NME
Miskolc, Közjeményei,
III.
Sorozat,
Gépészet,
27.
189-201.
(1981) kötet,
ÉRTÉKELÉSE A KENÉS HATÁSOSSÁGÁIÍIAK ÁLLAPOTU SIKLÓFELÜLETPÁROKNÁL FOLYADÉKSÚRLÓDÁSI SZOTA
GYÖRGY
egymással érintkező, egymásra hatást gyakorló anyaglejátszódó természeti jelenségek összessége. lépl. csapágyaknál, fogaskerekeknéla súrlódásnak Csúszó- vagy gördülő gépelempároknál káros. minden ellenállás, stb.) melegedés (súrlódási kopás, jelensége nyegében A súrlódás
általános
értelemben
részek viszonylagos elmozdulása
A súrlódás
káros
következtében
hatásainak
csökkentésére
tulaj don-
"antifrikciós"
felhasználhatunk:
erőteret.
ságú siklófelület-anyagokat, kenőanyagokat, gördülőtesteket, mágneses a súrlódás Ezek felhasználásánál tudományának fejlettségi szintjétől függően mindig adottak a történelmileg alakuló, folyton szélesedő határok. alkalmazási I
É] (I .a
Sildófelület-pároknála súrlódás káros hatásainak kenőanyagok alkalmazása, lehetőség szerint
csökkentésére a
ma legelterjedtebb folyadéksúrlódási állapot megte-
állapot biztonságos jbA)folyadéksúrlódás-i
fenntartásának
ra
több
elvi
lehetősége
van
_
a) b) c)
Ékhatással (viszkozitási szivattyúval);
Centrifugálisvíszkozitási
szivattyúval (nagyfordulatszámú támasztócsapágyakban);
Kiszorító-hatással (periódikusan
2))Magnetohidrodinamikus
változó
terhelés
esetén);
Külső szivattyúval;
kenőfilm
kialakítása
elektromosan
vezető
kenőanyag
A
adjgííjicy "tanszéke Miskolcgggfgzk
mmm
Gé
mVatos
189
esetén,
.
uxcoh
én.
Te
31333
.:=.
ÍwqEot Bww monoton G
manna":
uuxcumcok x.
É?
xnd xwbwtx
Eamz
mon t.
95%
4
né t
G
nwnöxcqm 190
bármely súrlódási
A kenés hatásossága ill. csökkenése
állapot esetén a súrlódás káros jelenségeinek Ennek alapján érzékelhető. megfelelően folyadéksúrlódási állaelmaradása a súrlódási legjellemzőbben a kenés hatásosságát teljesítmény nagysága (pontosabban ma A súrlódási teljesítmény folyadéksúrlódási állapotnál a kenőfilm összes jelzi. kicsinysége) telbevezetett teljesítményvesztesége,amely a folyadéksúrlódás fenntartásához
súrlódási
keletkezik. wítményből
bevezetendő teljesítmény minden esetben a siklófolyadéksúrlódás fenntartásához adott sebességű mozgatásához (2. ábra) szükséges teljesítménynek és a kenőanyag felületek történő bevezetéséhez szükséges teljesítménynek az összege. külsőnyomással A
y(H
áhzu 2. ábra
"ük
arra, hogy minden Tflfitltettel
Siklófelületpárok modellje
sildófelületpár kenőanyagot szállító szivattyú, úgy tekinthetjük, hogy a folyadéksúrlódás fenntartásához "Y egy része a kenőülmnyomás fordítódik. fenntartására működő
teljesülési
megvalósított folyadéksúrlódási fennthglöhböző Sahoz szükséges teljesítmény módszerekkel
általában
-
lesltménytől, csak
abban
a
különleges esetben,
nem
ha
a
választható
siklófelületek
állapotoknál el
az
összes
a
adhéziós bevezetett
kenöfrlmnyomás tel-
bevezetett
párhuzamosak. Ilyen191
kor
a
kiszorítóhatással
kenésnél
pedig teljesítmény.
