Для судовых турбин М. И. Яновский рекомендует принимать
Лфіп = 0,01+ 8 мм.
Для самоустанавливающихся подшипников при определении о следует учесть лишь деформацию цапфы, а для жестких подшип
ников — деформацию цапфы и вала.
Формула (587) получена в предположении, что вязкость масла не зависит от давления.
Расчет упорных сегментных опор
Как видно из конструкции кольцевых и гребенчатых пят, в них отсутствует масляный клин, а следовательно, нет условия для существования жидкостного трения. Этого недостатка нет у сег ментной опоры, эскиз которой приведен на рис. 235.
Рис. 235. Схема расположения сегментов
Сегментные опоры применяются в турбинах в качестве упорных подшипников. Пример такой опоры показан на рис. 241 и 242 и
описан ниже.
Сегментная опора с горизонтальным валом состоит из ряда от дельных сегментов, сидящих каждый на пальце, относительно которого сегмент может слегка поворачиваться (рис. 235). При этом ось пальца несколько смещается относительно геометрического
центра сегмента.
При вращении опорного диска А (в развернутом чертеже рис. 235,6 направление вращения показано стрелкой о), масло будет протекать через зазор, и в этот момент центр давления q (точка Е) несколько сместится относительно оси пальца; тогда
сегмент повернется, образуя клиновый зазор, вследствие чего и по явится избыточное давление в слое масла.
На основании гидродинамической теории упрощенные расчет ные формулы будут следующие.
Грузоподъемность подшипника
|
|
|
Qk = O.m^vbßz ■ IO“ 3 |
|
|
|
(590) |
Коэффициент трения |
|
|
zvbp |
|
|
|
|
|
|
/ |
= |
0,063 |
|
|
|
|
(591) |
|
Qk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где V — скорость, |
отнесенная к среднему |
диаметру |
в м/сек-, |
Ь — ширина сегмента в мм (см. |
рис. |
'235, а); |
|
|
/ — длина сегмента |
в мм; |
|
|
|
|
|
|
//.піа —минимальный зазор |
в мм; |
|
|
|
|
|
z — число сегментов; |
|
вязкости |
в кг • сек/м’, |
|
;і — коэффициент абсолютной |
|
|
|
у = |
10~61 (о,73Е |
0,635\ |
|
(592) |
|
|
Е |
|
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
здесь Zf— вязкость по |
Энглеру; |
|
|
|
|
|
|
7 — удельный |
вес масла в кг/м"; |
в кг. |
|
|
Qk— грузоподъемность |
подшипника |
|
|
Минимальный зазор |
h mm- |
не должен быть меньше суммы вы |
ступов поверхностей |
скольжения. |
судовых |
турбин |
принимаются |
При |
расчетеэтих |
опор |
для |
ІРІі-р — 10—30 кг/см-, |
минимальный зазор |
//П1ІП= 0,02-|-у() |
мм, где |
Уо — есть |
величина, |
зависящая от осевой |
деформации |
опорной |
конструкции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ |
82. КОНСТРУКЦИИ |
ПОДШИПНИКОВ |
СКОЛЬЖЕНИЯ |
|
Простейший радиальный подшипник показан на рис. 236, со |
стоящий из корпуса 1, крышки 2, |
болтов 3, |
соединяющих |
крышку |
с корпусом, вкладыша |
4. Вкладыши |
бывают цельные — в виде |
вставных втулок и разъемные, состоящие из двух половин.
На рис. 237 показан простейший подпятник, совмещенный с ра диальной опорой. Он состоит из втулки радиального подшипника (1), вкладыша подпятника (2) и корпуса (3).
При длинных валах применяются самоустанавливающиеся под шипники, как показано на рис. 238.
Благодаря сферической поверхности 1 вкладыш может само устанавливаться.
Смазка принята кольцевая, состоящая из кольца 2, свободно сидящего на валу и вращающегося благодаря силе трения, увле кающей кольцо в сторону вращения вала. Свободная часть кольца,
находящаяся в масляной ванне, смачивается маслом и при враще нии подает смазку на цапфу. Вкладыш в ответственных подшипни ках заливается баббитом.
Па рис. 239 показан жесткий подшипник корабельной турбины. В этой конструкции вкладыш составной и состоит из двух половин:
Рис. 236. Подшипник скольжения |
Рис. 237. Подпятник |
|
скольжения |
нижней 1, опирающейся на корпус 4, и верхней 2. Во вкладыше сделаны канавки в виде ласточкина хвоста для лучшего удержания
Рис. 238. Самоустанавливающийся подшипник
баббита 3. Чтобы не было проворачивания вкладышей, они стопо рятся потайными винтами, входящими во вкладыш и крышку.
Рис. 239. Радиальный подшипник судовой турбины
Масло под давлением поступает через трубку 6 в кольцевую ка навку 7, откуда через соответствующие прорези к вкладышу.
В приведенном жестком подшипнике вкладыш не самоустанав ливается. В турбинных установках часто применяются самоустанавливающиеся вкладыши, имеющие сферическую опорную поверх ность. Такой подшипник судовой турбины показан на рис. 240.
