Turtki podshipniklar haqida
A thrust bearing (o'qiy podshipnik deb ham ataladi) — val o'qi bo'ylab ta'sir etuvchi yuklamalarni, ya'ni o'qiy yoki turtki yuklamalarini ko'tarish va valning o'qiy holatini boshqarish uchun mo'ljallangan ixtisoslashgan podshipnik rotor. Radial podshipnikdan farqli ravishda sirpanma podshipniki, u val qirraga perpendikulyar yuklar qo'llab-quvvatlaydigan podshipnikdan farqli o'laroq, gorizontal ko'chirish podshipniki val o'qiga perpendikulyar tayanch yuzalariga ega bo'lib, valning har ikki aksial yo'nalishda surilishiga to'sqinlik qiladi. Radial va gorizontal ko'chirish podshipniklari birgalikda to'liq tizimni tashkil etadi rotor-podshipnik tizimi.
Gorizontal ko'chirish podshipniklari aksial kuchlar mavjud bo'lgan barcha joylarda — nasoslar, kompressorlar, turbinalar, vint millari va vertikal joylashtirilgan uskunalarda — zaruriy hisoblanadi. Gorizontal ko'chirish podshipnikining ishdan chiqishi yoki yetarli yuklanish quvvatining yo'qligi ortiqcha o'qiy tebranish, valning aksial bo'yicha o'ynashi va rotor statsionar qismlarga tegib ketganda halokatli zararga olib kelishi mumkin.
1. Gorizontal ko'chirish podshipniki va radial podshipnik: farqi nima?
Gorizontal ko'chirish podshipnikini tushunishning eng qulay usuli — uni birga ishlaydigan radial podshipnik bilan solishtirish. Ikkalasi ham direction ko'tarish mo'ljallangan yuklanish turi bilan belgilanadi, hajmi yoki konstruksiyasi bilan emas.
- Radial podshipnik (such as a sirpanma podshipniki) carries load perpendicular valga nisbatan — rotorning og'irligi va undan kelib chiqadigan radial kuchlar unbalance. Uning yuk ko'taruvchi yuzalari silindrsimon bo'lib, val atrofini qoplaydi.
- Gorizontal ko'chirish podshipniki carries load parallel valga nisbatan — markaziy o'q bo'ylab aksial itarish kuchini qabul qiladi. Uning yuk ko'taruvchi yuzalari val bilan to'g'ri burchak hosil qiladigan tekis (yoki profillanган) qirralar bo'lib, rotor yoqasiga yoki yelkasiga tayanadi.
Odatdagi mashinada ikkalasi ham zarur: ikkita radial podshipnik valning yon siljishini cheklaydi va uning og'irligini ko'taradi, bitta gorizontal ko'chirish podshipniki esa rotorning aksial holatini aniqlaydi va umumiy aksial kuchni o'ziga oladi. Ba'zi konstruksiyalar ikkala vazifani birlashtiradi — masalan, angular-contact or tapered-roller podshipnik radial va aksial yukni bir vaqtning o'zida ko'taradi — biroq yirik turbomexanikalarda gorizontal ko'chirish podshipniki aksariyat hollarda alohida komponent sifatida, radial podshipniklardan ajratilgan holda ishlaydi, chunki aksial kuchlar juda katta bo'lib, taqsimlab bo'lmaydi.
2. Gorizontal ko'chirish podshipniklari turlari
Gorizontal ko'chirish podshipniklari ikki katta guruhga bo'linadi: yukni sharlar yoki roliklar orqali uzatuvchi dumalanuvchi element turlari va rotorni bosim ostidagi yog' qavati ustida ushlab turuvchi suyuq plyonkali turlar. Ular orasidagi tanlov asosan yuklanish, tezlik va mashina hajmiga bog'liq.