a
külső
kenőfílmeknél
szivattyú
teljesítménye
a
a kiszorítási teljesítmény, hidrosztat. kenőfilmnyomás fenntartására ford ított
(hidrodinamikus) kenőfilmnyomás fenntartásához akadálya a siklófelületpár mint adhéziós legnagyobb csökkentésének
Az ékhatással
teljesítmény
létrehozott
kialakított
szivattyú közismerten
hatásfoka.
rossz
sz
vi
ükséges Szkolitágj
h(X)
r?
xx
3. ábra
Végtelen szélességű siklófelelűletpár
A 3, ábra. szerinti végtelen szélességű sildófelületpár mint viszkozitási leges a hosszúságú részének elméletileg sem lehetséges jobb hatásfoka mint konst résfüggvény és (Ez is csak h
tetszé-
szivattyú n*
=
1I3- (4- ab")
=
K
=
(Pz "'P1)h2 nUa:
=
2
szivattyú jellemző szám esetén).
1-
teljesítményveszteségű folyadéksúrlódási állapot brztositasanakife tételeit keresve, vizsgáljuk meg különböző típusú siklófelületpárok elérhető legkisebbteljesll ményveszteségét. az F terhelésű, ösne U siklósebességű, b/l 2 szélességi viszonYú négyes Hasonlítsuk úr letes saruk elérhető módszerrel kialakított legkisebb teljesítményveszteségét különböző lyadéksúrlódás esetén (5. ábra) : A minimális
_
súrlódási
,
,
t
__
_
=
192
0, 5
0,4
7max
II
'
0,3
'?
X
0.2
X
/
0, 7
N
0 7
0
2
3
4
5
TK Végtelen szélességű viszkozítási szivattyúnak
h
4. ábra.
=
-
konst
hatásfoka
mint résfüggvényű siklófelületpát a hosszúságú részének a K (p, -pl)h'/1;Ua jellemzőgám függvényében -
=
lv F
'2
1.2
v
ü
m
Rf
' A
i
.__._
_
r'-
_
E _.
| l
L
*"*
*
eAÍ-v."fa w
_,_._.1__
.
l;
a
-
Pxwtü A
.
...u/2
_.
b ,__
K/Íüs? Éxh ;
G) 5' ábm- 17/1 2 szélességi viszonyú b) Kiszorítóhatású =
fuggvénűsaru;
négyszögalakú saruk: állandó résfüggvímű
tömítőperemes központi nyomókamrás A
legkisebb súrlódási
teljesítmények
a
a) Ékhatású (hidrodinamikus) lineáris fésc) Külső szivattyúval táplált keskeny saru; hidrosztatikus)
saru.
FÜGGELÉK-ben vaxmak összefoglalva. 193
(MIN
Az
résmérettel,
szerint
eredmények a
terheléssel
és
a
bármely siklófelületpár teljesítmény-vesztesége a relatív csúszósebességgel arányos. Az arányossági tényező a tel-
a hidrodinamikus jesitményveszteségjellemzőszáma siklófelületpároknál ismert súrlódási szám általánosítása, amely folyadéksúrlódási állapotnál a kenés hatásosságának jellemzőszama.
Ékhatású mának
(hidrodínamikus) siklófelület-pároknál a teljesítményveszteség jellemzőszá. nagysága nagymértékben függ a résfüggvénytől (6. ábra).
H h(x)
7N ha wpssmmgsxggmxxxwvxxmwmx Z
6. ábra.
-_u-
Tetszőleges résfügg-
I
vényű végtelen szélességű ékhatású
siklófelületpár. A variációszámítás
a
j
U
módszerével megkereshető adódik.
a
az
legkedvezőbb résfüggvény, amelynél
legkisebb teljesítményveszteség
Végtelen szélességű ékhatású (hidrodínamikus) síklófelületpároknál a legkedvezőbb résfüggvény a 7. ábrán látható. Itt a siklófelület nagyobb része a legjobb hatásfokú viszkozitási szivattyú, a kisebb része pedig a tömítőperem. A 8. ábra a kenőfrlnmyomás-függvényt mutatja.
