Funktionsprinzip des hydrodynamischen Lagers TsVN 8. Hydrodynamisches Lager: Anwendungsmerkmale und Funktionsprinzip. Hohe Geschwindigkeit
Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf Einheiten und Maschinenteile, die den normalen Betrieb von Maschinen und Anlagen gewährleisten, nämlich Gleitlager für Drehbewegungen. Die beanspruchte Vorrichtung kann in Spindelstützen von Schleifmaschinen eingesetzt werden. Technische Aufgabe Die Lösung, auf die die beanspruchte Vorrichtung abzielt, besteht darin, die Herstellbarkeit des hydrodynamischen Lagers durch Vereinfachung des Systems zur Einstellung des Montagespalts zwischen dem Lager und der Maschinenspindelwelle zu erhöhen. Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass das auf der Maschinenspindelwelle montierte hydrodynamische Lager zwei durch Stifte verbundene Stützringe mit einer dazwischen angebrachten Dichtung und drei selbstausrichtende Stützhülsen enthält, die jeweils eine kugelförmige Stütze enthalten. In diesem Fall befindet sich an jedem der Stützringe auf der Seite ihrer Verbindung eine ringförmige Fase, und jede der drei selbstausrichtenden Stützauskleidungen enthält eine halbkugelförmige Nut. Das technische Ergebnis, das durch den angegebenen Satz von Merkmalen erzielt wird, ist eine Verbesserung der Herstellbarkeit des hydrodynamischen Lagers aufgrund der Merkmale des vorgeschlagenen Designs selbstausrichtender Laufbuchsen und einer Vereinfachung der Einstellung des Spalts zwischen den Stützringen durch Auswahl der Dicke von die Dichtung.
Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf Einheiten und Maschinenteile, die den normalen Betrieb von Maschinen und Anlagen gewährleisten, nämlich Gleitlager für Drehbewegungen. Die beanspruchte Vorrichtung kann in Spindelstützen von Schleifmaschinen eingesetzt werden.
Aus dem Stand der Technik ist der Aufbau eines Wälzlagers bekannt (AS SU 1557382, IPC F16C ZZ/38, Publ. 15. April 1990, Bull. 14), bestehend aus einem Innen- und Außenring, dazwischen angeordneten Wälzkörpern und einem Separator Trennen Sie sie in Form von Endscheiben mit Vorsprüngen. Der Freiraum zwischen den Ringen ist mit Festschmierstoff-Gleitfüller gefüllt.
Ein Nachteil der bekannten Bauweise eines Wälzlagers ist dessen geringe Betriebsgeschwindigkeit.
Es ist ein hydrodynamisches radiales Segmentgleitlager bekannt (AS 1516640, IPC F16C 17/24, Publ. 23.10.89, Bulletin 39), das auf Stützelementen montierte selbstausrichtende Segmente enthält, die durch starr verbundene elastische Elemente in einer geschlossenen Schleife vereint sind an sie angeschlossen ist, sowie ein Lastüberwachungs- und -steuerungssystem, einschließlich eines daran angeschlossenen Sensors und Verstärkers.
Ein Nachteil der hydrodynamischen Lagerkonstruktion ist die Komplexität ihres Betriebs, da der Einbauspalt für jede der Laufbuchsen manuell eingestellt werden muss. Darüber hinaus weist das bekannte hydrodynamische Lager aufgrund des Vorhandenseins komplexer Automatisierungselemente in seiner Konstruktion eine geringe Herstellbarkeit auf.
Das durch die beanspruchte Vorrichtung zu lösende technische Problem besteht darin, die Herstellbarkeit eines hydrodynamischen Lagers durch Vereinfachung des Systems zur Einstellung des Montagespalts zwischen dem Lager und der Maschinenspindelwelle zu erhöhen.
Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass das auf der Maschinenspindelwelle montierte hydrodynamische Lager zwei durch Stifte verbundene Stützringe mit einer dazwischen angebrachten Dichtung und drei selbstausrichtende Laufbuchsen enthält, die jeweils eine kugelförmige Stütze enthalten. In diesem Fall befindet sich an jedem der Stützringe auf der Seite ihrer Verbindung eine ringförmige Fase und jede der drei selbstausrichtenden Laufbuchsen enthält eine halbkugelförmige Nut.
Das technische Ergebnis, das durch den angegebenen Satz von Merkmalen erzielt wird, ist eine Verbesserung der Herstellbarkeit des hydrodynamischen Lagers aufgrund der Merkmale des vorgeschlagenen Designs selbstausrichtender Laufbuchsen und einer Vereinfachung der Einstellung des Spalts zwischen den Stützringen durch Auswahl der Dicke von die Dichtung.
