//Подшипники скольжения

Подшипники качения (шариковые) и скольжения имеют свои особенности устройства. Знание отличий, преимуществ и недостатков поможет рассчитывать их использование в определенных сферах деятельности человека:

• машиностроительной сфере;
• транспортной отрасли;
• в технике медицинского значения;
• сельскохозяйственных целях.

Особенности устройства

Благодаря использованию подшипников удается снизить силу трения во время вращения оси в проушине. Такие устройства известны людям еще со времен неолита. В то время использовался жир, которым и смазывали оси. В Древнем Египте во время строительных работ, полива, использовали блоки и смазку маслом, а водой смачивали детали. Позже применяли воск, деготь, которыми смазывали оси колес. Изделия, которые применяются сегодня – это достижения, которые называют высокотехнологичными.

Основной принцип конструкции подшипника – 2 втулки, плотно присоединенные друг относительно друга и которые имеют хорошую обработку поверхности. Чтобы сделать хорошее скольжение к ним прибавляется смазочная среда. Также один из таких участков может выполняться скользким (фторопласт, графит).

Классификация

В зависимости от используемого материала, величины втулок, вкладок, особенностей конструкции, в производстве выпускается 3 типа узлов:

• Линейный со стержнем-цилиндром. Является опорой, которая работает прямолинейно, выполняет действия при нагрузках, активности.
• Сферический. В нем трение выполняется при сравнительно небольших скоростях, ось можно немного переносить. Используется чаще в колебательных передвижениях (качениях).
• Упорный. Если упора с таким подшипником, она первоначально выпускается с обеспечением плотности.

Деление по передачи смазки

Продукция классифицируется по таким критериям:

• По форме внутреннего разъема. В соответствии со значением выполняемых функций, дыры в подшипниках могут быть со смещением середины (под вал); с поверхностью, расположенной со сдвигом от центральной оси; с разным количеством плоскостей.
• Относительно направленности действия: комбинированные, осевые.
• По типу конструкции: с разъемным устройством, неразъемным, встроенные с элементом в части агрегата.
• Относительно регулировки: без настройки и с возможностью корректировки зазора во время выработки.
• Относительно материала скольжения: с твердым типом смазки, гидро, газодинамические и газостатические.

Характеристики

Гидростатические подшипники

Данная деталь имеет еще одно название – гидравлическая часть. Благодаря ей обеспечивается многолетняя работа элемента, который нашел много возможностей использования в разных направлениях деятельности человека благодаря простоте устройства и надежности.

Структура состоит из 2 деталей: колец с расположением одного в другом за счет разных размеров. Расстояние между осью и корпусом заполняется смазкой. Также в таком отверстии располагаются мягкие прокладки. Примером служит коленвал машин.

Маркировка детали имеет значения сечения вала в миллиметрах. Все другие символы также говорят об условиях использования, значениях, которые важны в отношении этой детали.

Все изделия такого типа должны соответствовать стандартам, это влияет и на маркировку.

Подшипники скольжения, которые производятся на предприятиях, в обязательном порядке проходят контроль качества по мировым и госстандартам ГОСТ.

В соответствии с нормативами, можно сказать о маркировке и характеристиках деталей. Даже с учетом разной маркировки преимущества у них одинаковые:

• многолетний срок пользования;
• надежность в условиях нагрузки;
• равная усредненная скорость вращаемости.

К минусам следует отнести:

• для корректной работы важно использование насоса (создает давление), емкости (под сборку масла);
• сложности в конструкции, появляющиеся по причине необходимости внедрения предыдущего пункта.

Гидродинамические подшипники

Такой тип подшипников считается лучше, по сравнению с предыдущим вариантом. В нем технологическая жидкая среда используется в зоне трущихся частей. Смазочная среда будет тем лучше, чем быстрее будет вращаться вал. Следовательно, и трение будет большим на небольших по частоте оборотах. Это также негативно отразится на сохранности деталей.

Плюсы:

• большая скорость работы;
• значительный срок использования;
• большие нагрузки.

Недостатки:

• нельзя использовать небольшие обороты;
• детали и смазка должны быть высокого уровня качества.

Газостатические подшипники

Преимущества:

• работают при большой частоте вращения вала;
• в линейном режиме работы износ минимальный;
• не нужно специально подбирать смазку.

Минусы:

• на момент запуска работы и остановки отрицательные параметры;
• небольшие возможности использования;
• высокие требования к качеству, условиям пользования;
• нельзя ставить на устройства, которые предполагают нагрузку на ось;
• нет осевого ограничения.

Производятся подшипники с втулкой, каналом для пропускания газовой среды, закрывающей герметизирующей втулки, цапфы. Есть и материал, обеспечивающий пропускание газов.

Работа заключается в пропускании через статическое кольцо в условиях прохождения газа при давлении. Нужно подобрать специальные по форме канавки, давление газовой среды. Для препятствия прикасанию цапфы с вкладышем нужно обеспечить правильный выбор силы и числа вращений.

