταση, όπως φαίνεται από τη σύγκριση των διάγραμμα 33 στο ΣΧ. 4 και τα διαγράμματα 26 στο ΣΧ. 3, υπάρχει σημαντικά μικρότερη αντίσταση στη ροή ενός σταθερού τμήματος στο στρώμα Reynolds-Mitchel και στο στρώμα πρωτοτύπου, καθώς η περιοχή του πρώτου διαγράμματος με την ίδια ταχύτητα 10 της κινούμενης επιφάνειας εργασίας 11 είναι σημαντικά μεγαλύτερη από την περιοχή του δεύτερου διαγράμματος. Επομένως, η κατανάλωση λιπαντικού που εισάγεται από την θήκη τροφοδοσίας 4 στο φέρον στρώμα σύμφωνα με την εφεύρεση είναι σημαντικά (περισσότερο από δύο φορές) μεγαλύτερη από αυτή του ρουλεμάν Reynolds-Mitchell και του πρωτοτύπου. Αν και δεν εισέρχεται ολόκληρη η ροή του λιπαντικού, με πάχος 23, από τον θύλακα τροφοδοσίας στο στρώμα, και μέρος αυτού, που αντιστοιχεί στη διαφορά στις περιοχές των διαγραμμάτων ταχύτητας 24 και 33, παραμένει στον θύλακα τροφοδοσίας ως μέρος του η δίνη 21. Επιπλέον, στον πρώτο θύλακα, η ροή, όπως και στον θύλακα τροφοδοσίας, επιταχύνεται και κατά μήκος του πάχους της ροής (πάχος μεταξύ του επιπέδου 6 και της επιφάνειας 11), το διάγραμμα ταχύτητας αποκτά σχήμα 34 μπροστά από το δεύτερο διαμέρισμα. Αυτό το σχήμα δεν είναι πλήρες ορθογώνιο, όπως το σχήμα του διαγράμματος 24, λόγω του μικρότερου μήκους και βάθους των θηκών 2 από αυτό της θήκης τροφοδοσίας. Αυτές οι διαστάσεις της τσέπης, και ειδικά το μήκος της, πρέπει να είναι βέλτιστες ότι ο αριθμός των θυλάκων δεν είναι πολύ μικρός, αλλά επίσης έτσι ώστε το διάγραμμα ταχύτητας ροής 34 να αποκτά επαρκή πληρότητα στον θύλακα ώστε να συσσωρεύεται κινητική ενέργεια για να υπερνικήσει την αντίσταση του επόμενου κενού μεταξύ των θυλάκων χωρίς μεγάλη απώλεια ροής. Αυτή η απώλεια εξακολουθεί να λαμβάνει χώρα και αντιστοιχεί στη διαφορά στα εμβαδά των διαγραμμάτων ταχύτητας και στις δύο πλευρές του διακένου στεγανοποίησης. Το λιπαντικό που δεν έχει εισέλθει στη σχισμή στεγανοποίησης παραμένει στην τσέπη και κυκλοφορεί εκεί ως μέρος μιας δίνης, παρόμοια με τη δίνη 21 στην τσέπη τροφοδοσίας. Η αύξηση της πίεσης στους θύλακες 2 συμβαίνει επειδή το διάκενο μεταξύ της ακμής στεγανοποίησης 7 και της επιφάνειας εργασίας (το πάχος του διακένου σφράγισης) στην έξοδο των θυλάκων είναι μικρότερο από ό,τι στην είσοδο. Έτσι, η αύξηση της κατανάλωσης λιπαντικού που εισάγεται από την κινούμενη επιφάνεια, και κατά συνέπεια, η αύξηση της πίεσης στο στρώμα σύμφωνα με την εφεύρεση σε σύγκριση με τα στρώματα Reynolds-Mitchell και το πρωτότυπο συμβαίνει κυρίως για δύο λόγους: πρώτον, το μέγεθος 7 του αμβλύνματος ή της στρογγυλοποίησης του άκρου στεγανοποίησης είναι σημαντικά μικρότερο από το μήκος του τμήματος εισόδου, επομένως η υδραυλική αντίσταση του κενού στεγανοποίησης μεταξύ των θυλάκων θα είναι τόσο μικρότερη που το διάγραμμα ταχύτητας ροής δεν θα αποκτήσει ακόμη σταθερό σχήμα, παρόμοια έως 26 στο Σχ. 3 και οι δυνάμεις αδράνειας βοηθούν να ξεπεραστεί η αντίσταση αυτού του κενού στεγανοποίησης. δεύτερον, οι διαστάσεις των θυλάκων κατά μήκος του στρώματος 31 και 32 είναι τέτοιες ώστε η ροή, καθώς κινείται σε κάθε θύλακα, έχει χρόνο να αποκτήσει αυξημένες