ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.07.2024
Просмотров: 139
Скачиваний: 0
(рис. 27). Равенство этих давлений п есть одно нз условий, опре деляющих положение капли в открытой опоре Ispа = Арв или Ра = РвВыразив рЛ и рв через п, т, а, (р (см. рис. 27) и углы
смачивания, получаем
Рл — Рв = cos + cos (Ѳ2 + a) |
т |
( 4 ) |
|
cos Ѳ2 + cos (0j + ф) |
|||
|
|||
или |
|
|
|
[cos Ѳх + cos (Ѳ2 + а) ] m = |
a [cos Ѳ2 + cos (0! +ф ) ]. |
(5) |
За неизвестные параметры, определяющие положение капли в открытой опоре, могут быть приняты т и п, при этом уравне ние (5) является одним из уравнений, определяющих эти пара метры. Другим уравнением, в которое входят эти неизвестные пара метры, является уравнение постоянства объема масла
ü m , n = const- |
(6) |
Способы подачи масла в закрытую опору отличаются от описанного выше, так как оно вводится в масленку или вспрыски-
Рис. 27. Открытая опора. |
Рис. 28. |
Закрытая |
опора. |
Масло в положении рав |
Масло в |
положении |
равно |
новесия |
|
весия |
|
вается в зазор между сквозным и накладным камнями до установки цапфы в отверстие. После установки цапфы происходит перераспре деление масла от мениска А к мениску В (рис. 28) до тех пор, пока давления под менисками не уравновесятся. Уравнение равно весия для закрытой опоры записывают в виде
п |
т |
|
Рл — Рв —Р— COS 0! + COS (0!а)-f- |
cos Ѳ2 + cos (0Х+ ф) |
( 7 ) |
|
||
или |
|
|
[cos Ѳх + cos (Ѳх + а ) } t n = n [cos Ѳ2 + cos (02 + ф )]. |
(8) |
Уравнения (5) и (8) определяют положение масла соответ ственно в открытой и закрытой опорах с цилиндрической цапфой. Вторым уравнением, определяющим положение масла для обеих опор, будет уравнение (6).
Положение масла в опорах с конической цапфой (опора на центрах) определяется аналогично опорам с цилиндрической цап фой (рис. 29). В этом случае уравнение, определяющее положение
масла, запишется в |
виде |
|
|
|
Р‘ COS0! + |
sin (ß — Ѳ2) |
COS0! + |
sin (ß + 02) |
^ |
или |
|
|
sin (ß — 03) ]. |
(10) |
[cos 0! + sin (ß + 02)] in = n [COS0J + |
Если зазор КО, заполняемый маслом, сообщается с атмосферой только с одной стороны (рис. 30), то любое осесимметричное поло-
Рис. 29. Опора с конической |
Рис. 30: Положение масла в |
цапфой. Масло в положении |
керновой опоре |
равновесия |
|
женне заданного объема масла в зазорах опоры будет равновесным. При известных краевых углах смачивания Ѳі, 02, углах керна 2ß и кратера подпятника 2а, задавшись параметром т, можно написать уравнение для определения радиуса кривизны мениска в керновой опоре:
|
m = p[cos(02 + a — ß) -f- cos Ѳх] ■ |
(11) |
|
Как и в предыдущих случаях, вторым уравнением, определяю |
|||
щим положение масла в конических и сферических |
опорах, будет |
||
уравнение |
(6). |
|
|
Расчет надежности фиксации масла. Надежно зафиксированная |
|||
капля масла в зазорах опоры должна сохранять |
в |
определенных |
|
пределах |
свое исходное геометрическое положение. |
Смещение масла |
за установленные пределы, приводящее к его растеканию, назовем закритическим омещением. Здесь не рассматриваются процессы фор
мирования |
граничного |
слоя и |
физико-химические |
превращения |
|
масла |
и поверхностей |
деталей. |
и динамическое |
сопротивления |
|
В |
КО |
возникают |
статическое |
||
смещению |
масла. Первое является |
функцией поверхностного натя |
жения и периметра смачивания, второе — вязкости. Вязкостное сопротивление учитывается гидродинамической теорией. Рассматри вая смещение масла при монотонно действующих перегрузках, при лагаемых с малой скоростью, пренебрегаем гидродинамическим со противлением. Отсутствие вязкостного сопротивления таким пере грузкам делает их особенно опасными для фиксации масла в
опоре.