Dumalanuvchi elementli gorizontal ko'chirish podshipniklari
Ular gorizontal ko'chirish yukini sharlar yoki roliklar orqali uzatadi va o'rtacha yuklanishdagi umumsanoat mashinalarida keng qo'llaniladi. Ularning holati radial podshipniklar uchun ishlatiladigan dumalanuvchi element nuqsoni imzolari orqali kuzatilishi mumkin.
- Sharli gorizontal ko'chirish podshipniklari: sharlar tekis yoki olukchalik surtish halqalari o'rtasida aylanadi. O'rtacha yuklanish qobiliyati, o'rta va yuqori tezlik, o'q bo'yicha joylashtirishda yuqori aniqlik. Dastgoh stanoklar, avtomobil uzatmalar qutilari va boshqa o'rtacha o'qiy yuklanish holatlarida qo'llaniladi.
- Silindrsimon rolikli o'qiy qo'zg'almas podshipniklar: surtish halqalari o'rtasidagi roliklar nuqtaviy emas, chiziqli kontakt hisobiga juda yuqori yuklanish qobiliyatini ta'minlaydi, biroq faqat past va o'rta tezliklarda ishlaydi. Og'ir texnika, vertikal nasoslar va kran kanchalari uchun qo'llaniladi.
- Konussimon rolikli o'qiy qo'zg'almas podshipniklar: konussimon roliklar chinakam dumalanish harakatini ta'minlab, birlashgan va yuqori o'qiy yuklanishlarga mos keladi. Bitta podshipnik ham radial, ham o'qiy yuklanishni qabul qiladi; oldindan yuklanishni oraliq qo'yish orqali sozlash mumkin. Avtomobil g'ildirak uzellari, reduktorlar va birlashgan yuklanish holatlarida keng tarqalgan.
- Sferik rolikli o'qiy qo'zg'almas podshipniklar: barrelsifat roliklar va egri yuqori yuzasi juda yuqori o'qiy yuklanishni qabul qilib, valning nosimmetrik holatiga toqat qiladi — og'ir sanoatda biroz egiluvchi uzun vallarda foydali.
- Burchakli kontaktli shar podshipniklar: sharning kontakt nuqtasi burchak ostida joylashgani sababli podshipnik ham radial, ham o'qiy yuklanishni qabul qiladi; ko'pincha juft holda (orqa-orqaga yoki yuz-yuzga) o'rnatiladi. Yuqori tezlikka chidamli; dastgoh stanok millari va yuqori tezlikli nasoslarda qo'llaniladi.
Suyuqlik qatlamli o'qiy qo'zg'almas podshipniklar
Ular rotorni gidrodinamik yog' qatlamida ushlab turadi va quvvati katta, quvvatli mashinalarda ustun turadi. Odatiy ishlash rejimida metall-metallga kontakt bo'lmasligi tufayli ular deyarli cheksiz xizmat muddati va a'lo darajali so'ndirishni ta'minlaydi, biroq doimiy bosimli yog' ta'minotini talab qiladi.
- Buriladigan yostiqchali o'qiy qo'zg'almas podshipniklar (kashfiyotchilari nomidan ko'pincha Kingsbury yoki Michell podshipniklari deb ataladi): bir nechta buriladigan yostiqchaning har biri o'q yoqasini yostiqchalardan ko'taradigan yaqinlashuvchi yog' ponaini hosil qilib og'adi. Yuklanish qobiliyati katta turbinalarda megavatga yetadi, tezlik cheksiz deyish mumkin (30 000+ aylanish/min gacha qo'llaniladi), so'ndirish esa a'lo darajada. Bug' turbinalari, gaz turbinalari, katta kompressorlar va generatorlarda uchraydi.
- Qo'zg'almas yostiqchali (konus rampa) o'qiy podshipniklar: konussimon rampali yostiqchalar hech qanday harakatchan sharnirlar bo'lmagan holda yog' ponasini hosil qiladi. Yuklanish qobiliyati yuqori, tuzilishi oddiy va mustahkam — harakatchan qismlar yo'q, biroq buriladigan yostiqchalarga nisbatan yuklanishning teskari yo'nalishiga kamroq toqat qiladi. Vertikal nasoslar va gidro turbinalarda qo'llaniladi.