ταχύτητες σε όλο το πάχος της καθορισμένης σχισμής για να υπερνικήσει την αντίστασή της με μέγιστο κατανάλωση λιπαντικού, αλλά αυτές οι διαστάσεις θα πρέπει επίσης να είναι όσο το δυνατόν μικρότερες για να αυξηθεί ο αριθμός των θυλάκων, έτσι ώστε η διαδικασία επιτάχυνσης της ροής στους θύλακες να είναι πιο πολλαπλή σε όλο το στρώμα όπου αυξάνεται η πίεση. Η θεωρούμενη αρχή δημιουργίας πίεσης στο λιπαντικό στρώμα σύμφωνα με την εφεύρεση είναι παρόμοια με την αρχή της δημιουργίας πίεσης σε μια περιστροφική στροβιλομηχανή: εκεί, σε κάθε στάδιο, ο κινούμενος ρότορας μεταφέρει κινητική ενέργεια στο λειτουργικό ρευστό και στη συνέχεια, σε ένα σταθερό οδηγό πτερύγιο, αυτή η ενέργεια μετατρέπεται σε ενέργεια πίεσης. Παρόμοια με αυτή τη διαδικασία, στο λιπαντικό στρώμα σύμφωνα με την εφεύρεση, σε κάθε θύλακα, κατά το μήκος του, η κινητική ενέργεια μεταφέρεται στη ροή του λιπαντικού από την κινούμενη επιφάνεια εργασίας και περαιτέρω, στα κενά στεγανοποίησης μεταξύ των θυλάκων, αυτή η κινητική ενέργεια μετατρέπεται σε ενέργεια πίεσης στον επόμενο θύλακα, αφού σε αυτό το διάκενο οι δυνάμεις αδράνειας ρέουν και οι υδροδυναμικές δυνάμεις τριβής από την κινούμενη επιφάνεια δρουν ενάντια στις δυνάμεις πίεσης που αντιστοιχούν στη διαφορά πίεσης μεταξύ των θυλάκων. Τα τμήματα 5 της επιφάνειας εργασίας μεταξύ των θυλάκων και στις άκρες του στρώματος χρησιμεύουν κυρίως ως σφραγίσματα που μειώνουν την πλευρική διαρροή, ο σχηματισμός πίεσης στο στρώμα παρέχεται από τη διαφορά στα πάχη των σχισμών στεγανοποίησης στην είσοδο και την έξοδο του τις τσέπες. Ως εκ τούτου, η εμβάθυνση των άκρων στεγανοποίησης σε σχέση με το επίπεδο της επιφάνειας εργασίας καθιστά δυνατό τον σχηματισμό διαφορετικού πάχους στρώσης στις σχισμές στεγανοποίησης και στις επιφάνειες εργασίας και τη δημιουργία των βέλτιστων τιμών τους τόσο για τη μείωση των πλευρικών διαρροών όσο και για την αύξηση της κατανάλωσης λιπαντικού . Για το σκοπό αυτό, το πάχος του στρώματος λίπανσης μεταξύ των επιφανειών 5 και 11 θεωρείται ότι είναι ελάχιστο, μικρότερο κατά 30 από το πάχος των σχισμών στεγανοποίησης. Αυτό το μέτρο σχεδιασμού μειώνει την πλευρική διαρροή ενώ αυξάνει την ποσότητα λιπαντικού που μεταφέρεται από την κινούμενη επιφάνεια εργασίας. Στην περιοχή του στρώματος όπου η πίεση δεν αυξάνεται (έχει φτάσει στο μέγιστο ή πέφτει), λόγω της απουσίας θυλάκων εκεί, η σταθερή επιφάνεια επιβραδύνει τη ροή του λιπαντικού όσο το δυνατόν περισσότερο, όπως απαιτείται για τη μείωση της πτώσης πίεσης . Επιπλέον, η θέση των θυλάκων έξω από τη ζώνη μέγιστης φθοράς, που εμφανίζεται στη θέση του ελάχιστου πάχους στρώματος, μειώνει σημαντικά τη φθορά των λεπτών χωρισμάτων στεγανοποίησης μεταξύ τους. Στην περιοχή του θύλακα, το πλάτος της επιφάνειας εργασίας στα άκρα του στρώματος μπορεί να αυξηθεί κατά μήκος του στρώματος, καθώς αυξάνεται η πίεση στο στρώμα, γεγονός που μειώνει περαιτέρω την πλευρική διαρροή. Στο ΣΧ. Το σχήμα 5 δείχνει μια κάτοψη ενός μαξιλαριού ωστικού εδράνου, στο οποίο, στην περιοχή όπου βρίσκονται οι θύλακες, το πλάτος της επιφάνειας εργασίας στα άκρα