_________________________________________________________________________ _________ Tabelist 2 letakse liugelaagri diametraallõtk Cd vastavalt D = 40 mm ja = 31,4 rad/s (või n = 300 1/min). Interpoleerides, saame, et vähim lubatav liugelaagri diametraallõtk Cd = 44 m. Teised liugelaagerduse parameetrid sõltuvad mehaanilisest süsteemist kus antud laagerdus on rakendatud. Tabel 2. Diiselmootori liugelaagrite MINIMAALNE diametraallõtk. [Allikas: Welsh (1983 _________________________________________________________________________ _______________ Harjutustunnid: Assistent, td. Alina Sivitski, tuba AV-416; [email protected] MHE0041 MASINAELEMENDID l TTÜ MEHHATROONIKAINSTITUUT 4 EAP - 1-1-1- E MASINAELEMENTIDE JA PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL _________________________________________________________________________
valmistatakse detaile,mida ei ole vaja termiliselt töödelda.Kvaliteetsest süsinikterasest aga detaile,mis nõuavad termilist töötlust.Legeeritud terasest tehakse detaile,mis peavad olema eriti tugevad ka kuumusele. Masinaehituses kasutatakse ka värvilisi metalle ja need jagunevad põhiliselt vasesulamiteks(pronksid,messingid,babiidid) ja kergsulamiteks(alumiiniumi-ja magneesiumisulamid) Pronks on vasesulam tina,plii,raua või alumiiniumiga.Teda kasutatakse kui antifriktsioonmaterjali liugelaagrite liudade ja tigurataste hammasvööde valmistamiseks.Messing on vase ja tsingi sulam.Ta on hästi lõiketöödeldav,stantsitav ja valatav.Babtiit on vase,tina,plii ja antimoni sulam.Kuna tal on head antifriktsiooniomadused kasutatakse seda liugelaagrite liudade katmiseks. Kergsulamid on alumiiniumi-ja magneesiumisulamid.Magneesiumisulamis vase,nikli ja tsingiga on heade valuomadustega,kerged ning hõlpsasti lõiketöödeldavad.Masinate ja seadmete ja keresid ning vähekoormatud
Titaan ja selle sulamid Titaan ei ole haruldane metall, kuid seda leidub maakoores väga hajutatult. Kivimites ja savides leidub titaaniühendeid kuni 1%. Puhtal kujul titaani looduses ei esine. Puhas titaan on hõbevalge metall, mille sulamistemperatuur on 1665oC ja tihedus on 4500 kg/m3. Puhas titaan on tugev võrdlemisi rabe. Treida ja puurida on raske kuid on keevitatav. Babiit on materjal, millest valmistatakse liugelaagrite liugpindasid. Selles materjalis on põhikomponendiks tina ja sinna lisatakse veel pliid, antimoni, vaske, niklit, telluuri. Laagriliuasulamid Alumiiniumlaagrisulamid. Liugelaagrite liudasid valmistatakse alumiiniumi sulamitest. Alumiiniumsulamisse lisatakse tina, pliid, vaske, antimoni ja niklit. Võrreldes babiidiga (tina ja plii sulam) on alumiiniumlaagrisulamil suurem tugevus ja korrosioonikindlus. Puuduseks alumiiniumlaagrisulamil suur joonpaisumistegur
