2.Поняття про підшипники кочення, їх класифікація.

У будь-якому механізмі або машині розрізняють два типи рухливих опор: опори з тертям ковзання й опори з тертям катання.

У першому випадку відбувається взаємне переміщення й взаємодія робочих поверхонь вала й корпуса, найчастіше розділених вкладишем ковзання й мастильних речовин. Робота опори відбувається при чистому ковзанні дотичних деталей.

У другому випадку між взаємно рухливими поверхнями заставляються тіла кочення (кульки або ролики) і робота опори відбувається при терті катання. У цьому випадку замість вкладишів із бронзи, бабітів пластиков або інших матеріалів в опорах з тертям катання встановлюються кулькові або роликові сталеві підшипники.

Залежно від характеру нагружения обертових опор вони називаються радіальними, якщо опора сприймає радіальні навантаження, упорними, якщо опора сприймає тільки осьові навантаження, і радіально-упорними або завзято-радіальними підшипниками (залежно від того які переважають), якщо опора сприймає радіальні й осьові навантаження одночасно.

Кожний тип опори характеризується своїми розмірами, конструкцією, технічними умовами на виготовлення, установку й експлуатацію.

Підшипники кочення й підшипники ковзання по-різному пручаються руху й так само по-різному визначають зношування елементів рухливих опор і поверхонь деталей машин. Той або інший тип підшипника вибирається виходячи з оцінки техніко-економічних умов експлуатації машини або конкретних вузлів.

Переваги підшипників кочення перед підшипниками ковзання зводяться головним чином до значно меншого тертя при рушанні з місця й при малих швидкостях руху. Крім того, підшипники кочення мають менші осьові розміри, конструктивно просто дозволяють компонувати самоустановлювальні опори, не вимагають тривалого й трудомісткого індивідуального припасування вкладишів і їхні приробітки, особливо в тих випадках, коли мова йде про цапфи більших діаметрів з високими навантаженнями, швидкостями обертання, температурами.

При застосуванні підшипників кочення полегшується постачання вузлів машин змащенням, обслуговування й відхід, забезпечується схоронність посадкових поверхонь шийок валів і циліндрів, тобто для абсолютної більшості опор целюлозно-паперового встаткування вони мають досить більші переваги.

Однак поряд з перевагами підшипники кочення володіють і рядом недоліків.

Так, крупно- і особокрупногабаритные підшипники, які широко представлені в целюлозно-паперовому встаткуванні, виготовляються дрібними серіями й мають досить високу вартість. Підшипники кочення уступають підшипникам ковзання по радіальних розмірах, вазі, твердості.

Досить складним є вибір підшипників кочення при сполученні одночасно діючих високих навантажень і швидкостей обертання. Відомо, що збільшення швидкості обертання й навантаження спричиняє зниження довговічності (терміну служби) підшипника. Якщо, наприклад, навантаження збільшується на 25% проти раніше прийнятої, то довговічність підшипника скорочується вдвічі, а якщо навантаження збільшується вдвічі, термін служби зменшується в 10 разів.

Найпоширеніший тип підшипників кочення шарикопідшипники радіальні однорядні . Широко застосовуються у вузлах всілякого встаткування, у тому числі целюлозно-паперового (валики картонних і паперових машин, електромотори, насоси редуктори, конвеєри, сортування й ін.). Підшипники призначені в основному для сприйняття радіальних навантажень, але здатні сприймати також двосторонні осьові навантаження. Нерідко застосовуються для чисто осьових навантажень, особливо при більших числах обертів, коли упорні підшипники не можуть бути використані. Припустиме осьове навантаження на підшипник не повинна перевищувати 70% від невикористаного припустимого радіального навантаження. При збільшених радіальних зазорах осьова вантажопідйомність підшипника збільшується, тому що в цьому випадку підшипники здобувають властивості радіально-упорних. Підшипники можуть працювати з перекосом внутрішнього кільця стосовно зовнішнього не більше 15—20°.