Das Gebrauchsmuster wird durch Zeichnungen veranschaulicht, wobei in Abb. 1 zeigt ein hydrodynamisches Lager, Abb. 2 - Lage der selbstausrichtenden Stützlager und Lage des hydrodynamischen Lagers auf der Maschinenspindel.
Das auf der Welle der Maschinenspindel montierte hydrodynamische Lager enthält zwei Stützringe 1, die durch Stifte 2 mit einer dazwischen angebrachten Dichtung 3 verbunden sind, und drei selbstausrichtende Laufbuchsen 4, die jeweils eine kugelförmige Stütze 5 enthalten Die Stützringe haben auf der Seite ihrer Verbindung eine ringförmige Fase 6 und jede der drei selbstausrichtenden Laufbuchsen enthält eine halbkugelförmige Nut 7.
In jede der drei selbstausrichtenden Lagerschalen 4 sind Radiusnuten bis zu einer Tiefe von h 1 bzw. h 3 eingebracht, was zum Schleifen der halbkugelförmigen Nuten 7 und zur Gewährleistung einer genauen Montage von sphärischen Lagern 5 mit einem Durchmesser erforderlich ist von D C in den Pendellagern bis zu einer Tiefe von h 2 . In die Stützringe ist eine Nut mit Radius R eingebracht, um die Kugelstützen 5 zu sichern und zu verhindern, dass sie sich entlang der Fasen in den Stützringen 1 bewegen.
Eine Bohrung mit einem Durchmesser von d 1 in den Gelenklagern soll deren vollständiges Eintauchen in die Ölschicht gewährleisten und die gegenseitige Reibung der Ringe und Laufbuchsen eliminieren. Die kugelförmigen Stützen werden durch zwei Stützringe fixiert, deren Außendurchmesser D 1 und deren Innendurchmesser D 2 beträgt. Zwischen den Stützringen ist eine Dichtung 3 eingebaut, die den diametralen Spalt um einen Betrag reguliert. Die oben genannten Strukturelemente des Lagers werden mithilfe von Stiften 2, Durchmesser D 3 und Länge L gleich der Breite des Lagers zu einer einzigen Montageeinheit verbunden. Die Stifte werden in Löcher eingebaut, deren Mittelpunkt im Abstand D Ш von der Mitte des Lagers und im Querschnitt im Abstand t vom Rand der selbstausrichtenden Laufbuchse liegt (Abb. 2).
Das Lager wird auf der Spindelwelle 8 montiert, wobei der erforderliche Montagespalt den Abstand H vom oberen Punkt des Kugellagers zur Maschinenspindelwelle bestimmt (Abb. 1).
Fluiddynamisches Lager funktioniert wie folgt.
Stellen Sie zunächst den erforderlichen diametralen Spalt zwischen den Stützringen 1 ein, indem Sie die Dicke der Dichtung 3 auswählen.
Anschließend wird der Einbauspalt zwischen der Spindelwelle 8 und den Pendelbuchsen 4 eingestellt. Die Einstellung erfolgt an einer Welle, deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der Spindelwelle ist. Mithilfe der Dichtung 3 zwischen den Stützringen 1 erfolgt eine Verschiebung, wobei die Kugelstützen 5 je nach erforderlicher Größe des Einbauspalts nach oben oder unten verschoben werden. Eine Voreinstellung des Montagespalts ist erforderlich, da die Einstellung direkt an der Maschinenspindelwelle schwierig ist.
Es gibt zwei gängige Methoden zum Erstellen von „ unterstützend" Druck:
statisch ( hydrostatisch) Und hydrodynamisch. Dementsprechend unterscheiden sie hydrostatisch und hydrodynamisch Flüssigkeitsreibungslager. IN Hydrostatische Lager Der Druck in der tragenden Schmiermittelschicht wird durch eine Pumpe erzeugt, die Material in den Spalt zwischen Lagerzapfen und Lager fördert. Diese Lager erfordern ein komplexes hydraulisches System, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Hydrodynamische Lager sind weiter verbreitet. In ihnen sollte das Schmiermittel nur dem Bereich zugeführt werden Niederdruck Von dort aus wird es durch einen rotierenden Stift nach unten gedrückt und bildet eine keilförmige Stützschicht. Durch einen schmalen Abschnitt des Radialspiels gelangt ein Teil des Schmiermittels in das Endspiel zwischen Zapfen und Lager. Ein anderer Teil davon fließt in den Endspalt oben auf dem Zapfen und kühlt das Lager. Spezifische Belastung des Lagers p=F r /(ld).