Yl
h =6h _'___0/
ha Z
7. ábra.
Végtelen szélességű ékhatású siklófelületpár legkedvezőbb résfüggvénye 194
xwxxmxxsxxx '
U
l
ggxpsxsxy a
l
=
x C
I
p! x)
XV
Végtelen szélességű ékhatású
8. ábra.
a
siklófelületpár nyomásfüggvényes
legkedvezőbb résfüggvény
esetén.
teljesítményveszteség jellemző száma (súrlódási szám) látható a c és e paraméterek függvényében. A legkisebb súrlódási szám Cmm 4,0, amely c 0,20, e 2,00 adódilgÉkhatású ez az vonatkozóan (hidrodinamikus) siklófelületpárokra paramétereknél minimum. érték a kenéselméletileg lehetséges abszolút Végül nézzük meg összehasonlítva négyszögalakú saruk elérhető legkisebb súrlódási számát a szélességi viszony függvényében (10. ábra). Az elméletileg elérhető legkisebb súrlódási számok: Ékhatású 2,5 a) (hidrodinamikus) lineáris résfüggvényű sarunál (b/l w, hllho A
9. ábra
a
=
=
=
-*
értékeknél
=
adódik) Cmin 4,5. az elméletileg elérhető (hidrodinamikugzsiklófelíiletpárokra vonatkozóan legkisebb súrlódási szám a végtelen szélességű lépcsős sarunál van Cmin 4.0. Kiszorítóhatású állandó résfüggvényű sanrknál (b/l -* -nél) Cmin 2,0. Külső szivattyúval táplált központi nyomókamráskeskeny tömítőperemes (hidosztatikus) sarunál(b/I 00, c a/l -* 0 esetén) R f= R c -nél Cmin 1,63, '
=
Ékhatású
=
b) c)
w
-)
A
Rf=0-nálCmin
felsorolt értékek
a
=
=
=
=
1,15.
.
kenéselméletileg lehetséges abszolút
minimumok.
Összefoglalva állapotú siklófelületpároknál a hatásos kenési állapotot a miteljesítményveszteségű kenőfilm megteremtése jelenti. A kenőfilm teljesítmény-vesztesége bármely folyadéksúrlódási állapotú siklófelület-páregyenesen arányos a terheléssel, a csúszósebességgel, és a viszonylagos résnagysággal. Az Folyadéksúrlódási
nimális súrlódási "ál
arányossági tényező
az
általánosított
súrlódási
szám
195
ma
§§§ ÉK §
ne
mms 8
XX
0%
x
x
nm
x
2.5
3
ÉG
m
N
É,
Hunan mmmuu
mmw 5233; INT
uon w
3
mw u
Ewnm 8
5355; c.
65% d
3
196
DG
20'
J Ékhafású 75
s
3 lL
cm
(CL.
E
c
L;
rés)
X
X X .
'
( lineáris
saru
70
Í
XX Rf-RC i
x
5
(h-kqnst) xvHídrosztatikuslsaru
%7
x
Kiszor/tó
hatású
saru
(h-konst)
*X':*-*-_____
a, 0 .
0
0.5
1.0 __,.
10. ábra.
Négyszögalnkú
saruk
elérhető
2.0
7.5
b/l
legkisebb súrlódási
száma
a
szélességi viszony függvényében
L
_
197
amely
teljesítmény-veszteség mértékegység nélküli jellemző száma. ebből következően a Folyadék-súrlódási állapotú siklófelíiletpárok tervezésénél vi kell törekedni SZOny. lagos résnagyság és a súrlódási szám gyakorlatilag elérhető minimumára a
FÜGGE LÉ K A
a)
összefoglalása legfontosabb összefüggések
Psmin
(h; I ho
b)
uminFU=
=
=
PS=FV+
2,6 U
í
-7
h
CminFU=
l
Cmin
6,3
legkisebb
a
ho
7-
súrlódási
teljesítményekre
FU
=
bIU
[b]
v.
Kb]_:;.