• on laagrisulamid, mis sisaldavad peale põhiosise (tina või plii) lisandeina antimoni, vaske jm. elemente Ajalugu • Esimese Babiidi sulam leiutati 1839 aastal Isaac Babbitt- i poolt Taunton, Massachusetts-is • Tuntud ka terminina “Valge Metall” Kasutusalad • Babiiti kasutatakse enim õhukese kihina keeruliste, mitme metallilistes struktuurides • “Laagrimaterjal” • “Antifriktsioon” • kasutatakse suurel koormusel ja kiirusel töötavate õlitatavate liugelaagrite liudadele õhukese antifriktsioonmaterjali kihi valamiseks (valamistemperatuur 300-420° C) Antifriktsioon - Laagrimaterjal Vahetult võlli (telje) tapiga kokkupuutes olev laagrimaterjal peab tagama minimaalsed hõõrdekaod, olema kulumiskindel, piisavalt (väsimus)tugev ja hea soojusjuht, erandjuhtudel veel ka kuuma- ja korrosioonikindel. Materjali, mis kõiki neid nõudeid ideaalselt rahuldaks, pole ja sõltuvalt konkreetseist
6. Määratleda laagri sise- ja välisvõrude tolerantsid ning valida istud (laagri sisevõru võllil ja laagri välisvõru korpuses) . Milliseid asendi-, kuju-, viskumistolerantse ja pinnakaredusi tuleks kasutada reduktori võlli ja reduktori korpuse korral, et tagada laagri tõrkedeta töö. 7. Teostada analüütiline veerelaagri valik ja võrrelda saadud tulemus SKF arvutusprogrammi tulemusega. 8. Nimetada veerelaagrite eelised ja puudused liugelaagrite ees. Lahendus: 1. Radiaaljõu Fr, telgjõu Fa, ringjõu Ft ja taandatud paindemomendi M leidmine: m 2 350 2 Ringjõud Ft : Ft 4118 N d2 0,170 Radiaaljõud Fr : o sirghammastega silindriliste hammasrataste korral Fr Ft tan , kus tan α on hammasratta hambumisnurk (α = 20 º).
· Kõrgtugev malm Värvilised metallid Värvilised metallid, mida kasutatakse masinaehituses, jagunevad põhiliselt vasesulamiteks (pronksid, messingid, babiidid) ja kergsulamiteks (alumiiniumi- ja magneesiumisulamid). Pronks Pronks on metallisulam, mis koosneb enamasti vasest, mis on tavaliselt segatud tinaga. Vahel kasutatakse ka teisi elemente, näiteks fosforit, mangaani, alumiiniumi või räni. Pronksi kasutatakse enamasti antifriktsioonmaterjali liugelaagrite liudade, ujuknõelte ja tigurataste hammasvööde valmistamiseks. Veel on pronks laialdaselt kasutusel vedrude, pumbaosade, laagrite ja sarnaste juppide materjalina. Samuti tehakse pronksfiltreid õhu puhastamiseks autodes. Kasutatud kirjandus http://www.skandiakaubandus.ee/Voolikud/p_07_Komposiitvoolikud.htm http://www.miksike.ee/documents/main/referaadid/metallid_kodus_elis.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Bushing_(bearing)#Bushing http://en.wikipedia.org/wiki/Bronze http://et.wikipedia
Messingid ja nende omadused Messing Valgevask ehk Messing on vase ja tsingi sulam, milles on 5...45% tsinki, väga plastne, sisaldab paljudel juhtudel ka alumiiniumi, rauda, mangaani, räni jmt elemente. On hästi valatav, stantsitav ja lõiketöödeldav: Babiit on vase, tina, plii ja antimoni sulam. Heade antifriktsiooniomaduste tõttu kasutatakse seda liugelaagrite liudade katmiseks. Kergsulamid on alumiiniumi- ja magneesiumisulamid. Näiteks sisaldab hästi valatav alumiiniumisulam silumiin kuni 14% räni; duralumiinium - kuni 5,5% vaske jne. Magneesiumi sulamid alumiinumi, vase, nikli ja tsink|tsingiga on heade valuomadustega, kerged ning hõlpsasti lõiketöödeldavad. Neist valmistatakse masinate ja seadmete keresid ning vähekoormatud detaile. Mida suurem on messingis tsingi sisaldus seda hapram ta on. Messingid jaotatakse:
