Pomoc: Parametry, cechy, wykazy

Dodatkowe obciążenia dynamiczne łożysk

W wielu przypadkach dokładne określenie obciążeń łożysk sprawia pewne trudności, a często jest możliwe jedynie oszacowanie ich wielkości na podstawie obciążeń występujących w maszynach i urządzeniach o podobnych parametrach i warunkach pracy. Jedną z przyczyn powyższych trudności jest powstawanie podczas pracy dodatkowych sił dynamicznych powodujących wzrost obciążeń łożysk.

Można wyróżnić dwa rodzaje tych sił. Pierwszy wynika ze zmienności oporów napędzanego urządzenia. Drugi rodzaj to siły powstające w wyniku geometrycznej niedokładności elementów i części maszyn współpracujących z łożyskami. Wszystkie te siły powodują zmniejszenie trwałości zmęczeniowej łożysk i powinny być uwzględnione przy ich doborze. Przykładem są różnego rodzaju przekładnie zębate, gdzie siły dynamiczne powstają na zewnątrz i wewnątrz przekładni. Sładnik zewnętrzny jest powodowany przez urządzenia połączone z przekładnią, natomiast wewnętrzny wynika głównie z błędów wykonania wieńców kół zębatych. W przekładniach pasowych obliczone w zależności od przenoszonej mocy napięcie użyteczne pasa powinno uwzględniać również wielkość dodatkowych sił dynamicznych, które wystąpią podczas pracy przekładni. Zależą one od rodzaju zastosowanych pasów i napięcia wstępnego. W maszynach elektrycznych niewyważenie części osadzonych na wale wywołuje obciążenie wirujące, dodatkowo obciążające łożyska. Innym źródłem dodatkowych obciążeń jest występowanie jednostronnego naciągu magnetycznego wywołanego nieliniowym rozkładem pola magnetycznego w maszynie.

Przy doborze łożysk kół jezdnych pojazdów, dodatkowe siły dynamiczne uwzględnia się w zależności od prędkości, warunków jazdy i rodzaju nawierzchni. W takich przypadkach dla określenia rzeczywiście występujących obciążeń i wyznaczenia obciążeń zastępczych jest wygodniej posługiwać się wzorem:

Pd=P*fd

gdzie:

  • fd - współczynnik nadwyżek dynamicznych, którego przybliżone wartości należy przyjmować z tabeli poniżej
  • P - obciążenie zastępcze obliczone bez uwzględnienia nadwyżek dynamicznych
  • Pd - obciążenie zastępcze
Wartości współczynników nadwyżek dynamicznych
Zastosowanie lub charakter obciążenia łożyska Współczynnik fd
Koła zębate: fd=fd1*fd2
docierane lub szlifowane V=4-50m/s fd1=1,05-1,4
strugane lub frezowane V=2-10m/s fd1=1,1-1,6
nieobrobione V do 3m/s fd1=1,6-2,5
praca pokojna bez uderzeń: np. maszyny elektryczne, normalne napędy przy stałym obciążeniu fd2=1-1,2
praca ze zmiennymi obciążeniami, przy działaniu sił masowych lub z uderzeniami: silniki tłokowe, napędy łańcuchowe fd2=1,2-1,5
praca z dużymi obciążeniami i uderzeniami fd2=1,5-3
Napędy pasowe i linowe
pasy klinowe i liny konopne 2-2,5
pasy skórzane pojedyncze z naprężaczem oraz pasy z tkanin 2,5-3
pasy skórzane, gumowe taśmy stalowe 3,5-5
liny stalowe 5-6
Koła samochodowe (i inne ogumione)
samochody osobowe lekkie 1,3
samochody osobowe ciężkie 1,4
samochody ciężarowe i traktory 1,4
samochody ciężarowe ciężkie i przyczepy 1,5-1,6
Koła pojazdów szynowych
wagony dobrze resorowane 1,2-1,3
wagony nieresorowane lub źle resorowane lokomotywy oraz tendry 1,3-1,6
wagony tramwajowe 1,3-1,6
Ogólna budowa maszyn
spokojna praca bez uderzeń 1
spokojna praca z możliwością przeciążenia do 25% lub małymi wstrząsami, np. lekkie obrabiarki, transportery 1-1,2
normalna praca z możliwością przeciążenia do 50% lub z wstrząsami i uderzeniami, np. średnie obrabiarki, lekkie dźwigi 1,2-1,8
praca przy dużych obciążeniach z uderzeniami, np. ciężkie obrabiarki, małe walcarki, bębny czyszczące, haki dźwigów 1,8-2,5
ciężka praca i duże uderzenia lub siły masowe, stoły walcarek, traki, łamacze kamienia i rudy 2,5-3,5