ÓV_bInUI Ps=
Ó
E: +TI-FU;oVopt=VK[7]=0,81 l
KÍT] 2
b
h
V
h
h
Psmin=mTFU=2A5TFU h
_
hmPsmm=27FU b
T%X c)
zhaK
R
C
198
UzK
Ps=Pmv+FsU=(R-f+1Jpl2m l? +
Pahz
Rf=Rc; F=17,,Ae;
Óp= m
Ae=(l-a)(b-a)=12(1-c)(%-c]; K=2(l-a+b-a)=2I[1+--2x]' a=cl;
b l
b 1+--2c l
EFU
Ó"+l
Pszz-j-f
6
(1-c)--c
I
d)P
l b
Óopt=N/g5_'=2s l -
p
c=0929Psmin'
4
h
h
6
l
I
umP=---FU=1,63-FU s
-2
SEFU
99
l
c-)0 b
IRODALOM
CZÉGI JÓZSEF:
Siklácsapágy kézikönyv. I. Nehézipari Könyvkiadó. Bp. 1953. DRESCHER, HaAxizzl-Gleitlager mit stufenförmigem Schmierspalt (Staurandlzzger). Konstrukríon. 17. (1965), 9. 341-349; 10. 393-402. .
FRÖSSEL, W.: technik
ll.
Einfluss
der
Schmierspaltform
auf
die
hydrodynamische
Schmierwirkung.
Schmíer-
(1964), 6. 348-354.
zur des Schmiermittels KLOSE, 1.: Ausnutzung der Fliehkraft Erzeugung der Tragkraft eines hochtechnik, (Schmiemngstechntk) 14. (1965 ), 8. 433-442. touringen Axialgleitlagers. Maschinenbau KUZMA, D. C.: MHD Bearings.Mach. Design, 36. (1964), 10. 206-210. LEYER, A.: Dtuckkammerlager contra Keíllager. Antriebstechnik, 3. (1964), 5. 213-216. LEYER,A.: Die Überlegenheit des Druckkammerlagers gegenüber dem Keillager. IND-ANZ. 86. (1964), 19. 315-318.
SZOTA GY.: Siklócsapágyak tervezése.
TERPLÁNZ. Bp. 1972.
-
SZABACZKY
K.
-
Műszaki SZOTA
Könyvkiadó.
GY.:
Bp. 1974. Gépelemek III]. (Egyetemi jegyzet), Tankönyvkiadó.
199
OF
EVALUATION ON
SLIDING
SURFACE
THE
PAIRS
EFFECTIVITY IN
LUBRICATION
OF
STATE
THE
OF
LIOUID
FRICTION
by GY.
SZOTA
Summaty of sliding (deterioration eliminating or decreasing the load effects of friction surfages, powe I of friction, etc.) the most today is the use of lubricants; the realiwidespread method sation if it is possible. The effectivitv of the liquid friction state of the lubrication can be evaluated of deleterious effectsq ln case of liquid friction on the base of the lack o: decrease states realised by methods diffexent pump) the effectivity of lubrication is (wedge effect, eliminatingí effect, outer for the maintenance of the power, most of the indícated necessaxy typically by the amount liquid fxic. For
loss
because
tion
whích
is the
tion
of the
moving surfaces.
becoming
the
sum
whole
of the
power
for the lubricant neoessaty power for to be inttoduced The power
loss:
of the
liquid friction
load, the
sliding velocity and the relatíve gap proportional facto: is the genetalization of rodynamic slidixig surface pairs whích, in the case of without the efficiency of lubrication measuring unit. to
the
hod.
The
DIE
ANALYSE
DER
of the rate
at
film
as
lubrication any
frictional
the
liquid friction
that
as
of the
of the -
is
sliding mm
liquid friction directly propottíonal
-
formed by any ma. in the case known of hyd. state is a typical number of state
number
SCHMIERUNGSWIRKUNG BEI
film
liquid friction
the
FLÜSSIGKEITSREIBUNG
well
maintenance
the
VON
GLEITPAAREN
von
GY.