του στρώματος αυξάνεται κατά το μήκος του στρώματος. Στο ΣΧ. 6 και ΣΧ. Το σχήμα 7 δείχνει τις διατομές αυτού του μαξιλαριού, αντίστοιχα, κατά μήκος ΑΑ και κατά μήκος ΒΒ. Αυτά τα σχήματα δείχνουν: την περιοχή 12 όπου βρίσκονται οι τσέπες 2. περιοχή 13 στην έξοδο του στρώματος, όπου δεν υπάρχουν τσέπες. διάγραμμα 15 κατανομής πίεσης κατά μήκος του στρώματος. οι μικρότερες 35 και μεγαλύτερες 36 διαστάσεις του πλάτους της επιφάνειας εργασίας στις άκρες του στρώματος. το μικρότερο 37 και το μεγαλύτερο 38 διαστάσεις τσέπης κατά μήκος του στρώματος (μήκος τσέπης). μέγεθος 39 της θήκης κατά μήκος του πλάτους της στρώσης (πλάτος τσέπης), διάγραμμα 40 της κατανομής πίεσης κατά μήκος του πλάτους της στρώσης. Στο ΣΧ. Το σχήμα 8 δείχνει ένα τμήμα κατά μήκος του ΑΑ (Εικ. 2) κατά μήκος του πλάτους του δακτυλίου ρουλεμάν ώθησης, στο οποίο, εκτός από τα τμήματα της επιφάνειας εργασίας στις άκρες του στρώματος, μεγέθους 41, διαχωρίζονται τσέπες 2 από το καθένα άλλα κατά το πλάτος του στρώματος κατά τμήματα της επιφάνειας εργασίας, με μέγεθος 42. Το διάγραμμα φαίνεται επίσης εκεί 43 κατανομή πίεσης στο πλάτος του στρώματος. Η συσκευή σύμφωνα με την εφεύρεση που φαίνεται στο ΣΧ. 5-8 λειτουργεί όπως φαίνεται στο ΣΧ. 4. Εκτός από τα παραπάνω, πρέπει να σημειωθεί ότι η αύξηση του πλάτους της επιφάνειας εργασίας κατά το μήκος του στρώματος στις άκρες του από το μέγεθος 35 στο μέγεθος 36 (Εικ. 5) μειώνει την ποσότητα διαρροής από το στρώμα , αφού δημιουργείται μεγαλύτερο πλάτος στη θέση μεγαλύτερης πίεσης (βλ. διάγραμμα).15 στο Σχ. 6). Επιπλέον, μια αύξηση του μεγέθους των θυλάκων κατά μήκος του στρώματος από μια τιμή 37 σε μια τιμή 38 (Εικ. 6) στον θύλακα τροφοδοσίας παρέχει βέλτιστες συνθήκες για την αποκατάσταση των ρυθμών ροής στους θύλακες, οι οποίοι είναι μειωθεί στις σχισμές στεγανοποίησης στην είσοδο των θυλάκων, επειδή όσο μεγαλύτερο είναι το πάχος της σχισμής (όσο μεγαλύτερη είναι η ροή που εισάγεται στην τσέπη), τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ των σχισμών στεγανοποίησης για την αποκατάσταση των ρυθμών ροής. Από αυτή την προϋπόθεση, και λαμβάνοντας επίσης υπόψη τις πραγματικές διαστάσεις του πάχους των σχισμών στεγανοποίησης και τη δυνατότητα σχηματισμού μεγαλύτερου αριθμού θυλάκων, οι διαστάσεις των θυλάκων 39 (Εικ. 7 και Εικ. 8) θα πρέπει να είναι μεγαλύτερες στο πλάτος του στρώματος παρά στο μήκος. Όσον αφορά την αναλογία μεταξύ των διαστάσεων 39 (Εικ. 8) των θυλάκων και των διαστάσεων 42 των τμημάτων της επιφάνειας εργασίας στα διαστήματα μεταξύ των θυλάκων, τότε δεδομένου ότι αυτά τα τμήματα προορίζονται μόνο για τη μείωση της ροής του λιπαντικού κατά μήκος του πλάτος του στρώματος από τσέπη σε τσέπη, οι διαστάσεις 32 πρέπει να είναι μικρότερα μεγέθη 39. Ως αποτέλεσμα της γενικής επιρροής αυτών των παραγόντων σχεδιασμού, το ελάχιστο πάχος της στρώσης λίπανσης αυξάνεται περισσότερο από 2 φορές. Κατά συνέπεια, η απαγωγή θερμότητας (κατανάλωση ενέργειας) μειώνεται κατά το ίδιο ποσό και η φέρουσα ικανότητα του ρουλεμάν αυξάνεται περισσότερο από 4 φορές και η φθορά του επίσης μειώνεται.

