Žurnālu gultņu izpratne
Definīcija: Kas ir žurnāla gultnis?
A kakliņa gultnis (saukts arī par slīdgultni, uzmavas gultni vai šķidruma plēves gultni) ir gultņa veids, kas atbalsta rotējošu vārpstu caur plānu spiediena smērvielas plēvi, nevis caur ritošajiem elementiem. Rotējošo vārpstu ("kakliņu") no nekustīgās gultņa virsmas atdala hidrodinamiska eļļas plēve, kas rodas, vārpstai rotējot, ievelkot eļļu konverģējošā ķīļveida spraugā. Šis spiediena eļļas ķīlis atbalsta vārpstas slodzi bez metāla-metāla saskares.
Šarnīrveida gultņi ir būtiski ātrgaitas, lielas slodzes rotējošām mašīnām, piemēram, turbīnām, ģeneratoriem un lieliem kompresoriem, jo tie nodrošina lielisku kravnesību, zemu berzi lielā ātrumā un ievērojamu izturību. slāpēšana kas palīdz kontrolēt vibrācija un stabilizēt rotors sistēmas.
Darbības princips: hidrodinamiskā eļļošana
Kā veidojas eļļas plēve
Žurnālgultnis darbojas pēc hidrodinamiskās eļļošanas principa:
- Sākotnējais kontakts: Nekustīgā stāvoklī vārpsta balstās uz nesošās virsmas gravitācijas ietekmē
- Rotācija sākas: Kad vārpsta sāk griezties, tā saķeres dēļ ievelk eļļu spraugā.
- Ķīļa veidošanās: Konverģējoša ģeometrija starp vārpstu un gultni rada ķīļveida telpu
- Spiediena ģenerēšana: Eļļa, kas velkta uz saplūstošu ķīli, rada hidrodinamisko spiedienu
- Pacelšanās: Spiediena spēks pārsniedz vārpstas svaru, paceļot to uz pilnas eļļas plēves
- Līdzsvara stāvoklis: Vārpsta peld uz spiediena eļļas plēves bez metāla kontakta
Eļļas plēves biezums
- Tipisks biezums: 10–100 mikrometri (0,0004–0,004 collas)
- Īpaši plāns, bet pietiekami, lai novērstu saskari
- Biezums mainās pa apkārtmēru (minimums tuvākās pieejas punktā)
- Atkarīgs no ātruma, slodzes, eļļas viskozitātes un gultņu klīrensa
Žurnālu gultņu veidi
1. Vienkāršs cilindrisks (pilns žurnāls)
- Vienkāršākā konstrukcija: cilindriska urbuma ar eļļas padeves rievu
- 360° aptīšanas leņķis
- Laba kravnesība, bet lielā ātrumā var būt nestabila
- Izplatīts motoros, sūkņos, vispārējās rūpniecības iekārtās
2. Daļējas loka gultņi
- Gultņa virsma nosedz tikai daļu no apkārtmēra (120–180°)
- Mazāks svars, nepieciešama mazāka eļļas plūsma
- Zemāka stingrība nekā pilnam kakliņam
- Izmanto viegli noslogotās lietojumprogrammās
3. Slīpuma paliktņa gultņi
- Gultņa virsma ir sadalīta vairākās neatkarīgās klučās, kas grozās
- Katrs spilventiņš attīsta savu hidrodinamisko ķīli
- Dabiski stabils pret eļļas virpuļošanu/plīstēšanu
- Nozares standarts ātrgaitas turbokompresoru iekārtām
- Dārgāka, bet labākas dinamiskās īpašības
4. Spiediena aizsprosts un nobīdes gultņi
- Modificēti cilindriski gultņi ar ģeometriskām iezīmēm stabilitātes uzlabošanai
- Rievas, aizsprosti vai nobīdīti urbumi palielina efektīvu slāpēšanu
- Kompromiss starp vienkāršu cilindrisku un noliecamu paliktni
Dinamiskās īpašības
Stīvums
Kakla gultņa stingrība ir sarežģīta un atkarīga no ātruma:
- Zems ātrums: Zema stingrība, vārpstas pozīcija ievērojami mainās atkarībā no slodzes
- Liels ātrums: Lielāka stingrība no attīstītāka hidrodinamiskā spiediena
- Virziena variācija: Stingrība atšķiras horizontālā un vertikālā virzienā
- Šķērssavienotā stingrība: Novirze vienā virzienā rada spēku perpendikulārā virzienā
Slāpēšana
Žurnālu gultņi nodrošina ievērojamu slāpēšanu:
- Enerģija izkliedējas, pateicoties eļļas plēves viskozai bīdei
- Amortizācija palielinās līdz ar ātrumu un eļļas viskozitāti
- Kritiski svarīgi vibrācijas ierobežošanai pie kritiskie ātrumi
- Būtiski profilaksei rotora nestabilitāte
Ātruma atkarība
Visas kakliņa gultņa īpašības mainās atkarībā no griešanās ātruma:
- Stīvums palielinās līdz ar ātrumu
- Slāpēšana palielinās līdz ar ātrumu
- Dabiskās frekvences celties ar ātrumu
- Kritiskie ātrumi pārslēgties uz augšu, palielinoties ātrumam
Žurnālu gultņu priekšrocības
- Augsta kravnesība: Var atbalstīt ļoti smagus rotorus
- Liela ātruma iespējas: Piemērots ātrumam līdz 50 000+ apgr./min
- Zema berze pie ātruma: Kad hidrodinamiskā plēve ir izveidojusies, berzes koeficients ir ļoti zems (0,001–0,003).