Возможно представить два предельных случая заюритнческого смещения масла из опоры. Первый случай, когда сопротивление
граничных слоев движению масла пренебрежимо |
мало и при пере |
|
мещении капли кривизны менисков изменяются |
|
незначительно — |
это определяет один из возможных механизмов |
смещения масла |
Рис. 31. Схема для расчета сопротивления закритическому смещению масла £2 в закры той опоре при радиальной перегрузке
и соответственно методику расчета надежности его фиксации. Второй случай, когда при значительном сопротивлении граничных слоев возможно сильное искажение менисков под действием инер ционных перегрузок, вызывающее прорыв поверхности мениска и растекание масла. Для КО первый механизм смещения масла наи более опасен, на нем и основан расчет надежности фиксации масла.
Чем надежнее зафиксировано масло в зазоірах опоры, тем большую перегрузку следует приложить для его смещения за до пустимые пределы. Сопротивление закритическому смещению Q, обеспечиваемое конструкцией опоры, свойствами масла и поверх ностей деталей, оценивается инерционной перегрузкой N, смещаю щей его в допускаемых пределах.
Допускаемой величиной смещения ô назовем такое максималь ное смещение капли из положения равновесия, при котором после
снятия перегрузки капля возвращается в исходное положение. Вели чину Ô выбирают с таким расчетом, чтобы при заданной пере грузке периметр смачивания капли оставался в капиллярных зазо рах опоры.
Расчет надежности фиксации масла разработан применительно к цилиндрическим закрытым и открытым опорам, имеющим наи более сложные формы сечений капиллярных зазоров. Он распространяется и на другие типы опор. В частности, надежность фиксации масла .в опорах па центрах может быть определена по формулам для цилиндрических опор, а в опорах со сферической цапфой —■ по формулам для опор закрытого типа. Подробно тео рия сопротивления закрптнческому смещению масла изложена в
других работах автора, |
здесь ограничимся написанием формул для |
|
расчета сопротивления |
закрптнческому смещению. |
|
Расчет проводится в предположении, что под действием инер |
||
ционных перегрузок капля масла в зазорах перемещается |
как |
|
целое, сохраняя свою |
форму, и что краевые углы смачивания |
на |
деталях одинаковы.
Для закрытой опоры (рис. 31) при действии радиальной пере грузки сопротивление Q равно 1
Q |
_2£ß./_L , J_ |
cos 0. |
||||||
|
ygn* |
\ |
R 2 |
|
|
|||
Для той же |
опоры |
при |
действии |
осевой перегрузки |
||||
|
й |
= |
ü b k \ k 2 |
|
|
|||
|
п2у gH |
|
|
|
||||
где |
|
|
|
|
|
|||
fej = |
cos Ѳ + |
cos (Ѳ + а) ; |
||||||
|
||||||||
|
sin - |
|
|
. |
Ф |
|
( ^ i ) |
|
|
|
|
sm — ’ m |
|||||
k 2— |
|
|
+ |
|
2 |
|
||
|
|
|
|
|
rn |
|||
cos ( 0 + — ) |
|
cos |
( 0 - |
|
(12)
(13)
Для открытой опоры (рис. 32) при действии радиальной пере грузки сопротивление й -* равно
9 |
а |
|
|
а Ô/е( sin — |
|
|
|
1 |
2 |
(14) |
|
£2 = ------------- — ---- — . |
|||
n"-gr cos (в + — J |
|
|
|
Расчет сопротивления закрптнческому смещению масла из от |
|||
крытой опоры при действии осевой |
перегрузки |
проводят |
по |
формуле (13). |
что как при |
осевой, так |
н |
Из приведенных формул следует, |
при радиальной перегрузке основными факторами, определяющими надежность фиксации масла, являются геометрические параметры капиллярных зазоров опоры, обусловленные конструкцией и разме щаемым объемом масла.
1 Формула учитывает только основной объем масла в зазоре между камнями.