Liiga väike lõtk toob kaasa laagerduse ülekuumenemise. Tabelist 2 letakse liugelaagri diametraallõtk Cd vastavalt D = 50 mm ja ω = 36,6 rad/s (või n = 350 1/min). ( 50−10 ) C=( 55−25 ) +25=52 μm ( 55−10 ) Interpoleerides, saame, et vähim lubatav liugelaagri diametraallõtk Cd = 52 μm. Teised liugelaagerduse parameetrid sõltuvad mehaanilisest süsteemist, kus antud laagerdus on rakendatud. Tabel 2. Diiselmootori liugelaagrite MINIMAALNE diametraallõtk. [Allikas: Welsh (1983) 4) Kuiva või piirmäärimisega liugelaagri kasulik tööiga. 400 ( pv)lim ¿ f p f c f d f m = 1,2 1,2 1 ∙3 ∙ 0,7 ∙1=8453 tundi (0,146) K
Ülekandearv 1:2. 7.2 Määrata sisse-ja väljalaske klapi tõusud millimeetrites. Sisselaskeklapi tõus on keskmiselt 8,32mm. Väljalaskelapi tõuson keskmiselt 9,10mm. 7.3 Kuidas toimub klapivahede reguleerimine? Klapivahede reguleerimist teostatakse tõukuritepealsete seibide vahetamisega. 7.4 Kui suur on nukkvõlli töölõtk plokikaanes? Standard: 0,08-0,18mm. Maksimaalselt 0,25mm. 7.5 Kuidas õlitatakse jaotusvõlli nukke? Liugelaagrite vahelt voolab õli tõukureid ümbritsevasse süvendisse. Kui klapp langeb, siis voolab õli tõukuripeale. 7.6 Mitu mm liigub VL klapp allapoole kui kolb on ÜSS? Väljalaskeklapp ligub keskmiselt 2 mm allapoole kui kolb on ülemises surnud seisus. 7.7 Mis juhtub, kui käitusrihma paigaldamisel eksitakse kõrgsurvepumal 1 hambaga? Kui kõrgsuvepumbal eksitakse ühe hamba võrra, siis antakse kütust liiga vara peale või liiga hilja peale
KEVADSEMESTER ______________________________________________________________________ 5. Leida sobiv seaduv SKF liugelaager (näiteks sfääriline liugelaager - Maintenance- free radial spherical plain bearing), kasutades SKF luigelaagri valiku metoodikat st C = 2F =2 Fr ja SKF kataloogi. Nimetada seaduva liugelaagri eelised. SKF kataloog: www.skf.com Siin otsin siis laagri mitte D vaid C järgi. C = 2 · 500 kN = 1000 kN Sobib järgnev sfääriline liugelaager: Seaduvate liugelaagrite eelised: Ei vaja täpsed joondamist Puuduvad kõrged kontaktsurvedlaagri servadel (mis muidu põhjustavad lisakoormust tapile ja laagri kerele) Kompenseerivad võlli deformatsioone Võimaldavad suuremaid valmistamistolerantse ning kuju- ja asendihälbeid 8
Detailide kulumisel võib nende tugevus ristlõike vähenemise või dünaamilise koormuse kasvamise tõttu langeda, samuti võivad detailid täielikult ära kuluda (näiteks mullatöömasinate tööorganid). või tekitada suuremat müra (kiirekäigulistes transpordi- ja tehnoloogilistes masinates). Detailide kulumiskindlust aitab suurendada nende kõvaduse ja pinnasileduse tõstmine, mustuse vältimine ning hõõrduvate pindade õlitamine. Liugelaagrite kulumiskindlus tõuseb tunduvalt kui tagatakse nende töö vedelikhõõrdumise reziimil. 2. Konstruktsiooniterased. Ehitusteras. Markeering 3.Plastid metalli asendajana Pilet nr .7 1. Materjalide mehaanilised omadused : tugevus ja plastsus Materjali vastupanu deformeerimisele ja purunemisele iseloomustavad materjalide mehaanilised omadused: tugevus, kõvadus, plastsus ja sitkus.