SZOTA
Zusammenfassung
ungünstigen Wirkungen Verminderung de: durch Reibung einstehenden die am meisten de: Reibungs-Leistungsverlust usw.) ist heute der die Anwendung von verbreitete zur des Zustandes Methode: Schmiermaterialen Verwirklichungs der Schmieiung kann Die Effektivitát mit dem Ausfall bzw. mit der Verminderuns Flüssigkeitsreibung. des Schmienms der durch bewertet Die Effektivitát werden. Reibung bedringten Schadenserscheinungen der Flüssigkeitsreibung erfordelichen durch kann die fúr die Beibehaltung Leistung bei den mit verschieFlüsMethoden denen (mit Keilwirkung, mit Auspressung, mit einer auswörtigen Pumpe) ausgestalteten fúr die und charakterisiert welche fúr die aus der werden, Schmierfümpressung sigkeitsreibungs-Zustánden 3'" erforderlichen Gleitbewegung der Gleittliichen Leistungssumnle besteht. Die fúr die Schmierpressunl bedeutet, ist be! fórderliche, einzutiihrende Leistung, die den ganzen Leistungsverlust des Schmierfilmes jedem Flüssigkeitsreibungs-Zustand proportional zu der Belastung, Gleitgeschwindigkeit und relatívan ist eine Verallgemeinerung der bei hydrodynamischen GleitSpaltgrösse. De: Proportionalitátsfaktor Kennlam 133313" bekafmten Reíbungszahl, welche bei de: Flüssigkeitsschmierung eine dimensionslose der Schmierungseffektivitát ist. Für
(wie
z.
die
B. de:
Venneidung
bzw.
Schaden
Gleittilöche,
der
_
200
CMABKPI
ouEHKA ZJOOEKTPIBHOCTH
TIPP!
CKOJIHKEHHH IIOBEPXHOCIEH NCHHKOCI HOF O TPEHPDI
IIAPAX
B COCTOHHPIPI
HAXOIIHIIIHXCH
H. COTA Pe31oMe CaMLIM
"Mep mm H3_3a TpeHHH,
npnmeueune
xnnxercx
cocromnm
Mammon-Iocymecrnnenne orcyrcrnnx Ha ocuone mm
Kcancm eM,
nllellll-IHM HaoocoM)
cx-xmxeuux
cnoooöamu
paaummn
q-pex-msl, coanaxmux
aqxpexmnuocn
Boci-n,
cmaaxu
x nomepxanmo cocraaana Heoőxonmvxon x nonnepxcaimlo Heoöxommoü Moumocm cyMMoü
neoöxonnmoü
x
MoumocTb, ueoöxonmwas noymyno norepro moöon ,oga;moM
5
uocmemuoü Mmecxoro
noamepxcauxm cmaamsaxouxero
cnocoöom,
npmvxo
npu
v-mcna
cnoa,
nponopuuonamna rpemm,
cocrosnmu
atbcpexrxmuocm
n.)
Hacrynalo-
Marepnanon
n
nannenm
"FPBHPUI, xoropaa npu
uanecmuoro
cocronnuu
npu
nos-
one-
mm-
nencmunem-mlsm-
xoropax u
Mont-
cxomxcenun.
npeoöpaaonbtnaercx rpennx, oöpa-
xmnxocmom
Harpyaxe,
rpennx
no
M0)I(HO
cmaablnammero-cnox
nonepxuocreü
cxopocm
nponopunonuumocwu,
axnnxocmoro
rpeuux,
axnnxocmoro
namxennn
xomxocmoro
Koaqxpmmenr
aaaopa.
oöoömenne
cxonmxcenux,
Tepl-(BIMuucnoM
x
MOIILI-[OCTH
nenmmue xax
cmarpunam,
cxormaaxuero
nomepxcaumo
cmaaoquux
1-.
