Post on 20-Oct-2015
description
Generalitati. Clasificare
• Rulmenţii sunt organe de maşini complexe care servesc pentru rezemarea pieselor care execută mişcări de rotaţie sau de oscilaţie (arbori, roţi dinţate, role de cablu, etc.)
• Elemente componente:
– inel interior şi inel exterior (la rulmenţii radiali şi radiali - axiali),
– şaibă de fus şi şaibă de carcasă (la rulmenţii axiali),
– corpuri de rostogolire şi colivia
• Pe inele sau pe şaibe sunt practicate
căile de rulare, de-a lungul cărora are loc
deplasarea corpurilor de rostogolire.
• Colivia are rolul de a ghida şi menţine
corpurile de rostogolire la o distanţă egală
între ele.
• Avantaje: - gabarit axial mai redus,
– posibilitatea măririi preciziei de rotire a
arborilor prin pretensionarea rulmenţilor,
– ungerea mai simplă (în multe situaţii),
–în cazul ungerii cu ulei, întreruperea accidentală a ungerii într-un interval scurt de timp nu are consecinţe atât de serioase ca şi în cazul lagărelor cu alunecare,
– pentru preluarea sarcinilor combinate (radiale şi axiale) se obţin lagăre mult mai simple decât în cazul utilizării lagărelor cu alunecare.
dezavantajele :
– gabarit radial mai mare,
– sunt mai puţin silenţioşi,
– suprasarcinile provoacă
micşorarea rapidă a
durabilităţii,
– sunt sensibili la împurităţi
Inel exterior
Corp de rostogolire
Colivie
Inel interior00
a) rulment radial cu bile pe un rând
Inel exterior
Corp de rostogolire
Colivie
Inel interior00
b) rulment radial cu role cilindrice pe un rând
Inel exterior
Corp de rostogolire
Colivie
Inel interior
c) rulment radial cu role cilindrice pe un rând
Tip NUTip N
Inel exterior
Corp de rostogolire
Colivie
Inel interior
d) rulment radial oscilant cu role butoi
a a
Inel exterior
Corp de rostogolire
Colivie
Inel interior00
Tip N
Inel exterior
Corp de rostogolire
Colivie
Inel interior
a
e) rulment radial axial cu role conice
Saibã de fus
Saibã de carcasã
Colivie
Corp de rostogolire
f) rulment axial cu bile cu simplu efect
dc
df
00
a
• Capacitatea rulmenţilor de a prelua sarcini dirijate după anumite unghiuri faţă de axă depinde, printre altele, de unghiul de contact.
• Linia care uneşte punctele de contact ale unui corp de rostogolire cu căile de rulare se numeşte linie de contact.
• Unghiul dintre linia de contact şi perpendiculara pe axa rulmentului se numeşte unghi de contact sau unghi de presiune notat cu a
Clasificarea rulmentilor
• Dupa forma corpurilor de rostogolire:
– Cu bile (fig.a, f)
– Cu role:
» Cilindrice (scurte, lungi, ace)
» Conice (fig.e)
» Butoi (fig.d)
• Dupa direcţia sarcinii preponderente:
– Radiali (fig.a,b,c,d)
– Radiali-axiali (fig.e)
– Axiali (fig.f)
• Dupa numărul rândurilor corpurilor de rostogolire:
– Cu un rând
– Cu două rânduri
• Dupa posibilitatea autoreglării:
– Cu autoreglare (oscilanţi fig.d)
– Fără autoreglare
Materiale
• Elementele cele mai solicitate sunt inelele respectiv şaibele de rostogolire şi corpurile de rostogolire.
• Se impune alegerea unor oţeluri pentru aceste elemente care să aibă rezistenţă mecanică şi tenacitate ridicată, duritate mare şi rezistenţă mare la uzură.