ΑΠΑΙΤΗΣΗ

1. Υδροδυναμικό ρουλεμάν, στο οποίο κατασκευάζονται θύλακες λαδιού σε μία από τις επιφάνειες εργασίας σχηματίζοντας ένα υδροδυναμικό λιπαντικό στρώμα, που χαρακτηρίζεται από το ότι όλοι οι θύλακες τοποθετούνται μόνο εν μέρει ή σε όλη την επιφάνεια του στρώματος, όπου αυξάνεται η πίεση σε όλο το μήκος του στρώματος, στις τσέπες, ξεκινώντας από τον τροφοδότη, από τον οποίο το λιπαντικό εισέρχεται στο στρώμα, χωρίζονται μεταξύ τους κατά μήκος του στρώματος με χωρίσματα που έχουν αιχμηρές κορυφές που τελειώνουν με στεγανοποιητικά άκρα. 2. Το ρουλεμάν σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από το ότι το μέγεθος των θηκών στο πλάτος του στρώματος είναι μεγαλύτερο από το μήκος. 3. Το ρουλεμάν σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από το ότι υπάρχουν τμήματα της επιφάνειας εργασίας κατά το πλάτος του στρώματος μεταξύ των θυλάκων. 4. Ρουλεμάν σύμφωνα με την αξίωση 1, χαρακτηριζόμενο από το ότι η απόσταση κατά το πλάτος του στρώματος από το άκρο της επιφάνειας εργασίας έως τις τσέπες αυξάνεται κατά το μήκος του στρώματος. 5. Ρουλεμάν σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από το ότι οι διαστάσεις των θηκών κατά μήκος του στρώματος αυξάνονται όσο πιο κοντά είναι αυτή η τσέπη στον τροφοδότη.

Σε ένα υδροδυναμικό ρουλεμάν, δεν υπάρχει άμεση επαφή μεταξύ των επιφανειών τριβής, αφού το κενό μεταξύ τους γεμίζει με λιπαντικό ρευστό υπό τη δράση υδροδυναμικών δυνάμεων.

Η χρήση ενός υδροδυναμικού ρουλεμάν καθιστά δυνατή την αντικατάσταση της τριβής ολίσθησης με τριβή υγρούκαι να μειώσει τις απώλειες ενέργειας.

Σε ένα υδροδυναμικό ρουλεμάν, ένα λεπτό στρώμα ρευστού αναλαμβάνει το φορτίο και το μεταφέρει στο στήριγμα.

Συνθήκες για την εμφάνιση τριβής ρευστού

Για τη λειτουργία ενός υδροδυναμικού ρουλεμάν, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα στρώμα υδροδυναμικής λίπανσης, για αυτό είναι απαραίτητο να διασφαλιστούν οι ακόλουθες συνθήκες:

• Το λιπαντικό υγρό πρέπει να διατηρείται σε κενό (π.χ. μεταξύ του άξονα και του περιβλήματος του ρουλεμάν)
• Πρέπει να διατηρείται επαρκής πίεση στο λιπαντικό υγρό για να εξισορροπηθεί το φορτίο
• το υγρό πρέπει να διαχωρίζει τελείως τις επιφάνειες ολίσθησης, πράγμα που σημαίνει ότι το στρώμα του πρέπει να είναι υψηλότερο από το άθροισμα της τραχύτητας της επιφάνειας
• το πάχος του υγρού στρώματος πρέπει να είναι μεγαλύτερο από την ελάχιστη τιμή

Η αρχή λειτουργίας ενός υδροδυναμικού ρουλεμάν

Εξετάστε το σχήμα λειτουργίας ενός υδροδυναμικού ρουλεμάν.