73. Konstruktionen von Gleitlagern und Werkstoffe der Teile. Gleitlager bestehen aus zwei Hauptteilen: einem Gehäuse und einer Lagerhülse (Liner). Der Einsatz von Linern ermöglicht die Herstellung von Gehäuseteilen aus kostengünstigen Materialien und erleichtert Reparaturen. In kleinen und unkritischen Lagern fehlen manchmal Laufbuchsen; in diesem Fall wird ihr Zweck von Gehäusen übernommen. Die gebräuchlichsten Stützen sind mit einer festen Achse b) und mit einer beweglichen Achse c) Die Mechanismen verwenden Stützen auf Zentren und Stützen auf Kernen d, e) Kerne werden in Form von zylindrischen Achsen mit einem Durchmesser von 0,25...2 hergestellt mm, ihre konischen Enden sind zu einem kugelförmigen Oberflächenradius abgerundet rk= 0,01...0,2 mm. Die Träger von Mechanismen und Maschinen können unterteilt werden in: Stand-alone und eingebaut. Autonom Stützen werden nach den Normen in hergestellt abnehmbar und einteilig Aufführungen. Lager mit einem einteiligen Gehäuse sind relativ einfach und günstig, aber schwierig zu installieren. Dies schränkt ihren Einsatzbereich ein. Geteilte Lager sind in verschiedenen Ausführungen weit verbreitet. Es besteht aus: Körper 1 , Deckel 2, Laufbuchse 3, Befestigungsschrauben mit Muttern 4 und Öler 5. Lagerschalen werden zylindrisch ohne Schulter für radiale Belastung oder mit Schulter für die Aufnahme von axialen und radialen Kräften hergestellt. Sie sind gemacht einteilig und abnehmbar Es wird empfohlen, den Liner-Anschluss in einer Ebene senkrecht zur Radiallast auszuführen und den Gehäuse-Anschluss abgestuft auszuführen. Eine Schulter im Stufenverbinder verhindert eine seitliche Bewegung des Deckels relativ zum Lagergehäuse. Die Schmierung erfolgt auf verschiedene Weise Schmierstoffe Verwendung von Kappen- oder Tropfschmiermitteln.
74. allgemeine Informationen Klassifizierung von Wälzlagern. Wälzlager sind die gebräuchlichste Art der Lagerung von Teilen von Mechanismen und Maschinen. Im Gegensatz zu Gleitlagern implementieren sie Rollreibung zwischen Teilen: extern 1 und intern 2 Ringe, Wälzkörper 3 befindet sich zwischen den Ringen. Um die Wälzkörper vor gegenseitigem Kontakt zu schützen, sind sie durch einen Separator voneinander getrennt 4.
Auf sorgfältig verarbeiteten Laufbändern bewegen sich Rollelemente A, hergestellt auf Ringen. Vorteile von Wälzlagern gegenüber Gleitlagern:1) kleine axiale Abmessungen, 2) geringer Widerstand beim Anlaufen und Drehen, 3) einfache Wartung, 4) niedrige Kosten, 5) Austauschbarkeit. Mängel: 1) große radiale Abmessungen und komplexe Installation, 2) geringere radiale Steifigkeit, 3) geringe Haltbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten (aufgrund von Überhitzung) usw. Klassifizierung von Lagern. 1) Je nach Form der Wälzkörper werden Lager in unterteilt Ball Und Rolle entsprechend der Form der Rollen a)c kurz und und lang zylindrisch Rollen, b)s konisch c) tonnenförmig G) nadelförmig di verdreht Rollen). 2) Je nach Richtung der wahrgenommenen Kräfte werden Lager unterteilt in: a) radial, überwiegend radiale Belastungen aufnehmend, b) Winkelkontakt, die Wirkung radialer und axialer Belastungen wahrnehmen; c) Schubradial, Axiallast mit unbedeutender Radiallast wahrnehmen; G) hartnäckig, die nur Axialkräfte wahrnehmen, werden aufgrund ihrer Fähigkeit zur Selbstausrichtung unterteilt nicht selbstausrichtend Und selbstausrichtend Ermöglichen einer Drehung der Achse des Innenrings relativ zur Achse des Außenrings. Lager werden nach der Anzahl der Wälzkörperreihen klassifiziert. einreihig , zweireihig Und vierreihig. Lager mit gleichem Bohrungsdurchmesser werden unterteilt in Serie: Von Gesamtabmessungen Außendurchmesser extra leicht, extra leicht, leicht, mittel und schwer, und je nach Breite werden sie unterteilt in: extra schmal, schmal, normal, breit, extra breit.
