Pełna treść artykułu jest dostępna dla zarejestrowanych użytkowników.

Charakterystyka łożysk ślizgowych

1.7.2007, , Źródło: Wydawnictwo Verlag Dashofer Sp. z o.o.

Łożyska ślizgowe działają na zasadzie współpracy powierzchni roboczych panewki i kadłuba (panwi i czopa) oraz ich wzajemnego poślizgu (tarcie ślizgowe). Z reguły łożyska ślizgowe pracują ze smarowaniem, jednak występują nierzadkie rozwiązania łożysk ślizgowych na bazie tarcia suchego. W takim jednak przypadku przodującą rolę odgrywają właściwości materiałów, z których wykonane są powierzchnie współpracujące. Gdy występuje zjawisko niedoboru smaru, a w skrajnym przypadku wręcz jego braku, należy się liczyć z wystąpieniem:

  • znacznego wzrostu temperatury łożyska,

  • szybszego tempa zużycia powierzchni,

  • wykruszania się powierzchni i ich plastycznego odkształcania,

  • dla pary materiałowej stal-stal:

    • - zatarcia w wyniku zespolenia powierzchni poprzez odkształcenia plastyczne,
    • - wytopienia się fragmentów materiału.

Wyróżnia się następujące rodzaje tarcia w łożyskach ślizgowych:

  • tarcie graniczne: minimalna ilość smaru tworząca bardzo cienką warstwę między współpracującymi powierzchniami. Występuje zwłaszcza w momencie rozruchu oraz w wyniku przerwy w dozowaniu smaru,

  • tarcie mieszane: lepkość smaru sprzyja zaciąganiu smaru przez obracające się względem siebie powierzchnie, co w prostej drodze prowadzi do przepływu smaru pod ciśnieniem. Siła wyporu smaru powoduje, że czop i panewka oddziela większa niż minimalna warstwa smaru, co może częściowo lub całkowicie równoważyć obciążenie czopu. Powierzchnie czopu i panewki wchodzą w przypór (współpracę) wierzchołkami swoich nierówności,

  • tarcie płynne: w przypadku całkowitego oddzielenia powierzchni czopu i panwi następuje minimalizowanie zużycia powierzchni. W przypadku tego tarcia nie są zalecane zbyt małe prędkości obrotowe.

Współczynnik tarcia dla łożysk ślizgowych z reguły zawiera się w granicach od 0,01 do 0,05. W szczególnie dobrych warunkach pracy może osiągnąć nawet wartość 0,001. W przypadku łożysk źle obsługiwanych należy się liczyć ze zdecydowanym pogorszeniem właściwości pracy i współczynnikiem tarcia o wartości 0,1.

Siły występujące w łożyskowaniu w połączeniu z reologią przepływu smaru w łożysku mogą prowadzić do wytrącenia z wyrównoważenia współpracujących elementów łożyska. Drgania oraz możliwość mechanicznych uszkodzeń powierzchni stanowią skutek tego typu zjawiska.

Liczba odmian konstrukcyjnych łożysk ślizgowych jest mniejsza niż łożysk tocznych. Jednak, jak już wspomniano, oba te rodzaje łożysk uzupełniają się na wzajem i mają jednocześnie określone zastosowania.

Przykłady zastosowania łożysk ślizgowych:

  • mechanizmy zegarków ręcznych (bardzo małe rozmiary i obciążenia, małe prędkości poślizgu),

  • łożyskowanie ślizgowe w mechanizmach drukarek komputerowych,

  • urządzenia dentystyczne,

  • węzły konstrukcyjne w stalowych dźwigarach i napinaczach, np. dachów namiotowych, wrót zapory rzecznej,

  • wózki widłowe,

  • cylindry hydrauliczne i pneumatyczne,

  • maszyny budowlane, np. wahadłowe połączenie przegubowe ładowarki,

  • roboty przemysłowe,

  • ogólnie pojęte urządzenia automatyki przemysłowej, np. przenośniki do gazet w drukarni, pakowarki spożywcze,

  • przemysł samochodowy (m.in. tuleje poliamidowe: fotele, pedały, układ kierowniczy, hamulce, drzwi, naczep ciągników drogowych).

W przypadkach występowania wyłącznie obciążenia poprzecznego (promieniowego) lub gdy jest ono dominujące względem obciążenia osiowego, należy stosować łożyska przegubowe (sferyczne) poprzeczne (rys. 6.1.1./8a). Łożyska te są dostosowane do przenoszenia obciążenia poprzecznego przy niewielkim stosunkowo udziale obciążenia osiowego. W łożyskach przegubowych (sferycznych) możliwe jest występowanie ruchu poprzecznego, do zasadniczego ruchu obrotowego powierzchni współpracujących względem siebie – czyli wychylenia. Kąt wychylenia jest uzależniony od szerokości pierścienia wewnętrznego (rys. 6.1.2./1).

Tam, gdzie występuje odwrotny stosunek obciążeń, czyli przeważające jest obciążenie wzdłużne (osiowe) względem poprzecznego (promieniowego), należy stosować łożyska sferyczne wzdłużne (rys. 6.1.2./2).

Łożyska ślizgowe poprzeczno-wzdłużne (skośne) są stosowane, gdy na łożysko oddziałują jednocześnie obciążenia promieniowe i osiowe o zbliżonych wartościach (rys. 6.1.1./7). Na rysunku tym przedstawiono łożysko skośne jednostronne. Zespół dwóch takich łożysk skierowanych przeciwlegle pozwala na pracę w sytuacji zmiennego obciążenia osiowego, działającego raz w jednym, raz w drugim kierunku (przeciwległe zwroty kierunku działania). Spotykane są zespoły złożone z łożyska wzdłużnego oraz poprzecznego. Warunkiem prawidłowej pracy takiego zespołu jest większy udział obciążenia promieniowego, a w razie potrzeby zabudowa łożyska wzdłużnego powinna zapewniać luzem promieniowym. Przenoszenie przez omawiany zespół ruchu oscylacyjnego wymaga dla optymalnej pracy, by środki sfer powierzchni współpracujących obu łożysk się pokrywały.

W zależności od zastosowanych materiałów łożyskowych można mówić o łożyskach obsługowych i bezobsługowych. Te ostatnie, choć droższe, w dłuższym czasie pozwalają wprowadzić oszczędności w kosztach obsługi. Jednak bezobsługowość ma swoje ograniczenia. By łożysko mogło być bezobsługowe, materiały, z jakich wytworzono powierzchnie współpracujące (pary materiałowe) powinny być

 

Używamy plików cookie, żeby ciągle poprawiać jakość witryny.
Dowiedz się więcej.