keevitatavuse, lõiketöödeldavuse ning korrosioonikindlusega kuid halvasti valatavad ning halva soojusjuhtivusega ja madala kuumutustugevusega (kuni 100º C). Muude lisanditega alumiiniumsulamid : Kuumustugevad Al sulamid on mõeldud tööks kuni 350º C. Kasutatakse näit lennukimootorite kolbide valmistamiseks. Mehaanilised omadused sõltuvad termotöötlusest ning valmistusviisist. Alumiiniumi laagrisulamid: Al- Sn- Cu, Al- Ni, Al - Sb- Cu jt), kasutatakse mono- ja bimetalsete valatud liugelaagrite ja valtsitud leht- ning ribamaterjalist stantsimise teel valmistatud laagriliudade tarvis. Võrreldes babiitidega on alumiiniumi laagrisulamid odavamad, kergemad, suurema tugevuse, parema soojusjuhtivuse ja korrosioonikindlusega ning tehnoloogilisemad. Puuduseks on suur joonpaisumistegur. Puudub külmhapruse nähtus, mistõttu saab kasutada kuni - 163C. Madalam tõmbetugevus, nt. puhtal Al 50 N/mm2, kuid termotöödeldud Zn-Mg-Cu legeeritud sulamitel kuni 700 N/mm2
ületavad tunduvalt naturaalpuidu omadused, pressitud puit on kulumiskindel, hästi töödeldav, hea õlide neeldumise võimega, kasutatakse pukkide, liugurite, lamellide valmistamiseks. Belletid, saepuruvabriketid ja saepurusilindrid. Puitplatikud On toorikud spoonilehtedest kokkuliimitud plaadid, kus spoonilehed on eelnevalt immutatud termoplastselt tehisvaikudega. Plaadid liimitakse kokku 140-150kraadi ja survel 15-16mBa see annab tiheduse kuni 1330kg/m3 Kasutatakse masinaehitusel, liugelaagrite ja hammasrataste valmistamiseks. Liimid Liimid on vedelad või plastsed ained, mis moodustavad teatud tingimustel erinevate materjalide vahel tugeva sideme. Liim tungib puidu rakkude vahele, raku õõntesse ja moodustab liimitavate pindade vahele õhukese liimikihi, seob pinnad kõvastudes suure arvu ülipeente niitidena. Liim liite tugevus oleneb sellest, kui sügavale, kui ühtlaselt tungib liim pindadesse ja kui tihedalt pinnal ühtivad
Mgsulamite termotöötluses vajavad nad tunduvalt kauemad seisutamist kuumutamisel <24h, karastuvad õhus ja vanandamiseks peab neid kuumutama. Deformeetitavad Mg-sulameid kas. profiilidena, lattidena, sepistena lennuki- ja autoehituses tänu suurele eritugevusele. Valusulamid on hea vedelvoolavusega, korrosioonikindlad, Rm<20 MPa. 26. Laagrisulamid. =antikfriktsioonmaterjalid, kas. liugelaagrite valmistamiseks või saalede pinna katmiseks. LS peavad olema väike hõõrdeteguriga, hästi määritatavad (selleks peab nende tööpinnas olema väikesi õnarusi, madalate juusptagude võrk, mis hoiab määrdekilet), kuulumiskindlad, piisavalt tugevad (et vastu pidada võlli tapikohtade survele), piisavalt soojuskindlad (et vastu pidada hõõrdumisest tekkivate T-le). Kas: 1) pehmete, kergestisulavate me (Sn Pb, Zn, Al) sulameid. Laagrimaterjalidena kasutatavaid Sn ja Pb-