3. O'qiy qo'zg'almas podshipniklarning qo'llanish sohalari
O'q bo'ylab umumiy surish kuchi bor har qanday mashina o'sha kuchni ushlab, rotorni joyida tutib turish uchun o'qiy qo'zg'almas podshipnikka muhtoj. Eng keng tarqalgan qo'llanish sohalari:
- Markazdan qochma nasoslar va kompressorlar: har bir qanot g'ildiraklari bo'ylab bosim oshishi so'rish tomonga katta o'qiy kuch yaratadi — bu kuchni o'qiy qo'zg'almas podshipnik qabul qilishi kerak.
- Bug', gaz va gidro turbinalari: ish suyuqligi qator qanotlarga o'qiy bosim o'tkazadi; surtma podshipnik — odatda egiluvchi yostiqli turdagi — rotorni bu kuchga va muhrlar hamda qanot uchlarining tor bo'shliqlariga qarshi ushlab turadi.
- Dengiz yurish mexanizmi (kema va qayiq surtma podshipniklari): vintning surtma kuchi butun kemani vintli val orqali oldinga haydaydi, og'ir-yukli dengiz surtma podshipniki esa bu kuchni valdan korpusga uzatadi. Bu muhandislikdagi eng og'ir surtma podshipnik vazifalaridan biridir.
- Generatorlar va elektr motorlar: vertikal mashinalarda surtma podshipnik, bundan tashqari, rotorning o'z og'irligini ham ko'taradi, barcha mashinalarda esa o'qiy kuchga qarshilik ko'rsatadi magnetic pull.
- Gearboxes: qiyshiq va konussimon tishli uzatmalar surtma podshipniklar tomonidan so'rilishi kerak bo'lgan o'qiy reaktsiyalar hosil qiladi.
- Dastgoh millari, avtomobil uzatma mexanizmlari va kranlar: kichikroq yumaloq elementli surtma podshipniklar valning holatini ta'minlaydi va o'rtacha o'qiy yuklamalarni ko'taradi.
4. Vertikal vallar uchun surtma podshipniklar
Vertikal mashinalar — vertikal nasoslar, gidrogeneratorlar, katta vertikal motorlar — surtma podshipnikka alohida talab qo'yadi, chunki u nafaqat jarayon o'qiy kuchini, balki aylanuvchi mexanizmning umumiy statik og'irliginiham ko'tarishi kerak, katta gidrogeneratorda esa bu yuzlab tonnaga yetishi mumkin. Gorizontal mashinada radial podshipniklar bu og'irlikni ko'taradi; vertikal mashinada esa og'irlik to'g'ridan-to'g'ri val o'qi bo'ylab pastga ta'sir etadi va to'liq surtma podshipnikka tushadi.
Shu sababli vertikal mashinalarda deyarli har doim katta suyuqlik qatlamli surtma podshipnik — odatda egiluvchi yostiqli konstruktsiya — qo'llaniladi; u og'irlik va jarayon yukining yig'indisiga mo'ljallangan bo'lib, valning yuqori yoki pastki qismiga o'rnatiladi. Podshipnikning yog' qatlami va sovutish tizimi uzluksiz to'la yukda ishlash uchun loyihalashtirilishi kerak, uning temperature and axial position butun mashinadagi eng diqqat bilan nazorat qilinadigan parametrlar jumlasiga kiradi, chunki vertikal valli surtma podshipnikning ishdan chiqishi rotorni statorga tushiradi va bu holatdan tiklanish imkoni bo'lmaydi.
5. O'qiy yuklamaning manbalari
Nasos va kompressorlarda
- Krylacha gidravlik surtma kuchi: krylacha bo'ylab bosim farqi natija o'qiy kuch hosil qiladi — bu asosiy gidravlik kuchlar in a pump.
- Magnitude: bu o'rtacha hajmdagi nasosda ham bir necha ming funt kuchga yetishi mumkin.