75. Statische Belastbarkeit von Lagern. Die statische Belastbarkeit eines Lagers ist die Belastung Co(radial und axial), was zu einer allgemeinen Restverformung des am stärksten belasteten Wälzkörpers führt. C-Werte O für Lager verschiedener Bauarten und Baureihen finden sich in Nachschlagewerken. Wenn das Lager gleichzeitig radial belastet wird Fr und axial F a Wenn wir davon ausgehen, dass die Axialkraft gleichmäßig auf die Wälzkörper verteilt ist, können wir mithilfe des Belastungsschemas den Wert der statischen äquivalenten Belastung mithilfe der Formel F se =x 0 F r +Y 0 F a ermitteln, wobei X 0 und U 0 Koeffizienten der Radial- und Axialkräfte. Koeffizientenwerte X o Und Ja für Lager verschiedener Bauarten finden sich in Nachschlagewerken. Für jedes Lager kann bei unterschiedlichen Kraftverhältnissen die gleiche statische Ersatzlast erreicht werden Fr Und F a Das Lager wird aus der Bedingung F se ≤C 0 ausgewählt, wenn F se >F r mit F se ≤F r, sei F se =F r.
76. Dynamische Belastbarkeit von Lagern. Unter dynamischer Belastbarkeit MIT Unter Lager versteht man die konstante Radiallast (in N), die ein Lager mit einem festen Ring über eine Nennlebensdauer von einer Million Umdrehungen aushalten kann. Unter Berücksichtigung der Bedingung der Festigkeitszuverlässigkeit des Lagers kann die Haltbarkeit des Lagers in der Form L=(C/F) q ≤L p dargestellt werden, wobei L- nominelle Lagerlebensdauer (Millionen Umdrehungen); MIT- dynamische Tragfähigkeit (N); Q- Indikator für den Grad der Lagerermüdungskurve; LP= 6 - berechnete Lagerlebensdauer (Millionen Umdrehungen) N- Ringrotationsfrequenz (min-1); Lh- berechnete Lagerlebensdauer (Stunde). Exponent Q= 3 - für Kugellager und Q= 3,33 - für Rollenlager. Dynamische Tragzahlen MIT für Lager verschiedener Typen und Baureihen sind in Nachschlagewerken angegeben.
Nr. 77 Arten von Produkten und Anforderungen an sie. Phasen der Maschinenentwicklung.
Teilesatz auf die Zusammenarbeit ausgelegt sind, genannt Montageeinheit (Einheit). : Lager, Stützeinheit, Getriebe usw. Trotz der Unterschiede bei den Maschinen sind die Teile und Komponenten darin grundsätzlich gleich: verschiedene Verbindungen (mit Gewinde, geschweißt usw.), Getriebe (Getriebe, Schraube usw.), Wellen, Kupplungen usw. Anforderungen an Produkte
Leistung- eine der wichtigsten Anforderungen Kriterien: Stärke( Beständigkeit von Maschinenteilen gegen Zerstörung) , Steifigkeit(die Fähigkeit von Teilen, einer Formänderung zu widerstehen) , Verschleißfestigkeit(die Fähigkeit von Teilen, Verschleiß zu widerstehen, d. h. der Prozess der Zerstörung und Trennung von Material von der Oberfläche
fester Körper). , Vibrationsfestigkeit .
STUFEN DER MASCHINENENTWICKLUNG
Erste Stufe - Entwicklung Leistungsbeschreibung (TK) – ein Dokument, das den Namen, den Hauptzweck, technische Anforderungen, Qualitätsindikatoren, Wirtschaftsindikatoren und spezielle Kundenanforderungen an das Produkt enthält.
Zweite Stufe - Entwicklung eines technischen Vorschlags (TP) - Aggregate KD Begründung der Machbarkeit der Entwicklung eines Produkts auf der Grundlage von Vorschlägen in TK, Betrachtung von Lösungsmöglichkeiten. TP vom Auftraggeber und Generalunternehmer genehmigt.
Dritte Stufe - Entwicklung eines Vorentwurfs (EP)-Sammlungen KD, enthält grundlegende Designlösungen, die einen Eindruck von der Produktstruktur, dem Funktionsprinzip, den Abmessungen und den wichtigsten Parametern vermitteln. Dazu gehört eine Erläuterung mit den notwendigen Berechnungen.
Vierte Stufe - Entwicklung technisches Projekt - Aggregate KD- Endgültige Entscheidung mit vollständigem Verständnis des Produktdesigns. Berücksichtigt werden Fragen der Zuverlässigkeit der Komponenten, der Einhaltung von Sicherheitsvorschriften sowie der Lager- und Transportbedingungen Und usw.