o. määrde pehmus. Määratakse spetsiaalse riistaga ( konsistomeeter ) tingühikutes. NLGI klassid määratakse + 25 oC juures NLGI National Lubricating Grease Institute (USA) NLGI 000 .. 00 (veniv õli, poolvedel) kasut. keskmäärimissüsteemides, hammasrataste ja ülekannete määrimiseks. NLGI 0 ...1 ( väga pehme ) kasut. väga madalatel töötemperatuuridel või poolautomaatsetes määrimissüsteemides NLGI 2 ( pehme ) kasut. veere- ja liugelaagrite määrimiseks NLGI 3 ( paksem ) NLGI 4 ( paks ) hermeetilisuse tagamiseks NLGI 5 ( väga paks ) NLGI 6 ( väga paks) Termilised omadused: Tilktäpp näitab temperatuuri, mille juures määrde soojendamisel teatud seadmes eraldub esimene õlitilk. Määrde töötemperatuur peab olema tilktäpist madalamal. Plastseid määrdeid liigitatakse: · baasõlide · tahkestite · kasutusala · konsistentsi põhjal
kõrgem, kui 1 mm kaugusel pinnast. Sellise temperatuuri juures kõvasulameis olulisi muutusi ei tohiks toimuda. Küll on aga võimalik pinnakihi mõningane oksüdeerumine ja sellest tulenev materjali kulumine. 3.3. Cr3C2-Ni kermiste hõõrdekulumine Tänu suurele kõvadusele, pindade heale poleeritavusele ja terasele lähedase soojuspaisumise tegurile ning suurele korrosioonikindlusele agressiivsetes keskkondades ja kõrgetel temperatuuridel, võiksid nad olla perspektiivsed liugelaagrite ja tihendite materjalina, eriti kui nad töötavad korrodeeruvas keskkonnas. Käesolevas töös uuriti Cr3C2-Ni kermiste hõõrdekulumist erineval hõõrdereziimidel sõltuvalt sideaine sisaldusest ja karbiidi valmistamisviisist ning tehnoloogiliste reziimide mõjust. Cr3C2 valmistati erinevatel meetoditel: astmelise karbidiseerimise, otsese karbidiseerimise ja reaktsioonpaagutamise teel. Suurema sideaine sisaldusega kermised sõltuvad vähem karbiidi valmistamisviisist.
Omadustega, pärast karastamist ja vanandamist, saab nii deformeerida kui ka valada. Berülliumpronksid(2- 3%Be)- pärast karastamist plastsed, kergesti töödeldavad, pärast noolutamist suureneb kõvadus, tugevus, elastsus. Hea vedrude ja membraanide valmistamiseks. Ränipronks(5% Si)- lisaks väga elastne, vedrude valmistamiseks. Pliipronksid(kuni 30%Pb) üks väheseid on Pb, mis vases ei lahustu, seepärast isel. Babiidi struktuur ning head liugelaagrite materjalid, ei kuumene ka üle, sest suure soojusjuhtivusega. Klaaskiud on ühemõõtmeline klaas, mis on üsna painduv ning saab kangaks kududa. Seda valmistatakse pressides sula klaasimass läbi peente avada niitideks. Odavamat klaaskiudu saadakse sulaklaasi pinnalt niite tõmmates või suruõhku läbi sulaklaasi puhudes õhumullid haaravad klaasi niitidena kaasa. Õhu käes jahtudes tarduvad niidid otekohe. Saab teha klaasvilla, mis on
struktuuri ja tugevust juurde. Arvatakse, et ligniin tekkis siis, kui esimesed taimed levisid merest maismaale. Tselluloosi- ja paberitööstus põhineb suuresti ligniini struktuuri lõhkumisel, sest see on tselluloosi kõrval teine puidu tähtsaim komponent. Keemiline koostis: koosneb fenüülpropaani põhistruktuuriga momomeeridest, puudub korduv struktuur. Babiidid (üldiselt ja iseloomulikud omadused) Babiidid on peamiselt tina- ja pliisulamid, millest valmistatakse liugelaagrite sisepindu. Püsikomponendid on veel antimon(10-15%), vask (2-10%). Tüüpiline liitmaterjal, milles pehmema maatriksi moodustab antimoni ja vase tahke lahus tinas või antimoni lahus pliis, kõvema armatuuri annavad aga ühendite SnSb ja Cu3Sn kristallkobarad ja nõelad. Pehmem maatriks tagab väikese hõõrdeteguri, kõvem armatuur suure kulumiskindluse. Kui maatriks isegi osaliselt sulab, jääb babiidi stuktuur alles. Sellised laagrid sobivad ka suurtel kiirustel