Износ будет минимальным, если при увеличении оборотов не будет длительного соприкосновения (будет разгон). Работать узел может тише на больших оборотах, что относится и к вибрациям. Задача конструкторов – обеспечение условий, когда формируется стабильная воздухообразная подушка в среде двигающихся поверхностей.

Газодинамические

Такой тип подшипников скольжения подобен гидродинамическим. При вращениях со значительной частотой воздух поступает внутрь конструкции. Благодаря воздушной подушке формируются небольшие зазоры, положительно сказывающиеся на трении. Конструкция базовая.

Сфера использования ограничена, так как преимущественно обеспечение хорошей эффективности при большой скорости. Действие на оси сравнительно незначительное.

Радиальные

Преимущества:

• небольшой коэффициент трения.
• Не нужна смазка, так как ее функцию выполняет воздух;
• Нет компрессорных устройств;
• Значительные вращательные обороты.

Минусы:

• ограничения по скоростным пределам;
• небольшое число пауз, запусков;
• легкие влияния на оси;
• нет запретов по осям.

Подшипники скольжения со смазкой повышенной плотности

Снизить трение могут и твердые материалы. Примером служит графит, бронза, чугун или их совмещение. Эффективны в ситуациях, когда нужна более высокая сила воздействия на ось и интервалы нагрузки на узел небольшие.

Устройство:

• обойма, состоящая из конструкционного вещества и с повышенным скольжением;
• вращающиеся части;
• доступны варианты с обеспечением скольжения за счет втулки, которая работает относительно обоймы, вала.

Чтобы работа была корректной необходимо обеспечение соприкосновения в узле 2 материалов с минимальным трением. Примеры: сталь и графит, сталь и фторопласт, бронза и чугун. Частицы, которые высвобождаются при образующемся трении, и являются элементами, которые способствуют трению.

Для посадки подшипников необходимо использование больших допусков.

Преимущества:

• простое устройство, несложный монтаж;
• стабильность работы под нагрузками разной величины;
• может быть исполнение вдоль и по оси;
• большой диапазон работ.

Минусы:

• для вращения нужна небольшая работа;
• небольшая возможность применения;
• отрицательные характеристики при перегреве.

Смазка

Для надежной и безотказной работы смазка подбирается исходя из совместимости металлов, динамических характеристик, статических силовых воздействий на опоры. В случае покупки неправильной жидкости может стать реже по консистенции (будет подтекание) или удаление с участка, на котором выполняется само трение.

Классификация смазок

• Жидкие. В основе искусственные и минеральные масла, силикон. Если материал – керамика, используется и вода.
• Твердые - графит.
• Газообразные.
• Пластичные.

Правила подбора

Смазочный материал должен быть правильным. От него напрямую зависит срок и качество использования механизма. Также с помощью него обеспечивается защита от появления ржавчины, смягчаются последствия по причине ударов. Смазка положительно влияет на работу в критических условиях. Более трети машин выходят из строя по причине некорректно выбранной и используемой жидкости. Важно не только сделать правильный подбор, но и учесть какими свойствами обладает узел, рассчитать скорость, силу воздействия, параметры детали, температурные условия, возможность соприкосновения детали с продуктами питания.

При повышенных оборотах и температуре происходит нагрев поверхности, что влияет на изменение скольжения. Подобным образом может измениться состояние среды и при низких температурах, но в противоположную сторону.

Отличия подшипников

Подшипники разных видов (качения, скольжения) обладают разными характеристиками в зависимости от действующей на них силы, подачи импульса. В варианте качения работа осуществляется таким образом: используется 2 кольца между которыми есть дорожка. Она используется для заполнения предметами, которые постоянно двигаются. Компоненты в основном представлены шариками (диаметр может быть разным), иголками, цилиндрами.

У подшипников разных видов возникают трудности с ремонтом. При появлении дефектов они трудно восстанавливаются. Причина в трудностях процесса сборки и разборки. Такие работы выполняют только профессионалы. Чтобы не пришлось выполнять замену таких деталей, рекомендуется следить за состоянием, наличием смазки. Также важно обеспечить хранение на складе в закрытом помещении и при температурах выше нуля градусов.

Качество подшипников определить трудно, как и то, какие из них лучше. Сфера их применения различна. По этой причине следует первоначально определить сферу, в которой их планируется использовать. Некоторый рассчитаны на условия работы при больших оборотах, большом напряжении. Другие же – лучше проявят себя при других условиях: малых оборотах, небольшом напряжении. Также следует знать размеры по втулкам, наружному и внутреннему кольцу, размеры шариков или других частей. Чтобы выбрать правильный вариант, инженеры руководствуются установленными нормативами госстандартов, СНИП.

В данной статье нами была представлена подробная информация о разнообразии подшипников и том, какие они имеют особенности. Также указаны критерии выбора смазочных материалов и их видов. Чтобы приобрести такую продукцию обращайтесь в наш интернет-магазин. При возникновении вопросов наши консультанты всегда рады помочь.