Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Шарикоподшипники исполнения С25. Подшипники исполнения С25 представляют собой подшипники типа 80000 с защитными шайбами, защищающими их внутреннюю полость от попадания посторонних частиц, заполненные пластичным смазочным материалом Инда; работоспособны при температурах до 300 0C и частотах вращения до 100 об/мин. Смазочный материал Инда закладывается в подшипник на заводе-изготовителе на весь ресурс его работы. До температуры 200 °С подшипник работает как с обычным пластичным смазочным материалом. При более высокой температуре на деталях подшипника образуется прочная пленка твердого смазочного материала. Основные области применения подшипников исполнения С25 такие же, как и подшипников с АФЗ.
Подшипники со смазочным материалом Инда прошли эксплуатационные испытания на ЗИЛе на действующих
330 Подшипниковые опоры для специальных режимов эксплуатации
конвейерных линиях, проходящих через камеры сушки с температурой 260—300 °С, где отработали более двух лет.
Намечен выпуск подшипников исполнения С25 в габаритных размерах серий 200 и 300 с диаметром отверстия d = 15-Г-50 мм.
Пример обозначения подшипника с размерами 15X35X11 мм: 80202С25.
2. ОПОРЫ КАЧЕНИЯ В ЖИДКОЙ АГРЕССИВНОЙ СРЕДЕ
Такие опоры применяются в химическом машиностроении, турбостроении, энергетической технике. Обеспечение работоспособности подшипниковой опоры в жидкой агрессивной среде осуществляется изоляцией подшипника при помощи уплотнительных устройств или использованием среды в качестве смазочного материала. Во втором варианте долговечность подшипника определяется не усталостной выносливостью, а износостойкостью под воздействием агрессивной среды. Потеря работоспособности происходит за счет истирания поверхностей трения, стимулированного средой, либо за счет их коррозии.
В том и другом случае необходимо правильно выбрать материал деталей подшипника и подшипникового узла, методы смазки и охлаждения подшипника, зазоры в подшипниках и геометрические параметры поверхностей качения.
Необходимым условием создания работоспособной опоры является применение коррозионно-стойких подшипников [11].
Наиболее широкое распространение получили радиальные однорядные шарикоподшипники. Номенклатура других типов коррозионно-стойких подшипников довольно узка. Ассортимент по размерам ограничен диаметром d = 100 мм. В небольших количествах изготовляют крупногабаритные подшипники. В условное обозначение таких подшипников входит буква «Ю».
Основной материал для колец и тел качения коррозионно-стойких подшипников — хромистая сталь 95X18, обладающая высокими антиусталостными и антикоррозионными свойствами при рабочих температурах до 120 °С.
Твердость поверхностей качения из стали 95X18 составляет HRC 58—62, что несколько ниже твердости
Опоры качения в жидкой агрессивной среде
331
стали ШХ15 (HRC 61—65), соответственно грузоподъемность коррозионно-стойких подшипников на 10—20 % ниже.
Для малогабаритных подшипников (d ^ 10 мм, D ^
40 мм) используют коррозионно-стойкую сталь 11Х18М (HRC 60—64), которая по антикоррозионным свойствам не уступает стали 95X18, а по износостойкости, теплостойкости и усталостной выносливости превосходит ее.
В коррозионно-стойких подшипниках применяют штампованные сепараторы из стали 12Х18Н9Т, массивные точеные сепараторы из бронзы БрАЖМцЮ-3-1,5, а также фторопластовые и текстолитовые сепараторы, армированные металлическими шайбами. Штампованные сепараторы применяют только при невысоких частотах вращения в неответственных механизмах. Изнашивание центрирующей поверхности сепаратора и его гнезд является типичным браковочным признаком подшипника, погруженного в агрессивную среду. При этом способ центровки сепаратора не имеет значения. Для снижения изнашивания поверхности трения металлических сепараторов покрывают свинцовым или свинцовооловянистым слоем толщиной 0,01—0,02 мм. Однако лучшие результаты, особенно при высоких частотах вращения и в условиях комбинированных нагрузок, дают сепараторы из фторопластовых композиций, например из ФН-202; в эту композицию наряду с фторопластом-4 входят никель (10 %) и дисульфид молибдена (3 %) [И].
Методы смазывания и охлаждения опоры, погруженной в жидкую агрессивную среду, зависят от выбранного варианта конструктивного решения. Если опора изолируется от окружающей среды с помощью уплотнительных устройств, способных противостоять давлению среды, для смазывания используют пластичные смазочные материалы и специального охлаждения не предусматривают. В этом случае к смазочному материалу предъявляют два требования: химическая стойкость к заданной среде (ввиду неизбежных утечек через уплотнения) и способность работать в заданном интервале температур.
Использование окружающей среды в качестве смазочного материала получает все более широкое распространение. Существуют и успешно эксплуатируются узлы, в которых роль смазочного материала выполняет жидкий
332 Подшипниковые опоры для специальных режимов эксплуатации
кислород, жидкий и газообразный водород, четырехокись азота и жидкие топлива [11].
Наиболее часто встречаются механизмы, подшипники которых работают в обычной или дистиллированной воде. Вода химически активна, и ее смазывающая способность невысока. Низкая вязкость определяет вытеснение воды под действием нагрузок из зон контакта поверхностей качения, что приводит к трению без смазочного материала.