• Coliviile, se execută prin ştanţare din tablă de oţel. Ele pot fi însă executate din material plin (colivii masive - din alamă, oţel, mase plastice)
Simbolizarea rulmenţilor
• Formarea simbolului rulmentului este prezentatată în schema din figura:
• De la caz la caz ordinea acestor simboluri în simbolul rulmentului este: abcd sau dabc
• Precizări:
– simbolul tipului de rulmenţi (radial cu bile, radiali-axiali cu role conice, axiali cu bile cu simplu efect etc.) cuprinde o cifră sau una sau mai multe litere;
• simbolul seriei de dimensiuni cuprinde două cifre. Prima (de la stânga la dreapta) se referă la seria de lăţimi iar a doua se referă la seria diametrelor.
• simbolul alezajului până la 9mm şi peste 480mm este o cifră care reprezintă diametrul în mm. Simbolul alezajelor cu diametrul interior de la 10 la 17 mm este cel din tabelul. Simbolul alezajelor cu diametrul de la 20 la 480 mm este un număr din două cifre obţinut prin împărţirea la cinci a valorii diametrului exprimat în mm.
• simbolurile suplimentare (cifre şi litere) se referă la particularităţi constructive ale elementelor rulmentului, la modul de etanşare al lui, la precizia de execuţie etc.
Simbolul de bazã
Simbolul
d Simboluri suplimentare
Simbolul seriei derulmenti
c Simbolul alezajuluirulmentului
a Simbolul tipului derulmenti
b Simbolul seriei dedimensiuni
Simbolizarea rulmenţilor este
standardizată prin STAS 1679-82
• Tabel:
Diam.interior (mm) 10 12 15 17
Simb.alezajului 00 01 02 03
• Prefixele sunt simboluri de litere care indică materialul, altul decât oţelul, pentru rulmenţi sau părţile componente ale rulmentului. Prefixul se separă de restul simbolului printr-o linie orizontală.
• Sufixele sunt date pentru diferitele modificări constructive ale rulmentului faţă de construcţia normală şi se împart în patru grupe,
6 2 20
20*5=100mm alezajSeria de diametre 2(seria de lãtimi 0)
Rulment radial cu bilepe un rând
15*5=75mm alezaj
Seria de diametre 2
Seria de lãtimi 2
NU 2 2 15
Rulment radial cu rolecilindrice pe un rând fãrãumeri la inelul interior
17mm alezaj
Seria de diametre 3
Seria de lãtimi 2
3 2 3 03
Rulment radial axialcu role conice
10mm alezaj
Seria de diametre 1
Seria de lãtimi 1
5 1 1 00
Rulmentl axial cubile cu simplu efect
Frecarea în rulmenţi • Frecarea între corpurile şi căile de rostogolire;
este o frecare de rostogolire dar la unele tipuri de rulmenţi apare şi o frecare de alunecare.
• Frecarea de alunecare dintre suprafeţele laterale ale rolelor şi umerii de ghidare ai inelelor (la rulmenţii cu role).
• Frecare de alunecare dintre corpurile de rostogolire şi colivie .
• Frecare cu elementele de etanşare (la rulmenţii cu etanşare proprie).
• Frecarea datorită deplasării elementelor mobile în masa lubrifiantului
• momentului de frecare Mf este:
• Unde: - este coeficientul de frecare global, d - diametrul fusului pe care se montează rulmentul, F - sarcina
• Pentru rulmenţii radiali F = Fr, pentru cei axiali F = Fa, la sarcini combinate,
unde Fr este sarcina radială iar Fa cea axială.
2
dFMf
2a
2r FFF
Cauzele ieşirii din uz a rulmentului
• Oboseala superficială a corpurilor şi căilor de rostogolire. Ea se manifestă la rulmenţii care se rotesc sub sarcină (n 10 rot/min), prin apariţia gropiţelor (pitting) pe suprafaţa corpurilor de rostogolire sau a căilor. Are drept consecinţe pierderea preciziei de rotire, creşterea bruscă a zgomotului, vibraţii, etc.