Шарикоподшипники однорядні виготовляються зі сталевими штампованими сепараторами зі сталі 10) або масивними нагостреними сепараторами з антифрикційних матеріалів з текстоліту, дюралюмінію (Д-1), бронзи (Бр. АЖМЦ), латуні (ЛС 59-1). В останні роки для виготовлення масивних сепараторів застосовують також поліамідні смоли. Підшипники високого класу точності з масивними нагостреними сепараторами (іноді полегшеної конструкції), центрируемыми по бортах зовнішнього кільця при ефективних режимах змащення, можуть працювати на швидкостях обертання вище граничних, зазначених у каталогах.

Шарикопідшипники радіальні однорядні мають наступні конструктивні різновиди: з однією захисною шайбою; із двома захисними шайбами; з канавной на зовнішнім кільці й настановному кільці; з настановним кільцем і захисною шайбою; з однобічним і двостороннім ущільненням; з канавкою для уведення кульок без сепаратора.

Підшипники з однією захисною шайбою виготовляються тільки зі штампованими сепараторами. Застосовувати їх на підвищених швидкостях не рекомендується. Призначено такі підшипники в основному для роботи на консистентних змащеннях. Захисна металева шайба, запресована в канавку зовнішнього кільця підшипника, утримує змащення в підшипнику лише з однієї сторони. З іншої сторони змащення, закладене в підшипник, обмежується ущільненням, передбаченим у вузлі, або кришкою. вільний простір, Що Утвориться (обсяг) частково заповнюється змащенням, обраної для конкретних умов роботи. Підшипники такої конструкції можна в будь-який час оглянути (з боку ущільнення або кришки) і в процесі роботи додати мастильний матеріал.

Підшипники із двома захисними шайбами мають ті ж сепаратори й ті ж швидкісні характеристики, що й підшипники з однією захисною шайбою, однак робочим консистентним змащенням, що закладає між шайбами, їх заповнюють при зборці на підшипниковому заводі. Застосовувати такі підшипники досить вигідно в тих випадках, коли ущільнення не можна виконати безпосередньо у вузлі. У цьому випадку конструкція спрощується й вузол у цілому менше важить.

Оглядати внутрішні деталі підшипника (сепаратор, кульки, бігові доріжки) у період його роботи не можна.

Підшипники з канавкою на зовнішнім кільці за допомогою розрізного настановного кільця, що входить у канавку на зовнішнім кільці, підшипник можна зафіксувати в корпусі без упору зовнішнього кільця в опорні заплічка корпуса або напрямні кришок. Однак сприймати скільки-небудь значні осьові навантаження настановні кільця не можуть, тому такі підшипники рекомендується застосовувати головним чином для сприйняття радіальних навантажень. Застосування настановних кілець спрощує конструкцію, скорочує габарити вузлів і дозволяє призводить наскрізне розточення отворів корпусів.

Підшипники з однобічним і двостороннім ущільненням найбільше поширення одержали підшипники із двостороннім ущільненням. Ущільнення складається з гумової мембрани. Підшипники з таким ущільненням відрізняються достатньою герметичністю, тому витікання змащення, що закладає на підшипниковому заводі, і влучення в неї сторонніх часток, як правило, виключається. Виготовляються такі підшипники переважно з масивними нагостреними сепараторами з текстоліту або бронзи. Незважаючи на те, що ущільнення в таких підшипниках контактного типу, вони можуть працювати при підвищеній швидкості обертання.

Підшипники з однобічним і двостороннім ущільненням застосовуються в першу чергу в таких вузлах, як опори електродвигунів, де інтенсивне виділення щіткового пилу може швидко виводити з ладу підшипники інших типів.

Підшипники з канавкою для уведення кульок без сепаратора відрізняються від підшипників нормальної конструкції тим, що в бортах кілець є профрезерованные канавки, через які (коли вони поставлені друг проти друга) вставляються кульки. Тому що кульок у такому підшипнику розміщається більше, ніж у підшипнику із сепаратором, ці підшипники мають підвищену вантажопідйомність. Вони призначаються в основному для роботи при малих швидкостях обертання, внаслідок підвищеного тертя між дотичними тілами кочення. У вузлах, де діють осьові навантаження, застосовувати їх не рекомендується, тому що під дією осьових сил кульки можуть зміститися з осі доріжок кочення.