Рис. 240. Радиальный подшипник судовой турбины
В этом подшипнике вкладыши 1 и 2 имеют сферическую опорную поверхность. Вкладыши вставляются в обойму 3, состоящую из двух половин. В обойму врезаны сухари 4, прикрепленные к обойме винтами и пригнанные к корпусу и крышке. Для регулировки уста новки обоймы применяются стальные полукольца 5 с прокладками. Масло подводится по каналу 6, полукольцевому каналу 7 и по горизонтальным диаметральным каналам на шейку. Масло течет вдоль шейки к канавкам 8 у концов вкладышей.
На рис. 241 показан жесткий упорный сегментный подшипник судовой паровой турбины. На валу турбины, на шпонке, сидит кольцевой гребень 1. В корпусе турбины неподвижно установлены круглые обоймы 4 с вставными штифтами 3. На этих штифтах сво бодно сидят сегменты 2 с баббитовой заливкой, могущие слегка
Рис. 241. Упорный подшипник судовой турбины
поворачиваться. Сегменты установлены с двух сторон гребня (для прямого и обратного хода). Масло подается под давлением; по
трубке 6 поступает в зазоры между сегментами 7 и далее — на по верхность скольжения. Гребенки 5 служат уплотнением, предохра
няющим масло от утечки. |
|
Более совершенная |
конструк |
|
ция |
показана |
на рис. |
242, 243. |
|
В ней применены сегменты со |
|
сферической |
опорной |
поверх |
|
ностью. Бронзовые упорные сег |
|
ментные подушки 1, залитые баб |
|
битом, имеют стальные упоры 2, |
|
которые своей шаровой поверх |
|
ностью опираются на уравнове |
|
шивающие сухари 3 первого ряда, |
|
опирающиеся, в свою очередь, |
|
своими выступами на уравнове |
|
шивающиеся |
сухари |
4 |
второго |
|
ряда. |
Последние через |
упоры 5 |
Рис. 243. Расположение сегментов |
опираются на корпус. |
Подшипник |
|
этот — самоустанавливающийся, т. е. если давление на какую-либо подушку будет возрастать, то опа, перемещаясь через взаимосвя занные качающиеся сухари 3 и 4, вызовет соответственное переме щение других подушек, выравнивая тем самым давление.
Тип смазки. Материалы, применяемые для подшипников
Как следует из гидродинамической теории, между трущимися поверхностями должен находиться слой смазки, обладающий опре деленной грузоподъемностью. Иногда во вкладышах, в рабочей
зоне, делались специальные канавки, |
которые должны были способ |
|
|
ствовать |
лучшему |
смазыванию |
рабочей |
|
|
поверхности цапфы вкладыша. Очевидно, |
|
|
что |
канавка, |
расположенная в |
рабочей |
|
|
зоне, |
должна значительно |
уменьшить дав |
|
|
ление в масляном слое, так как масло через |
|
|
канавку будет выдавливаться, а следова |
|
|
тельно, масляный слой не будет обладать |
|
|
необходимой грузоподъемностью, и цапфа |
|
|
сядет на вкладыш. |
Поэтому делать |
какие- |
Рис. |
244. 4>итилыіая |
либо |
канавки в рабочей зоне не следует, и |
|
смазка |
подача |
масла |
должна |
осуществляться |
|
|
в зону нулевого давления масла. |
|
Подшипники для умеренных нагрузок и больших скоростей |
должны смазываться маслом средней |
вязкости |
(£50= 5—8). |
Для сильно нагруженных подшипников с рабочей температурой |
больше 60° можно применять масла |
повышенной вязкости (£50 |
до 25). Существуют следующие способы |
|
|
смазки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
1) |
заливка масла в смазочную камеру при |
|
|
меняется для неответственных установок; |
|
|
|
2) фитильная смазка, при которой жидкая |
|
|
смазка из масляной коробки фитилем подает |
|
|
ся к цапфе (рис. 244); |
|
|
|
|
подача |
|
|
3) кольцевая смазка, при которой |
|
|
масла |
осуществляется кольцом, |
сидящим |
|
|
свободно на валу. Эта |
смазка |
может |
приме |
|
|
няться при оборотах от 60 |
до 3000 |
в |
минуту; |
|
|
4) подача смазки масленками: а) игольча |
|
|
тыми, где количество подаваемого масла регу |
|
|
лируется иглой (рис. 245), или б) колпачко |
|
|
выми масленками (рис. 246); |
|
|
|
|
|
|
5) |
подача под давлением, осуществляемая |
|
|
специальными насосами.
Нз способов смазки, осуществляемых не под давлением, наилучшие результаты достигаются при кольцевой
смазке. Основным элементом подшипника является вкладыш. Главные требования, предъявляемые к материалу вкладыша,
следующие:
а) механическая прочность, характеризующаяся сопротивле нием сжатию;
6) пластичность, так как вкладыш должен допускать некоторые деформации при возможном перекосе валов;