Файл: Огородников, В. Б. Подшипники скольжения судовых поршневых машин.pdf

S)

Рис. 2.- Результат ■ты. расчета порш* новых подшипни­ ков различными методами: а — сравнение резуль­ татов расчета под­ шипника гидроди­ намическим (/), контактно - гидродинамическ им

(2) и контактногидроди нами ч е- ским с учетом за­

г — влияние конструкции подшипника на минимальную тол­ щину масляной пленки при импульсном методе расчета; д — схема экспериментальной установки для испытания поршнево­ го подшипника при возвратно-поступательном движении паль­ ца; е — сравнение опытных (отмечены кружками) и теорети­ ческих данных для зависимости импульса J от диаметра

, пальца.

жестких цапфы и вкладыша) при углах охвата 250, 25o×5 (много-

канавочный подшипник), 90°, 125°, 180° и 360°; 2 — контактно-гид­

родинамического (для упругих цапфы и вкладыша) при угле охва­ та 360°; 3— вязкоконтактно-гидродинамического (для упругих

цапфы и вкладыша с учетом зависимости вязкости смазки от дав­

(обратно пропорциональный несущей способности подшипника),

р — удельная нагрузка, ф — относительный зазор.

При анализе кривых на рис. 2, а необходимо иметь в виду, что коэффициент режима обратно пропорционален несущей способно­

сти подшипника, т. е. чем меньше значение l∕ζ при равных значе­

ниях Я, тем выше несущая способность подшипника.

Из анализа приведенных кривых следует, что учет упругих

свойств цапфы и вкладыша и зависимости вязкости смазки от да­

вления существенно увеличивают теоретическую несущую способ­

ность подшипника (отдаляя непосредственный контакт трущихся поверхностей). Для жестких подшипников несущая способность

повышается с увеличением угла охвата. Многоканавочный под­

шипник с углом охвата 25o×5 уступает в несущей способности подшипнику со сплошной рабочей зоной, имеющему угол охвата

125°.

Экспериментальные исследования подшипников рассматривае­

мого типа в большинстве случаев посвящены решению частных во­

просов: влиянию места подачи масла на несущую способность

масляного слоя [14], влиянию эксплуатационных факторов на ра­ боту подшипника [7], экспериментальной проверке выводов тео­

ретических исследований [3; 5; 6; 7; 8; 13 и др ]. Такая постановка задач, естественно, сказывается и на выборе конструкций опытных

установок. В этом плане одной из характерных конструкций испы­

тательных установок является специально спроектированная мо­ дель подшипникового узла поршневого пальца [3]. Схема этой установки показана на рис. 2, д. Электродвигатель Ia пред­

назначен для подкачивания с помощью насоса 2 масла в аккуму­ лятор давления 3. Давление в аккумуляторе фиксируется мано­ метром 4. В момент открытия золотником 5 (вращающимся с по­

мощью электродвигателя 16) одного из каналов, подводящих мас­

ло к левой 6а или правой 66 секции топливного насоса, подается

импульс давления на левую или правую часть детали 7, имитиру­

ющей шатун. Этот импульс передается на палец 8, укрепленный на станине неподвижно. Детали 7 и 8 составляют модель поршне­ вого подшипника. Масло в подшипник подается из небольшой ем-

Рис. 4. Стадии износа поршневых подшипников.

2. Зак. 2488

(рис. З, б, в), винтовые сквозные канавки, расположенные шеврон­

но, обеспечат интенсивную прокачку масла (рис. З, д).

В некоторых конструкциях поток масла, поступающий в коль­ цевую канавку головки шатуна, далее разветвляется (рис. 3, в, г, д) :

(рис. 3, е).

§ 3. Стадии, причины и способы контроля износа подшипников

Можно выделить три стадии износа подшипников:

1. Начальная стадия — износ рабочей поверхности втулки на

0,05—0,08 мм. При этом исчезают плавные переходы между отвер­

стиями и канавками и рабочими поверхностями подшипника, обес­ печивающие в неизношенном подшипнике эффект плавного подво­

да масла. Кромки отверстий и канавок становятся острыми и, вы­

ступая в роли скребков, препятствуют поступлению масла в рабо­ чую зону подшипника, что в свою очередь приводит к перегреву подшипника (рис. 4, а).

2. Вторая стадия — износ рабочей поверхности подшипника

на высоту маслоразводящих канавок — в еще большей степени ве­ дет к перегреву подшипника в зоне трения, а затем и к лавинному износу пары втулка — палец (рис. 4, б).

3. Последняя стадия — износ подшипника на всю его толщи­ ну— в конечном счете приводит к аварии (рис. 4, в). При визуаль­ ном осмотре (после разборки узла) на аварийных подшипниках видны характерные цвета побежалости, свидетельствующие о вы­

соких температурах, сопутствующих аварии. Часто на аварийных

подшипниках и даже головках шатуна имеются глубокие трещины

Фрис. 4, г, д'). При повреждении пальца, работающего в паре с ава­ рийным подшипником, появляются глубокие риски, цвета побежа­ лости. Но износ пальца всегда значительно меньше износа под­ шипника (рис. 5).

Выяснить причины, приводящие к аварийному износу подшип­ ников, исключительно сложно. Трудность доступа к элементам группы движения и скоротечность протекающих процессов затруд­

няют определение начала износа и контроль за дальнейшим его

развитием. В некоторых случаях осмотр вышедших из строя дета­ лей и узлов и анализ работы машины в предаварийный период позволяют выявить факторы, совокупность которых могла приве­

сти к аварии. Факторы, способствующие созданию аварийной си­

туации в группе движения поршневой машины, можно разделить на эксплуатационные и технологическо-конструкторские.

Эксплуатационные факторы могут возникнуть в разные перио­ ды работы машины: в предпусковой, пусковой и рабочий. В пред­

ав