Fünfte Stufe - Entwicklung der Arbeitsdokumentation (RD) – eine Reihe von Dokumenten mit Zeichnungen, die zur Herstellung von Produkten und zur Steuerung von Produktion und Betrieb verwendet werden können. In dieser Phase werden optimale Teiledesigns entwickelt.
Dabei wird die direkte Belastung der Welle von einer dünnen Flüssigkeitsschicht aufgenommen.
Hydraulik- und Luftlager werden häufig bei hohen Belastungen und hohen Geschwindigkeiten sowie bei Bedarf für einen präzisen Wellensitz eingesetzt, wenn herkömmliche Kugellager zu viele Vibrationen oder Geräusche erzeugen oder die Anforderungen an Kompaktheit oder Haltbarkeit nicht erfüllen. Aufgrund sinkender Kosten werden sie immer häufiger eingesetzt. Beispielsweise sind Computerfestplatten, deren Elektromotorwelle hydraulisch gelagert ist, leiser und günstiger als die gleichen Laufwerke mit Kugellagern.
Funktionsprinzip
Vor- und Nachteile
Vorteile
- Hydraulische und pneumatische Lager haben im Allgemeinen sehr niedrige Reibungskoeffizienten – viel niedriger als mechanische Lager. Die Hauptreibungsquelle ist die Viskosität der Flüssigkeit oder des Gases. Da Gas eine geringere Viskosität als Flüssigkeit aufweist, gehören gasstatische Lager zu den Lagern mit den niedrigsten Reibungskoeffizienten. Je niedriger jedoch die Viskosität der Flüssigkeit ist, desto höher ist die Leckage, was zusätzliche Kosten für das Pumpen der Flüssigkeit (oder des Gases) in das Lager erfordert. Auch solche Lager erfordern den Einsatz von Dichtungen und je besser die Dichtung, desto höher die Reibungskräfte.
- Bei hohen Belastungen ändert sich das Spiel zwischen den Oberflächen bei hydraulischen Lagern weniger als bei mechanischen Lagern. Die „Lagersteifigkeit“ kann als einfache Funktion des durchschnittlichen Flüssigkeitsdrucks und der Fläche der Lagerflächen betrachtet werden. Wenn in der Praxis die Belastung der Welle groß ist und das Spiel zwischen den Lagerflächen abnimmt, erhöht sich der Flüssigkeitsdruck unter der Welle, die Widerstandskraft der Flüssigkeit nimmt stark zu und somit bleibt das Spiel im Lager erhalten.
Allerdings liegt die Steifigkeit von Wälzlagern in leicht belasteten Lagern, wie z. B. Lagern in Scheibenlaufwerken, in der Größenordnung von 10 7 MN/m, während sie bei hydraulischen Lagern ~10 6 MN/m beträgt. Aus diesem Grund sind einige hydraulische Lager, insbesondere hydrostatische Lager, zur Erhöhung der Steifigkeit vorgespannt ausgelegt.
- Aufgrund ihres Funktionsprinzips verfügen Hydrolager oft über ein erhebliches Dämpfungsvermögen.
- Hydraulische und pneumatische Lager sind tendenziell leiser und erzeugen weniger Vibrationen als Wälzlager (aufgrund der gleichmäßiger verteilten Reibungskräfte). Beispielsweise haben Festplatten mit hydraulischen (pneumatischen) Lagern einen Lager-/Motorgeräuschpegel von etwa 20–24 dB, was nicht viel mehr ist als Hintergrundgeräusche in einem geschlossenen Raum. Scheiben mit Wälzlagern sind mindestens 4 dB lauter.
- Hydrolager sind bei gleichen Belastungen günstiger als herkömmliche Lager. Hydraulische und pneumatische Lager sind recht einfach aufgebaut. Im Gegensatz dazu enthalten Wälzlager Rollen oder Kugeln, die eine komplexe Form haben und eine hochpräzise Fertigung erfordern – es ist sehr schwierig, perfekt runde und glatte Rollflächen herzustellen. Bei mechanischen Lagern verformen sich die Oberflächen bei hohen Drehzahlen aufgrund der Zentrifugalkraft, während hydraulische und pneumatische Lager eine Selbstkorrektur in Bezug auf kleine Abweichungen in der Form der Lagerteile durchführen.
- Hydrostatische und viele Luftlager sind aufgrund der vorhandenen Pumpe komplexer und teurer als hydrodynamische Lager.
Mängel
- Fluiddynamische Lager verbrauchen typischerweise mehr Energie als Kugellager.
- Die Energiedissipation, Steifigkeit und Dämpfungseigenschaften von Lagern hängen stark von der Temperatur ab, was es schwierig macht, Lager über einen großen Temperaturbereich zu konstruieren und zu betreiben.