• Deformaţii plastice locale (amprente) ale suprafeţelor de lucru. Se produc în special la rulmenţii care nu se rotesc, la cei care au mişcări de oscilaţie sau turaţie foarte mică (n 10 rot/min), când sarcina depăşeşte o amunită limită, dar pot apărea şi la rulmenţii care se rotesc sub sarcină, la sarcini cu şocuri mari, aplicate în fracţiuni de rotaţie.
Durabilitatea. Capacitatea de încărcare
dinamică.
• Durabilitatea rulmentului se exprimă prin
numărul de rotaţii (sau numărul de ore de
funcţionare sub sarcină la turaţie constantă
dată) efectuate de un rulment înainte de apariţia
primelor semne de oboseală a materialului la
unul din inele (şaibe) sau la oricare din corpurile
de rostogolire.
• La încercarea unui lot de rulmenţi aparent
identici se constată că durabilitatea lor variază
în limite largi
• Prin durabilitatea unui lot de rulmenţi aparent identici, se înţelege numărul de rotaţii (sau numărul de ore de funcţionare sub sarcină la o turaţie constantă dată) efectuate sau depăşite de 90% din rulmenţii lotului, înainte de apariţia primelor semne de oboseală
• În cazul încărcării unor loturi de rulmenţi aparent identici cu diferite sarcini Pi (constante ca mărime şi direcţie) se constată o micşorare a durabilităţii lotului (Li) cu creşterea sarcinii
• p este un exponent având valoare p = 3 pentru rulmenţii cu bile şi p = 10/3 3,33 pentru rulmenţii cu role.
• Forma generală a relaţiei este:
• unde C este capacitatea dinamică de bază.
C.constLPLPLPp/1
iip/1
22p/1
11
CPL p/1
• daca L = 1 (milioane de rotaţii) capacitatea
dinamică de bază se defineşte astfel:
• Definitie: Capacitatea de încărcare
dinamică de bază a rulmenţilor radiali se
defineşte ca fiind sarcina pur radială, de
valoare şi direcţie constantă, la care un lot
de rulmenţi aparent identici, având inelul
exterior fix şi cel interior rotitor atinge
durabilitatea de 1 milion de rotaţii (STAS
7160-82)
• La rulmenţii radiali-axiali cu bile sau cu role
conice prin capacitatea de încărcare dinamică
de bază se înţelege componenta radială a
acelei sarcini care provoacă deplasarea pur
radială a unuia din inelele rulmentului faţă de
celălalt (STAS 7160-82).
• Capacitatea dinamică de bază a rulmenţilor
axiali (STAS 7160-82) se defineşte ca fiind
sarcina pur axială de valoare şi direcţie
constantă la care un lot de rulmenţi aparent
identici ating o durabilitate de 1 milion de rotaţii
ale şaibei de fus sau a celei de carcasă.
• Observatie: in cazul în care sarcina nu
îndeplineşte condiţiile pentru care s-a stabilit
relaţia de mai sus sarcină pur radială sau pur
axială de direcţie şi mărime constantă, în acest
scop se întroduce noţiunea de sarcină
dinamică echivalentă (STAS 7160-82).
• Sarcina dinamică echivalentă a unui rulment
radial se defineşte ca fiind sarcina pur radială de
mărime şi direcţie constantă la care un rulment
cu inelul interior rotativ şi cel exterior fix atinge
aceeaşi durabilitate ca şi în condiţiile reale de
încărcare şi funcţionare.
• Sarcina dinamică echivalentă a unui rulment
axial se defineşte ca fiind sarcina pur axială de
mărime şi direcţie constantă la care un rulment
cu şaiba de fus rotativă şi cea de carcasă fixă
atinge aceeaşi durabilitate ca şi în condiţiile
reale de încărcare şi funcţionare.
• În caz general pentru determinarea sarcinii
dinamice echivalente, problema se reduce la
una cunoscută: sarcină pur radială sau pur
axială de mărime şi direcţie constantă pentru
care se poate aplica relaţia de mai sus