Ο άξονας είναι εγκατεστημένος σε ένα περίβλημα γεμάτο με λάδι με ένα κενό, υπό τη δράση ενός φορτίου πιέζεται στην κάτω επιφάνεια του περιβλήματος. Αποδεικνύεται ότι στην αρχική θέση ο άξονας βρίσκεται στο περίβλημα με εκκεντρικότητα.

Όταν ο άξονας περιστρέφεται, ένα μικρό στρώμα υγρού αρχίζει να κινείται λόγω της προσρόφησης και απομακρύνεται μετά την επιφάνεια του άξονα. Τα επόμενα στρώματα μπορούν επίσης να παρασυρθούν σε περιστροφική κίνηση λόγω του ιξώδους του λαδιού λειτουργίας. Αποδεικνύεται ότι ο άξονας λειτουργεί ως αντλία, δημιουργώντας μια ροή λειτουργικού ρευστού και πιέζοντάς το στο σφηνοειδές κενό μεταξύ του περιβλήματος και του άξονα. Ως αποτέλεσμα της πρόσκρουσης του περιστρεφόμενου άξονα, το λάδι τείνει να γεμίσει το σφηνοειδές κενό και να ανυψώσει τον άξονα, από την άλλη πλευρά, αυτό αποτρέπεται από το φορτίο που επενεργεί στον άξονα.

Όταν δημιουργείται αρκετό για να ανυψώσει τον άξονα και να εξασφαλίσει τη ροή του λαδιού σε ολόκληρη την περιφέρεια, εμφανίζεται μια κατάσταση ισορροπίας.

Υδροδυναμικό ρουλεμάν με οπές σφήνας

Για την εξασφάλιση υψηλών αντικραδασμικών ιδιοτήτων, χρησιμοποιείται ένα υδροδυναμικό ρουλεμάν με οπές σφήνας, στο οποίο ο στροφέας άξονα στηρίζεται σε πολλές σφήνες λαδιού. Αυτό μειώνει την πιθανότητα κραδασμών.

Υπολογισμός υδροδυναμικού ρουλεμάν

Η προϋπόθεση για την εξασφάλιση της τριβής του υγρού:

H≥1,1(Rz1 +Rz2 +y)

• όπου h είναι το πάχος του λιπαντικού στρώματος
• R z1 τραχύτητα τεμαχίου εργασίας 1
• R z2 τραχύτητα τεμαχίου εργασίας 2
• y - βέλος εκτροπής της ακίδας (άξονας)

Ο μικρότερος λόγος σχετικής εκκεντρότητας μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

X=1-(h/0,5s)

• όπου s είναι η μέση απόσταση
• x - σχετική εκκεντρότητα x = e / 0,5 s

Το απαιτούμενο ιξώδες του ρευστού, στο οποίο θα είναι δυνατό να επιτευχθεί ο τρόπος τριβής ρευστού, μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο:

μ=PΨ 2 /ωldFr

• l - μήκος άξονα, m
• d - διάμετρος άξονα, m
• ω - γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του άξονα
• P - τιμή φορτίου
• Ψ - σχετική κάθαρση Ψ = s/d
• Fr - αδιάστατος συντελεστής φέρουσας ικανότητας

Κατά τη λειτουργία του υδροδυναμικού απλού ρουλεμάν, το λάδι θα θερμανθεί, πράγμα που σημαίνει ότι θα αλλάξει το ιξώδες του. Η εξάρτηση του ιξώδους από τη θερμοκρασία του ρευστού εργασίας αντανακλάται στο. Εάν η αρχική θερμοκρασία λαδιού είναι άγνωστη, ο υπολογισμός πραγματοποιείται με τη μέθοδο των διαδοχικών προσεγγίσεων, ρυθμίζοντας την αρχική τιμή στους -50 °C.

Πλεονεκτήματα των υδροδυναμικών ρουλεμάν

• υψηλό πόρο
• χαμηλό θόρυβο
• μικρές δονήσεις κατά τη λειτουργία
• απόσβεση κραδασμών

Μειονεκτήματα των υδροδυναμικών ρουλεμάν

• Δυνατότητα εργασίας μόνο σε υψηλές ταχύτητες
• επίδραση της θερμοκρασίας στον τρόπο λειτουργίας, χαρακτηριστικά