- In kritischen Situationen können Hydraulik- und Luftlager plötzlich festfressen oder ausfallen. Kugellager fallen oft schleichend aus; dieser Vorgang geht mit dem Auftreten hörbarer Fremdgeräusche und Spiel einher.
- Die Unwucht der Welle und anderer Teile in hydraulischen und pneumatischen Lagern ist größer als die ähnliche Unwucht in Kugellagern, was zu einer stärkeren Präzession führt, was zu einer Verringerung der Lebensdauer des Lagers und einer Verschlechterung seiner Qualitätsindikatoren führt [ ] .
- Ein weiterer Nachteil hydraulischer und pneumatischer Lager ist das Austreten von Flüssigkeit oder Gas nach außen aus dem Lager; Das Einschließen von Flüssigkeiten oder Gasen in einem Lager kann sehr schwierig sein. Um eine einseitige Leckage zu vermeiden, werden hydraulische und pneumatische Lagerzapfen häufig zu zweit und zu dritt nebeneinander eingebaut. In Fällen, in denen Öl eindringt, werden hydraulische Lager, die Öl verwenden, nicht verwendet Umfeld unzumutbar oder ihre Instandhaltung wirtschaftlich nicht vertretbar ist.
Anwendung hydrodynamischer Lager
Hydrodynamische Lager werden aufgrund ihrer einfachen Konstruktion am häufigsten in Maschinen eingesetzt, obwohl sie in Start- und Stoppphasen und bei niedrigen Drehzahlen unter Bedingungen der Grenzschmierung oder sogar „trockener“ Reibung arbeiten.
- Eines der Hauptbeispiele des hydrodynamischen Reibungsregimes von Alltag- Kurbelwellenlager und Nockenwellen Motor interne Verbrennung, bei dem während des Betriebs aufgrund der Viskosität des Öls und der schnellen Drehung der Welle der Ölkeil ständig gehalten wird. Der Hauptverschleiß der Welle tritt beim Starten und Stoppen des Motors auf, wenn die Wellengeschwindigkeit nicht ausreicht, um den Ölkeil aufrechtzuerhalten, und die Reibung den Grenzwert erreicht.
- In modernen Präzisionsmaschinen mit geringer Belastung, insbesondere beim Schleifen
- Der Einsatz hydrodynamischer Gleitlager anstelle von Wälzlagern in Computerfestplatten ermöglicht es, die Drehzahl von Spindeln in einem weiten Bereich zu regulieren, Geräusche und den Einfluss von Vibrationen auf den Betrieb von Geräten zu reduzieren und so die Datenübertragungsrate zu erhöhen und sicherzustellen die Sicherheit der aufgezeichneten Informationen sowie die Schaffung kompakterer Festplatten (0,8 Zoll). Es gibt jedoch eine Reihe von Nachteilen: hohe Reibungsverluste und dadurch ein verringerter Wirkungsgrad (0,95 ... 0,98); die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Schmierung; ungleichmäßiger Verschleiß Lager und Achse; Verwendung teurer Materialien zur Herstellung von Lagern.
- In Pumpen, zum Beispiel in der Umwälzpumpe des RBMK-1000-Reaktors.
- In Lüftern zur Kühlung eines Personalcomputers. Der Einsatz dieser Art von Lagern reduziert die Geräuschentwicklung und erhöht die Effizienz des Kühlsystems. Schon im Anfangsstadium ist ein hydrodynamisches Lager leiser als ein Gleitlager. Nach einer gewissen Betriebszeit verliert es im Gegensatz zu anderen Lagern nicht seine akustischen Eigenschaften und wird nicht lauter.
Anwendung gasdynamischer Lager
Notizen
Literatur
- Zerspanungsmaschinen: Lehrbuch / V. E. Push, Moskau: Maschinenbau, 1986.- 564 S.
Ein hydrodynamisches Lager ist eine technische Einheit, bei der die Hauptlast auf eine dünne Schicht isolierender Spülflüssigkeit fällt, die über eine geschmierte Welle in die Struktur gepumpt wird. Das Produkt wird oft als hydraulisch bezeichnet.
Moderne hydrodynamische Lager werden in verschiedenen Präzisionsmechanismen eingesetzt, insbesondere wenn herkömmliche Rollen- oder Kugellager nicht den Anforderungen genügen, die an sie gestellt werden, um den Betrieb einzelner Einheiten oder Strukturen sicherzustellen.
Beispielsweise ermöglicht der Einsatz hydraulischer Elemente eine minimale Vibration, während kleine Geräte eine lange Lebensdauer haben. Im Zuge weiterer Verbesserungen und Weiterentwicklungen werden diese Lagertypen immer wettbewerbsfähiger, da ihre Herstellungskosten ständig sinken.