C-Jqacpexrpmuocn cmaaxar rpemm. Hpn cocronnnxx numcwuouum (nnuxx-mem xmma, Hannyumm oöpaaom xapaxrepuayeTcx
Hoü Moumocm, mmcg
n.
rpemm
(Han-
annál-nm
npezmux
na-aa
rpex-mx. npenx-xux xnnemm
xcunxocmoro
mm
cmucemm
mm
MOLIJJ-IOCIM norepu COOTBGCTBYIOHHDC
cxonmxeum,
ymepőa nonepxuocm
mőexcauu
cnocoöom
pacnocrpaHeHHmM
napax
cxormlcennx
xoropbm nonepxnocreü
xnnxercn
MO)KHO
u
or-
pac-
napomma-
öeapaamepnum
xapax-
cmaaxn.
201
A
NEHÉZIPARI
MÜSZAKI
EGYETEM
KÖZLEMÉNYEI
III.
sorozat
GÉPÉSZET 27.
A
KÖTET,
-
4. FÜZET
,,6. MECHANIZMUSOK
(MISKOLC,
A
l
1978.
SZEPT.
Es HAJTÓMÜVEK" SZIMPÓZIUM 5-7.) ELŐADÁSAI
szimpózium idegennyelvű előadásait a Publications C. Machinery Vol. 35. Fasc. 2-v4. tartalmazza.
Series
MISKOLC,
1981.
of the
Techn.
Univ.
for Heavy Ind.
TARTALOMJEGYZÉK
Rössner
Wolfgang:
Terplán
Zénó:
bolygóművek rendszerezéséhez
A kétkarú
fogaskerék bolygóművek
A
.
.
alkalmazásai
hazai
.
.
.
.
.
.
köű
széles
.
.
.
.
.
.
.
.
elterjedésének 13
akadályai
kényszermozgású, teljesítményelágazásos ÁÍ-fogaskerékhajtóművek kiegyenlítő mozgásához A belső fogazatú fogaskerékpár csúszási Szente Gádor István: Dmbni József József sebességének kiegyenlítése K.-H..'
Vatterott
A
.
.
Davitasvilí
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
A csuszkás
Steiskal Vlddímír:
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Bosznay Ádám: .
.
.
.
.
.
valószínűségelméleti
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
dinamikai
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
jellemzőinek
.
.
.
.
Brunos
Picasso
-
csa
.
.
.
Príolo
-
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
számítása
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
K. Zablonszkz)",
Makhult Kovács
1.: F
ogaskerékkapcsolatok
Mihály: Tapasztalatok
terheléskoncentrációjának
fogaskerékszámító
egy
.
.
vizsgálata
programmal
László:
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
letpároknál Richter
wolfgang:
Jakubowicz
Antoni
.
.
.
.
.
.
.
.
A hidrosztatikus -
tengelykapcsolók
Koprowski dinamikai
.
.
.
.
.
.
.
.
csapágyak Tadeusz:
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.,
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
gépekbe beépített rugalmas .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
133 141
153
173 179
.
.
99 109
165
.
A nehézkivitelű
sajátosságai
.
89
119
.
.
Hajtómíífogaskerekek tervezése élettartamra Hegyháti József: Nem ortogonális hengeres-kúpos hajtások interferencia-problémái Szota György: A kenés hatásosságának értékelése folyadéksúrlódási állapotú siklófelü.
79
tár-
Píerlugí:
.
55
frekvencia-egyenlet
a .
.
Polárisan ortotrópikus Mrűs rezgéstani analízise A térfogatkiszorítású hidraulikus Tomaszewskí/Karol: gépek rezgésforrásai transzverzális Faragó Károly: Szerszágép-főorsók szíjhatásának nemlineáris rezgései Francesco
41
71
modellje
szintézise
szintézise
mechanizmusok
Czeglédi Gyula: Rugalmas szerkezetek Ginesu
27
65
rezgési sajátfrekvenciáinak számítása
Szerkezetek .
mechanizmusok
semmid-mechanizmus
terhelésű
Adott
és szintézise
analízise
mechanizmus
Dimitrov:
nélkül
.
A műszermechanizmusok
Zoltán:
Milko
.
Szakaszos
Józsefné:
Kaposvári Moskov
.
négycsuklós gömbi mozytó bütykös
A
N. Sz.:
FíIemon
.
-
-
189 203 213
.
237