- Direction: odatda so'rish tomoniga qarab.
- Balanslash: balans teshiklari, orqa qanotlar yoki qarama-qarshi impellerlar umumiy o'qiy kuchni kamaytiradi.
In Turbines
- Bug' yoki gaz oqimi pichoqlarga o'qiy bosim yaratadi — bu aerodinamik kuchlar rotorga ta'sir qiluvchi.
- O'qiy kuch quvvat chiqishi bilan proporsional ravishda ortadi.
- U ishga tushirish yoki yuklanish o'zgarishi paytida yo'nalishini o'zgartirishi mumkin.
- Uni bartaraf etish uchun kompensator porshenlari yoki balans porshenlari qo'llaniladi.
In Gearboxes
- Qiyshiq tishli uzatmalar uzatilayotgan aylanma moment bilan proporsional o'qiy kuch hosil qiladi.
- Konussimon tishli uzatmalar o'qiy kuch tashkil etuvchilarini yaratadi.
- O'qiy kuch yo'nalishi tishli uzatmaning vintsimonlik burchagi yo'nalishiga (qo'l tomoniga) bog'liq.
Other Sources
- Magnetic pull: elektr motorlarida, magnit muvozanatsizligi o'qiy kuchlar hosil qiladi.
- Pervaneler va ventilyatorlar: ish suyuqligini tezlatishdan kelib chiqadigan aerodinamik kuch.
- Belt drives: qiyshiq tasmalar o'qiy kuch tashkil etuvchilarini hosil qiladi.
- Misalignment: angular misalignment muftlarda tebranuvchi o'qiy kuchlar hosil qiladi.
6. O'qiy kuch podshipniklari muammolari va diagnostikasi
Keng tarqalgan nosozlik turlari
- Overload: o'qiy kuch podshipnikning nominal yuklanish qobiliyatidan oshib ketadi — ko'pincha texnologik jarayondagi buzilish yoki eskirgan balans qurilmasi tufayli umumiy o'qiy kuch loyiha qiymatidan oshadi.
- Yetarli moylamaslik: yog' oqimining yetarli emasligi yoki moylovchi moddaning tanqisligi kontaktni yog'sizlantiradi, natijada yog' pardasi yiqiladi va yuzalar bir-biriga tegib ketadi.
- Contamination: Moydagi zarrachalar tayanch yuzalarini tirnaydi va shikastlaydi.
- Yeyilish va charchoq: abraziv ishqalanish yoki tsiklik yuklanishdan yuzaning buzilishi, pitting through to spalling babbitt qotishmasi yoki podshipnik yoʻlining (raceway) emirilishi.
- Misalignment: valga perpendikulyar boʻlmagan tayanch halqasi yostiqlarni notekis yuklaydi va bir tomonini qizib ketishiga sabab boʻladi.
- Elektr eroziyasi: val toklari moygʻich plyonkasi orqali oʻtib podshipnik yuzalarida chuqurchalar hosil qiladi — bu muammo oʻzgaruvchan chastota qoʻzgʻatgichli mashinalarda tobora kuchaymoqda.
- Overheating: yuqoridagi holatlarning koʻpchiligining yakuniy natijasi — babbitt qotishmasini yumshatadigan va yostiqlarni silib tashlaydi gan haddan tashqari ishqalanish yoki yetarli salqinlamaslik.
Ushbu rejimlardan himoya zahirasini miqdoriy jihatdan tekshirish mumkin. Podshipnik ham radial, ham aksial yukni qabul qilganda, podshipnikning ekvivalent dinamik yuk kalkulyatori ularni yagona qiymatga birlashtiradi, statik xavfsizlik koeffitsienti kalkulyatori toʻxtab turish paytidagi aksial yukdan kelib chiqadigan brinellanishga qarshi himoyani taʼminlaydi, va L10 podshipnik resursi kalkulyatori kutilayotgan xizmat muddatini prognoz qiladi.