Im Gegensatz zu hydrostatischen Produkten hat ein hydrodynamisches Lager ein etwas anderes Funktionsprinzip. Wenn im ersten Fall die Arbeit mit einer speziellen Pumpe ausgeführt wird, erfolgt in der letzteren Version die Selbstschmierung, wenn sich die Arbeitswelle dreht. Zu beachten ist, dass der Selbstschmiereffekt selbst erst bei Erreichen bestimmter Wellendrehzahlen eintritt, die im Produktdatenblatt angegeben sind.
Andernfalls reicht die Dicke des Schmiermittels unter der Welle nicht aus, was zu einer Vergrößerung und letztendlich zu einem vorzeitigen Verschleiß des Mechanismus führt. Um diese Situationen, die beispielsweise beim Starten und Stoppen eines Geräts häufig auftreten, zu beseitigen, ist es daher sinnvoll, eine spezielle Startpumpe zu verwenden, die in den beschriebenen Übergangszuständen eingesetzt wird.
Ein hydrodynamisches Lager hat eine Reihe von Vorteilen. Erstens sind die Produkte zuverlässig und einfach im Design.
Typischerweise bestehen sie aus einem Innen- und Außenring mit Ringform; an den Verbindungsstellen des Produkts sind sie hermetisch abgedichtet. Dank seines verbesserten Designs verursacht das hydrodynamische Lager praktisch keine (oder nur minimale) Betriebskosten. Der Mechanismus zeichnet sich durch eine lange Lebensdauer aus.
Bei der Herstellung von Produkten sind die Anforderungen an die Genauigkeit deutlich geringer als bei der Herstellung von Kugel- oder Rollentypen. Der Geräuschpegel von hydraulischen Geräten ist deutlich niedriger als der von den Produkten ausgehende Lärm. Die Produkte erzeugen minimale Vibrationen. Dank Designmerkmale, haben ein hohes Dämpfungsvermögen.
Zu den Nachteilen der Produkte gehört ihre hohe Empfindlichkeit gegenüber Ungenauigkeiten, die bei der Herstellung von Wellen entstehen. Darüber hinaus weisen sie einen erheblichen Energieverlust auf.
Fluiddynamische Lager haben in Computergeräten Anwendung gefunden. Mit ihrer Hilfe läuft die Festplatte sowie die Kühlventilatoren der Systemeinheit. Darüber hinaus werden sie zur Stromversorgung von Elementen verwendet
Die Größe bzw. der Durchmesser des Lüfters wird in Millimetern gemessen, zum Beispiel 120, 140, 92, 90, 80, 40, 50, 60, 200 mm.
Die Dicke beträgt normalerweise 15 bis 40 mm.
PC-Lüfterhalterung
In den meisten Fällen werden PC-Gehäuselüfter mit Schrauben aus Metall befestigt.Einige Modelle sind mit Gummi-, Silikon- oder anderen Befestigungselementen ausgestattet, die Vibrationen und Geräusche reduzieren.
Die Befestigung der Lüfter am Kühlerkühler erfolgt meist über Klemmrahmen oder Schrauben.
Arten und Arten von Lagern in PC-Lüftern
Die Art des Lagers in einem Lüfter beeinflusst dessen Leistung und Haltbarkeit.
Aufgrund ihres Funktionsprinzips können in PC-Lüftern verwendete Lager in zwei Typen unterteilt werden: Gleit- und Rolllager.
Neben dem Namen stehen Zahlen, die die ungefähre mögliche Zeitspanne zwischen Ausfällen des Lagers unter idealen Bedingungen angeben.
Gleitlager
Slip, einfach(Gleitlager) bis 35 t.h.Eines der konstruktiv einfachsten Gleitlager. Besteht aus einer Hülse und einem Schaft. Aufgrund der hohen Reibung der Teile verschlechtert es sich schneller als andere.
Die Lebensdauer hängt direkt von Vibrationsbelastungen und Temperaturbedingungen ab. Die Geräuschemission ist zwar gering, kann aber aufgrund der schnellen Abnutzung für das Ohr unangenehme Werte erreichen.
Hydrodynamisch(FDB-Lager) bis 80 t h
Eine verbesserte Version der einfachen. Der Raum zwischen Buchse und Welle ist mit Schmierstoff gefüllt, wodurch die Reibung minimiert und dadurch die Lebensdauer deutlich erhöht und der Geräuschpegel reduziert wird.
Öldruck(SSO) bis 160 t h
Der Unterschied zum vorherigen Modell besteht darin, dass es über einen Magneten verfügt, der die Welle zentriert, wodurch der Verschleiß verringert, die Schmiermittelmenge erhöht und es dadurch langlebiger und leiser wird.
