Режимы трения и критерии расчета. Выше отмечено, что работа трения является основным показателем работоспособности подшипника. Трение определяет износ и нагрев подшипника, а также его КПД. Для уменьшения трения подшипники скольжения смазывают. В зависимости от режима работы подшипника в нем может быть полужидкостное или жидкостное трение.
При жидкостном трении рабочие поверхности вала и вкладыша разделены слоем масла, толщина H которого больше суммы высот Rz шерховатостей поверхностей. При этом условии масло воспринимает внешнюю нагрузку, предотвращая непосредственное соприкасание рабочих поверхностей, т. е. их износ. Сопротивление движению в этом случае определяется только внутренним трением в слое масла. Коэффициент жидкостного трения находится в пределах 0,001…0,005 (что может быть меньше коэффициента трения качения). При полужидкостном трении условие не соблюдается. В подшипнике будет смешанное трение — одновременно жидкостное и граничное. Граничным называют трение, при котором трущиеся поверхности покрыты тончайшей пленкой масла, образовавшейся в результате действия молекулярных сил и химических реакций активных молекул масла и материала вкладыша. Способность масла к образованию граничных пленок (адсорбции) называют маслянистостью (липкостью, смачиваемостью). Граничные пленки устойчивы и выдерживают большие давления. Однако в местах сосредоточенного давления они разрушаются, происходит соприкасание чистых Масло Вкладыш поверхностей металлов, их схватывание и отрыв частиц материала при относительном движении. Полужидкостное трение сопровождается износом трущихся поверхностей даже без попадания внешних абразивных частиц. Коэффициент полужидкостного трения зависит не только от качества масла, но также и от материала трущихся поверхностей. Для распространенных антифрикционных материалов коэффициент полужидкостного трения равен 0,008…0,1.
Для работы подшипника самым благоприятным режимом является режим жидкостного трения. Образование режима жидкостного трения является основным критерием расчета большинства подшипников скольжения. При этом одновременно обеспечивается работоспособность по критериям износа и заедания.
Основы теории жидкостного трения. Исследование режима жидкостного трения в подшипниках основано на гидродинамической теории смазки*. Эта теория базируется на решениях дифференциальных уравнений гидродинамики вязкой жидкости, которые связывают давление, скорость и сопротивление взякому сдвигу.
Например две пластины А и В, залитые маслом и нагруженные силой F. Пластина А движется относительно пластины В со скоростью VA. Если скорость VA мала, то пластина А выжимает масло с пластины В. Поверхности пластин непосредственно соприкасаются. При этом образуется полужидкостное трение.
При достаточно большой скорости VA пластина А поднимается в масляном слое и принимает наклонное положение, подобно тому, как поднимаются глиссер или водные лыжи, скользящие по воде.
Между пластинами образуется сужающий зазор, заполненный маслом, а движение происходит в условиях жидкостного трения. Переход к режиму жидкостного трения происходит при некоторой скорости, называемой критической V^. Рассмотрим физику этого явления.
«Основоположником этой теории является Н. П. Петров (1883). В дальнейшем эта теория получила развитие в трудах О. Рейнольдса, Н. Е. Жуковского, С. А. Чаплыгина, А. Зоммерфельда, А. Мичеля и ряда других ученых.
В граничных точках слоя скорости равны скоростям пластин А и В. Во всех промежуточных точках скорости меньше скорости VA пластины А. Пластина А набегает на жидкость и прогоняет ее через сужающийся зазор. Этот процесс будет еще яснее, если рассмотреть обращенное движение пластин. Для этого сообщим всей системе обратное движение со скоростью VA. Интересующее нас относительное движение пластин при этом не изменится, но в обращенном движении пластина А остановится, а пластина В будет двигаться со скоростью VA в обратном направлении. Здесь по направлению скоростей ясно, как жидкость запрессовывается под пластину А и прогоняется через зазор.
Положим далее, что ширина пластины А существенно больше ее длины и в пределе стремится к бесконечности. Это позволяет пренебречь боковым течением жидкости в зазоре и свести более сложную пространственную задачу к плоской с осями х и у, сохраняя интересующую нас физику явления. Основополагающим является извесный закон Ньютона. (Далее читаем часть 2)
P.S.В интернет магазине по запчастям в г. Уфа можно найти не толька запчасти на лекговые автомобили, но и на грузовики. Что касается грузовых машин, то на Урал найти запчасти не так легко, так как такие автомобили, в основном используются в армии. Но и некоторые предприниматели являются владельцами Уралов, и им приходится время от времени покупать запчасти на Урал. Урал славится не только чрезмерным аппетитом на бензин, но и великолепной проходимостью.
Похожие статьи
