Views
3 years ago

ELEMENTI STROJEVA

Kod hidrostatičkog

Kod hidrostatičkog podmazivanja se potrebni pritisak u sloju maziva postiže s uljnom pumpom koja tlači ulje na p 0 ≤ 20 MPa (≈ 200 bar). Bez obzira na to da li klizne površine miruju ili se gibaju, pritisak ulja osigurava među njima uvijek određenu debljinu uljnog filma h, slika 8.3. Gubitci trenja su kod ovih ležajeva manji nego kod ostalih vrsta, ali unatoč tome se klizni ležajevi s hidrostatičkim podmazivanjem u praksi malo upotrebljavaju. Osnovni razlog za to je, prije svega, dodatni trošak investicije na pumpu za visoki pritisak. Klizne površine h Ulje pod tlakom p 0 Slika 8.3: Princip hidrostatičkog podmazivanja Kod hidrodinamičkog podmazivanja, nosivi uljni film se među kliznim površinama stvara automatski, ako je među kliznim površinama dovoljno velika relativna brzina klizanja v i ako klizne površine imaju oblik klina, slika 8.5. Promjenu pritiska u sloju maziva u smjeru relativne brzine klizanja dviju površina opisuje Reynoldsova jednadžba dp h− h = 6η v m (8.1) 3 dx h p [N/mm 2 ] pritisak u filmu maziva η [MPa·s] dinamička viskoznost maziva v [m/s] relativna brzina klizanja između dviju površina h [m] udaljenost dviju površina na mjestu x h m [m] udaljenost dviju površina na mjestu maksimalnog pritiska iz koje je vidljivo da je promjena pritiska, a time i egzistencija (hidrodinamičkog) pritiska, u sloju maziva moguća samo ukoliko se površine relativno gibaju, i ako nisu međusobno paralelne (h ≠ h m ). Ovo potonje zahtijeva egzistenciju tzv. „uljnog klina“ (vidi sliku 8.4), pri čemu nije bitno da li su klizne površine zakrivljene (radijalni klizni ležajevi,slika 8.5a) ili ravne (aksijalni klizni ležajevi,slika 8.5b). a) p b) raspor za podmazivanje u u p h 0 h0 Slika 8.4: Hidrodinamičko podmazivanje kliznih ležajeva a) zakrivljene klizne površine b) ravne klizne površine Odnosi u sloju maziva između dviju kliznih površina opisuju se Stribeckovom krivuljom koja pokazuje utjecaj dinamičkog viskoziteta sredstva za podmazivanje η, srednjeg pritiska p sr u ležaju i kutne brzine rukavca ω na koeficijent trenja klizanja µ. Utjecaj produkta tih veličina na koeficijent trenja pokazuje slika 8.5 na kojoj su također prikazana tri osnovna načina podmazivanja dvaju tijela i to: 153

• granično podmazivanje (I), • mješovito podmazivanje (II), • hidrodinamičko podmazivanje (III), 1 0,1 ~ površinska hrapavost tijelo 1 mazivo tijelo 2 0,01 0,001 5 10 20 Slika 8.5: Stribeckova krivulja i načini podmazivanja Do graničnog podmazivanja dolazi u slučaju kada se površine nalijeganja, koje na sebi imaju tanki, ali tvrdi granični sloj (epilamen) maziva, oksida, vlage ili nečistoća, dodiruju samo u najisturenijim točkama površinskih neravnina u kojima je probijen granični sloj. Svojstvo maziva da tvori granični sloj naziva se mazivost, na sposobnost stvaranja kojeg utječu svojstva površine metala i molekularna svojstva maziva. Mineralna ulja, kao najčešće upotrebljavana maziva, imaju svojstvo stvaranja naročito otpornog epilamena. Poseban slučaj graničnog podmazivanja, s posebno visokom vrijednošću koeficijenta (graničnog) trenja, jest podmazivanje pri pokretanju i njemu pripadajuće trenje pokretanja koje nastaje pri sasvim malim brzinama vrtnje, i pri kojem se granični sloj probiva na velikom broju mjesta. Pri hidrodinamičkom podmazivanju površine dvaju tijela su odvojene kontinuiranim slojem maziva. Zbog viskoznosti maziva nastaje tekuće trenje koje zbog turbulencije u sloju maziva raste s povečanjem brzine, odnosno broja η·ω/p sr . Miješano podmazivanje je prijelazan oblik između graničnog i hidrodinamičkog podmazivanja. Naliježne površine se dodiruju, ali ne direktno, nego klize preko svojih graničnih slojeva, pa je trenje manje i od trenja pri tekućem podmazivanju. No, takvo podmazivanje je labilno i lako može prijeći u granično, pa zato nije poželjno kao što je to hidrodinamičko podmazivanje. Slika 8.6 prikazuje princip hidrodinamičkog podmazivanja jednostavnog radijalnog kliznog ležaja. Rukavac osovine ili vratila promjera d je umetnut u blazinicu ležaja promjera D, pri čemu je promjer rukavca manji od promjera blazinice (d < D). U mirovanju donji dio rukavca naliježe na donji dio blazinice u točki A, pa je udaljenost između površine rukavca i ležajne površine s gornje strane, u točki B, jednaka zračnosti ležaja Z = D − d, a udaljenost između centra rukavca i centra ležajne površine (ekscentricitet e) jednaka razlici polumjera ležajne blazinice R i rukavca r, tj. polovini zračnosti: e = R-r = ∆r = Z/2 (slika 8.6a). Kada rukavac započne rotaciju trenje pokretanja brzo prijeđe u granično trenje, a površina rukavca tlači mazivo u klinasti prostor kojeg tvori s površinom blazinice, pri čemu se u mazivu stvara hidrodinamički pritisak koji pokušava odvojiti rukavac od blazinice ležaja. Taj pritisak je tim veći što je veća brzina vrtnje n, 154