Конструктивним різновидом цього типу можуть бути підшипники з канавкою для вставляння кульок і із захисними шайбами.

Перераховані бессепараторные підшипники зі збільшеною кількістю кульок можуть застосовуватися в сушильних камерах (без змащення), у вузлах з качательным рухом, у механізмах керування й ін.

Широко застосовуються в загальному машинобудуванні й у целюлозно-паперовому встаткуванні. Підшипник має два ряди кульок, однак вантажопідйомність його менше, ніж у равногабаритного однорядного.

Призначаються для сприйняття в основному радіальних навантажень, але здатні сприймати й одночасно діючі осьові навантаження, які не повинні перевищувати 20% величини невикористаного припустимого радіального навантаження.

При осьовому навантаженні фактично працює тільки один ряд кульок.

Величина припустимого кута перекосу осі внутрішнього кільця щодо осі зовнішнього кільця, що може утворитися при прогині (вигині) вала або внаслідок технологічних неточностей обробки й зборки, припустима в межах 3°.

Підшипники цього типу виготовляються звичайно зі штампованими більших розмірів з масивними сепараторами трьох різновидів: із циліндричним отвором внутрішнього кільця, з конічним отвором і комплектно із закріпною втулкою.

Підшипник з конічним отвором можна встановлювати безпосередньо на конічну шийку вала або за допомогою закріпної втулки, закріпної гайки й стопорної шайби на гладкі многоопорные вали трансмісійного типу (без заплічок).

Область застосування: трансмісійні вали, транспортери, вентилятори, шнеки, ролики слешера й малонагруженные валики різних частин машин.

Роликопідшипник з короткими циліндричними роликами застосовується, як правило, для сприйняття радіальних навантажень. Має більшу вантажопідйомність (в 1,7 рази) у порівнянні з кульковим радіальним однорядним підшипником тих же габаритних розмірів. Пояснюється це лінійною поверхнею контакту роликів з кільцями. Підшипник може виготовлятися з масивними сепараторами на заклепках, з беззаклепувальними масивними сепараторами й штампованими сепараторами. Більша частина стандартних підшипників виготовляється з масивними сепараторами з латуні й зі штампованими сепараторами зі сталевої стрічки. У відповідальних вузлах підшипники зі штампованими сепараторами, як правило, не застосовуються.

Роликопідшипники з короткими циліндричними роликами - підшипники рознімного типу, зручні в монтажі й демонтажі. У фіксуючий вал опорах такі підшипники встановлюють у комбінації з кульковими радіальними, радіально-упорними або упорними підшипниками, причому в цьому випадку разом вони здатні сприймати значні радіальні й осьові навантаження.

Підшипники з короткими циліндричними роликами мають найменший коефіцієнт тертя в порівнянні з іншими типами роликопідшипників. Освоєно й випускаються багато конструктивних різновидів цих підшипників: дрібних, середніх розмірів, великогабаритні й особокрупногабаритные; всіх класів точності, у тому числі прецизійні й високошвидкісні.

В устаткуванні целюлозно-паперових підприємств найбільше широко застосовуються дві основні конструкції підшипників з короткими циліндричними роликами: з безбортовим зовнішнім кільцем і з безбортовим внутрішнім кільцем.

Питання для перевірки якості засвоєння знань

1.На які види поділяються інструменти?

2. Охарактеризуйте алмазний інструмент.

3. В чому є переваги підшипників кочення перед підшипниками ковзання?

4. Які основні вимоги видвігають до різального інструменту?

Питання для самостійної роботи із зазначенням літератури.

1. Вимірювальний інструмент: калібри, скоби, міри, призми, шаб­лони, лінійки.

Лекція № 10

Тема лекції: Засоби промислової автоматики

Мета: визначити сутність та основні характеристики засобів автоматизації, сформувати знання стосовно застосування релейного захисту електричних систем, ознайомити студентів з галузями автоматизації, розкрити сутність уніфікації та агрегатування.