Laagriliuasulamid Need sulamid peavad hästi vastu hõõrdekulumisele. Laagriliua materjal peab koosnema pehmetest ja kõvadest mikroosakestest. Kõvad osakesed toetavad võlli ja pehmed osakesed moodustavad õlile mikrokanalid. Laagriliua materjaliks sobivad babiidid, pronksid, paagutatud raua ja grafiidipulbri segu ning mittemetallid (tekstoliit, plast , vilk , pressitud puit). Babiit on materjal, millest valmistatakse liugelaagrite liugpindasid. Selles materjalis on põhikomponendiks tina ja sinna lisatakse veel pliid, antimoni, vaske, niklit, telluuri. Parimad babiidid on tinababiidid( 83...89% tina) milles antimoni ja pliid. Babiit laagriliuad on kasutusel ottomootorites. Raudteevagunite liugelaagri liudade materjal koosneb pliist, kaltsiumist ja naatriumist. Tina asendatakse liudades telluuri või nikliga ja saadakse häid laagreid. Pliibabiit sisaldab 78% pliid, 16% tina ja 6% vaske. Alumiiniumlaagrisulamid
Laagriliuasulamid Need sulamid peavad hästi vastu hõõrdekulumisele. Laagriliua materjal peab koosnema pehmetest ja kõvadest mikroosakestest. Kõvad osakesed toetavad võlli ja pehmed osakesed moodustavad õlile mikrokanalid. Laagriliua materjaliks sobivad babiidid, pronksid, paagutatud raua ja grafiidipulbri segu ning mittemetallid (tekstoliit, plast , vilk , pressitud puit). Babiit on materjal, millest valmistatakse liugelaagrite liugpindasid. Selles materjalis on põhikomponendiks tina ja sinna lisatakse veel pliid, antimoni, vaske, niklit, telluuri. Parimad babiidid on tinababiidid( 83...89% tina) milles antimoni ja pliid. Babiit laagriliuad on kasutusel ottomootorites. Raudteevagunite liugelaagri liudade materjal koosneb pliist, kaltsiumist ja naatriumist. Tina asendatakse liudades telluuri või nikliga ja saadakse häid laagreid. Pliibabiit sisaldab 78% pliid, 16% tina ja 6% vaske. Alumiiniumlaagrisulamid
kergeid lõikereziime (väike ettenihe ja lõikesügavus). Suure kõvaduse tõttu on kermised töödeldavad ainult teemant- või boornitriidkäiadega. Viimasel ajal on hakatud kasutama ka treimist boornitriidteradega, mis on palju tootlikum kui lihvimine. 2.9.2. Poleerimine Kermiste tööpindade poleerimist kasutatakse pindamise alla (vt. 2.9.3). Samuti poleeritakse traadi tõmbesilmade, pressvormide, liugelaagrite, otsatihendite tööpinnad. Poleerimiseks kasutatakse teemant või boornitriid pastasid. Alustatakse pastadega, mille terasuurus on 160 µm ja lõpetatakse pastaga, mille osakeste suurus on vahemikus 0...1µm 2.9.3.Pindamine Treiterade tööea tõstmiseks kasutatakse WC baasil kõvasulamitel CVD või PVD pindeid. Selleks kaetav pind eelnevalt lihvitakse, puhastatakse hoolikalt ja kaetakse ühe- või mitmekihilise pindega. Kõige enam kasutatakse õhukesi, kuni 5 µm
annaabi.ee 