- Lieliska slāpēšana: Kontrolē vibrāciju kritiskos ātrumos
- Klusa darbība: Nav ritošā elementa trokšņa
- Triecienizturība: Eļļas plēve absorbē īslaicīgas slodzes
- Ilgs mūžs: Nav saskares ar metālu, kas nozīmē minimālu nodilumu (iespējama darbība gadu desmitiem)
- Vienkāršs dizains: Pamata veidi ir vienkārši un ekonomiski
Trūkumi un izaicinājumi
- Augsta iedarbināšanas berze: Miera stāvoklī nav eļļas plēves, nepieciešams atvienošanas griezes moments
- Nepieciešamā eļļošanas sistēma: Nepārtraukti jāpiegādā tīra, atdzesēta eļļa
- Eļļas virpuļa/pātagas risks: Vienkāršie cilindriskie gultņi, kas ir pakļauti nestabilitātei
- Lēnāka reakcija: Eļļas plēve uzlabo elastību, ir mazāk stingra nekā ritošo elementu gultņi pie maziem ātrumiem
- Temperatūras jutība: Veiktspēja mainās atkarībā no eļļas temperatūras (ietekmē viskozitāti)
- Piesārņojuma jutība: Daļiņas var sabojāt gultņu virsmu vai bloķēt eļļas kanālus
- Aksiālā pozicionēšana: Nenodrošina iebūvētu aksiālo ierobežojumu (nepieciešams atsevišķs vilces gultnis)
Pieteikumi
Žokļu gultņi ir standarta:
- Tvaika un gāzes turbīnas: Vairāku megavatu elektroenerģijas ražošanas iekārtas
- Lielie ģeneratori: Sinhronie ģeneratori elektrostacijās
- Centrbēdzes kompresori: Ātrgaitas, lielas slodzes rūpnieciskie kompresori
- Lielie elektromotori: Motori > 500 ZS bieži izmanto sliedes gultņus
- Jūras dzinējspēks: Kuģa dzenskrūves vārpstas gultņi
- Papīra mašīnas: Lieli rullīšu gultņi
- Iekšdedzes dzinēji: Kloķvārpstas galvenie un stieņa gultņi
Saistība ar rotora dinamiku
Loku gultņi kritiski ietekmē rotora dinamisko uzvedību:
- Kritiskā ātruma noteikšana: Gultņa stingrība un slāpēšana tieši ietekmē kritiskās ātruma vietas un amplitūdas
- Stabilitāte: Gultņa tips un konstrukcija nosaka uzņēmību pret eļļas virpulis un vārpstas pātaga
- Kempbela diagrammas: Parādiet, kā dabiskās frekvences mainās atkarībā no ātruma gultņa stingrības izmaiņu dēļ.
- Līdzsvarošana: Gultņu īpašības ietekmē ietekmes koeficienti un līdzsvara reakcija
Šarnīrveida gultņi ir sarežģīta, nobriedusi tehnoloģija, kas ir būtiska augstas veiktspējas rotējošām mašīnām. To unikālā slodzes izturības, ātruma spējas un slāpēšanas kombinācija padara tos neaizstājamus kritiskos pielietojumos, neskatoties uz to eļļošanas prasību sarežģītību un dinamisko uzvedību.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 