Tebranish va Aksial Oʻlchov Belgilari
- Yuqori aksial tebranish: tayanch podshipnik muammosining asosiy belgisi, odatda aksial yoʻnalishda radial yoʻnalishga qaraganda yaqqolroq koʻrinadi.
- O'qli holatning o'sishi: suyuqlik pardasi muftali mashinalarda, podshipnik yostiqlari eyilishi bilan milning chegarasiga siljishi podshipnik yo'qotishining to'g'ridan-to'g'ri o'lchovidir.
- Past chastotali tebranish: milning o'z bo'shlig'i doirasida o'q bo'ylab erkin harakatlanishi.
- Impacting: agar o'qli bo'shliq haddan tashqari katta bo'lsa, mil to'xtatkichlariga urilib, tebranish vibration signal.
- Measurement: axial yaqinlik datchiklari or akselerometrlar bu alomatlarni ko'rsatadi.
Boshqa ko'rsatkichlar
- Harorat ko'tarilishi: surilma podshipnikining qizib ketishi — suyuqlik pardasi podshipnikida ko'pincha eng birinchi paydo bo'ladigan belgi.
- Noise: surilma podshipniki joylashgan joydan g'ayrioddiy tovushlar.
- Axial play: milning o'q bo'ylab o'lchanadigan harakati.
- Oil quality: yog'lovchi modda tarkibida metall zarralarining paydo bo'lishi.
7. Ishlab chiqarish sharoitida surilma podshipniki holatini o'lchash
Yig'ilgan mashinalarda surilma podshipnikining holati sinov stendida emas, balki o'rnatilgan joyda (in situ) olingan o'qli o'lchovlar asosida baholanadi. Ikki kanalli ko'chma analizator, masalan Balanset-1A muhandisga surilma uchida o'qli tebranish amplitudasini va phase radiyal ko'rsatkichlar bilan solishtirish, shuningdek haqiqiy surilma podshipniki shikastlanishini o'qli tebranishdan ajratish imkonini beradi — bu tebranishni misalignment yoki egilgan mil ham keltirib chiqarishi mumkin — ishlab chiqarishni demontaj uchun to'xtatmasdan. Bir xil asbob kengroq vibration holat tasvirini ham qayd etib, rotorni o'z podshipniklarida muvozanatlash imkonini beradi, qachonki unbalance tasdiqlangandan so'ng, surilma ko'rsatkichini mashina’ning umumiy holati bilan bog'laydi.
8. Monitoring va texnik xizmat ko'rsatish
Asosiy monitoring parametrlari
- Aksial tebranish: uzluksiz yoki davriy marshrut bo'yicha o'lchab, bir qismini tashkil etadi vibratsiyani monitoring qilish programme.
- Aksial holat: qo'zg'atgich podshipnikiga nisbatan val aksial holatini kuzatuvchi yaqinlik zondlari.
- Qo'zg'atgich podshipnik harorati: RTD yoki termoqift monitoringi — ko'pincha muammoning eng dastlabki ogohlantiruvchisi (qarang harorat sensorlari).
- Moy oqimi va bosimi: suyuq plyonkali qo'zg'atgich podshipniklari uchun ta'minot yo'qolishi darhol signal holatini keltirib chiqaradi.
Texnik xizmat ko'rsatish amaliyoti
- Qo'zg'atgich podshipnikning yog'lanishi va moy ta'minotining yetarliligini tekshiring.
- Kapital ta'mirlash chog'ida aksial bo'shliqlarni tekshiring.
- Qo'zg'atgich sirtlarini tekshiring wear or damage.
- Mumkin bo'lgan joylarda deformatsiya o'lchagichlar yoki yuklamalor katakchalar yordamida haqiqiy qo'zg'atgich yuklamalarini o'lchang.
- Harorat va tebranish ma'lumotlarini trend sifatida kuzating hamda natijalarni batafsil tahlil bilan tasdiqlang tebranish tahlili, as part of a texnik holatni monitoring qilish programme.