Selbstschmierend(LDP) bis 160 t h
Es wird ein spezieller, viskoserer, flüssiger oder fester Schmierstoff, haltbarer Film oder eine Beschichtung verwendet. Verbesserte Qualität der Verarbeitung interner Komponenten...
Mit magnetischer Zentrierung, Levitation von -- - 160 bis --
Ein praktisch berührungsloser Mechanismus, der auf dem Prinzip der Magnetschwebebahn basiert.
Sehr leise (bis zu 80 % leiser als andere...), zuverlässiger und widerstandsfähiger gegen den Einsatz in aggressiven Umgebungen.
Wälzlager
Wälzlager(Kugellager) bis 60 - 90 t hWälzlager sind theoretisch etwas lauter, aber auch verschleißfester.
Sie bestehen aus Ringen, Wälzkörpern (Kugeln oder Rollen) und einem Abstandshalter, der die Wälzkörper in der gewünschten Position hält. Der Raum zwischen den Körpern ist mit Gleitmittel gefüllt.
Keramik(Keramiklager) bis 160 t h
Hergestellt aus Keramikmaterialien, hält höheren Temperaturen stand und hat einen geringeren Geräuschpegel.
Arten von Lüfteranschlüssen für PC
Warnung!
Verfügt der Lüfter über mehrere unterschiedliche Anschlüsse zum Anschluss, dann verwenden Sie nur einen Ihrer Wahl, sonst kann es zu Schäden an den Geräten kommen.
3-polig und 4-polig - pwn
AllgemeinBeide sind für den Anschluss an das Motherboard konzipiert.
Bei beiden Anschlüssen ist der dritte Kontakt ein Drehzahlmesser, der die Drehzahl und ein Signal ermittelt.
Beide Typen sind untereinander kompatibel, d.h. es ist möglich, unter Beachtung der Legende, einen 3-Pin-Stecker an einen 4-Pin-Stecker anzuschließen und umgekehrt. *
Unterschiede zwischen 3pin und 4pin
Der Unterschied zwischen einem 3-Pin- und einem 4-Pin-Stecker ist wie folgt:
U 3pol die Anzahl der Umdrehungen ist fest vorgegeben, in der Regel handelt es sich dabei um den Maximalwert, der im Automatikbetrieb meist zunächst nicht geregelt wird.
U 4pol Die Anpassung erfolgt automatisch aufgrund des empfangenen PWM-Signals von Pin 4.
2polig
Es befindet sich in Netzteilen, auf Grafikkartenplatinen und ... Es verfügt nur über +12 V und Erdung (-), die Geschwindigkeitssteuerung ist möglich und erfolgt durch Änderung der Spannung, ohne dass der Benutzer Informationen über die Anzahl der Umdrehungen erhält.Molex
Vierpoliger Stecker zum Anschluss an die Stromversorgung. In der Regel sind nur zwei der 4 Adern beteiligt, + und – von 12V. Das bedeutet, dass der Lüfter mit maximaler Geschwindigkeit läuft.*
Wenn Sie einen 3-Pin-Stecker an einen 4-Pin-Stecker anschließen oder umgekehrt, erfolgt keine Anpassung nach dem PWM-Prinzip. Wenn das Motherboard in der Lage ist, die Geschwindigkeit über Pin 3 durch Ändern der Spannung unabhängig anzupassen, erfolgt die Anpassung unabhängig. Wenn nicht, ist es möglich, im BIOS eine feste Anzahl von Umdrehungen einzustellen oder diese so zu belassen , dann läuft der Lüfter immer mit maximaler Drehzahl.
Einfluss von Parametern auf den Lüfterbetrieb
U/min- Anzahl der Umdrehungen pro Minute.
CFM- der maximal mögliche Luftstrom pro Minute in Kubikfuß.
Der Geräuschpegel wird in Sones gemessen – Sohn oder Dezibel - dBA. Als leise gelten Werte bis 2000 U/min (RPM).
Beispiel
Stellen wir uns zwei Fans vor.
Das Beispiel zeigt (Abhängigkeiten), dass mit einem größeren Lüfterdurchmesser und weniger Umdrehungen eine höhere Effizienz erzielt werden kann.
Hintergrundbeleuchtung
Einige Modelle sind zu dekorativen Zwecken mit einer Beleuchtung ausgestattet. Es kann entweder einfarbig oder mehrfarbig sein oder die Möglichkeit bieten, eine Farbe und einen Effekt auszuwählen. Das Vorhandensein einer Hintergrundbeleuchtung wirkt sich sowohl auf die Kosten als auch auf den Energieverbrauch aus.
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