Qo'zg'atgich podshipniklar ko'pincha radial podshipniklarga qaraganda kamroq e'tibor oladi, ammo ular aylanuvchi mexanizmlarda aksial holatni nazorat qilish va aksial yuklamani ko'tarish uchun muhim ahamiyatga ega. Mavjud turlarni, qo'zg'atgich kuchlar manbalarini va nosozlik rejimlarini tushunish podshipniklarni to'g'ri tanlash, samarali monitoring va o'z vaqtida texnik xizmat ko'rsatish imkonini beradi — bu esa rotor bilan stator o'rtasidagi kontakt va mexanizmning butunlay ishdan chiqishiga olib keluvchi nosozliklarning oldini oladi.
9. Tez-tez beriladigan savollar
Qo'zg'atgich podshipnik nima vazifani bajaradi?
Qo'zg'atgich podshipnik aksial yuklamani — valga parallel yo'nalishda ta'sir etuvchi kuchni — ko'taradi va rotorning aksial holatini belgilaydi. U texnologik jarayon hosil qiladigan umumiy itarish kuchini (krylchatkaning itarish kuchi, qanot itarish kuchi, vintning itarish kuchi) yutib oladi va valning statsionar qismlarga siljib ketishini oldini oladi.
Qo'zg'atgich podshipnik bilan radial podshipnikning farqi nima?
Yuklanish yo'nalishi. Radial podshipnik valga perpendikulyar yo'nalishda (rotorning og'irligi va yon kuchlar) yuklamani ko'taradi; qo'zg'atgich podshipnik esa valga parallel yo'nalishda (aksial itarish kuchi) yuklamani ko'taradi. Ko'pchilik mexanizmlarda ikkalasi ham ishlatiladi, burchakli kontaktli yoki konus-silindrli podshipniklar kabi ba'zi kombinatsiyalangan yuklanish turlari esa ikkala vazifani ham bir vaqtda bajaradi.
Aksial podshipniklarning asosiy turlari qanday?
Ikki oila. Yumaloq elementli turlar — sharli, silindrli rolikli, konusli rolikli, sferik rolikli va burchakli-kontaktli — o'rtacha yuklamalar va umumiy mashinasozlikka mos keladi. Suyuqlik plyonkali turlar — qiyma qopqoqli (Kingsbury) va qattiq qopqoqli konussimon kamar — rotorni moy plyonkasida ushlab turadi va katta turbinalar, kompressorlar hamda vertikal mashinalarning juda yuqori yuklamalarini ko'taradi.
Nima uchun vertikal mashinalar maxsus aksial podshipnikni talab qiladi?
Vertikal valda aksial podshipnik nafaqat jarayon aksial kuchini, balki to'g'ridan-to'g'ri val o'qi bo'ylab ta'sir qiluvchi rotorning to'liq statik og'irligini ham ko'taradi. Shuning uchun vertikal nasoslar va gidrogeneratorlarda birlashgan yuklamaga mo'ljallangan katta suyuqlik plyonkali aksial podshipniklar qo'llaniladi.
Ishdan chiqayotgan aksial podshipnik qanday aniqlanadi?
Eng aniq belgilar — aksial tebranishning o'sishi, o'lchangan val aksial holatining o'zgarishi va podshipnik haroratining ko'tarilishi. Aksial proksimite zondlar, akselerometrlar va harorat datchiklari vaqt o'tishi bilan monitoring qilinadi; ko'chma analizator esa ishlab turgan mashinada tashxisni tasdiqlashi mumkin.
Aksial podshipniklar nima sababdan ishdan chiqadi?
Ruxsat etilgan yuklamadan oshib ketish, moylash tizimining ishdan chiqishi, moy ifloslanishi, yuzaki charchoq (pitting va spalling), aksial halqaning noto'g'ri o'rnatilishi va val toklaridan kelib chiqadigan elektr eroziyasi. Qizib ketish odatda podshipnikni yo'q qiladigan umumiy yakuniy nuqta bo'ladi.
