в центре. Практически в результате приработки давление несколько выравнивается.

Для кольцевой пяты эпюра давлений более благоприятная (фиг. 80), что дает основание рассчитывать опору по среднему удельному давлению

Р= (278)

Здесь X-коэффициент, учитывающий уменьшение опорной поверхности смазочными канавками; в зависимости от числа канавок и их ширины принимают х=0,80-0,90. Допускаемое значение [р] принимают такое же, как и для подшипников, работающих в условиях граничного трения (см.§ 13).

Внутренний диаметр do принимают в пределах -(0,6-0,8)rf.

Момент сил трения на кольцевой пяте (фиг. 84) определится (при р = const), из выражения

Фиг. 84. Определение момента трения на кольцевой пяте.

= fp{d-dl). (279) С другой стороны, .можно выразить момент сил трения так:

Mr = fp{d-dliR,

(280)

где R p - приведенный радиус кольцевой пяты. Из сопоставления (279) и (280) следует

1 d3-4

3 d~ai

(281)

Тепловыделение, соответствующее работе, затрачиваемой на преодоление сил трения, определится по формуле

т = нкал/сек. (282)

Условная проверка опоры по произведению pv имеет тот же смысл, что и в случае подшипников, работающих в режиме граничного трения. Значение v определяется на окружности с радиусом, равным R p,

Здесь d я do в мм; п - об/мин. Допускаемые значения [pv] такие же, как и для радиальных подшипников скольжения (см. §13).

Для сплошной пяты (по фиг. 79) имеем do = 0, следовательно,

пр - з d;

- кГ/см;

Mr = -fpd кГм;

90- 1000 l-

Для гребенчатой пяты (по фиг. 81) число гребней z определится из условия

г>---. (284)

Так как давление между гребнями пяты распределяется неравномерно, то значения [р] снижают на 20-40% по сравнению с [р] для кольцевых пят. Приведенный радиус Rp и расчетную окружную скорость V определяют по формулам (281) и (283); момент трения

Mr = fpz{d-d). (285)

Размер hi определяют из приближенного расчета на изгиб, принимая условно гребень за балку длиной /, зашемленную по периметру ndi и весушую равномерно распределенную нагрузку р. При этих допущениях имеем

Здесь /- 2 отношение- принимают равным 1,2-

-ь1,6. Аналогичное выражение получим для высоты Л2 гребня подпятника, но с той разницей, что условная эквивалентная балка будет защемлена по периметру Tzd

Допускаемые напряжения принимают пониженные, как и при приближенном расчете валов; для стальной пяты [а] ! 0,25а 1, для чугунного подпятника [а] г0,12аа .

Более точен расчет гребня как кольцевой пластины, защемленной по внутреннему контуру.

При условной проверке гребенчатой пяты по произведению pv допускаемые значения [pv], учитывая худшие условия теплоотвода, снижают на 20-40% по сравнению с [pv] для кольцевых подпятников.

§ 30. ГИДРОСТАТИЧЕСКИЕ УПОРНЫЕ ПОДШИПНИКИ

В, подпятниках с плоско-параллельными поверхностями скольжения смазочный клин не возникает, однако, условия для жидкостного трения могут быть созданы, если смазку подавать под достаточно большим давлением так, чтобы внешняя нагрузка на пяту уравновешивалась гидростатически. Смазочный слой, непрерывно возобновляемый насосом, исключает возможность соприкосновения трущихся поверхностей не только в условиях установившегося режима работы, но и в периоды пуска и останова машины. Это важное свойство гидростатических упорных подшипников в особенности ценно для тихоходных машин с тяжелонагруженным вертикальным валом, например, для гидротурбин, генераторов и др. Потери на трение в таких-опорах зависят от скорости скольжения и сил вязкого сдвига смазочной жидкости; так как при пуске скорость скольжения близка к нулю, то сопротивление вращению в этот период ничтожно, пуск осуществляется плавно, и повышенный износ, столь характерный для обычных опор в режиме граничного трения, здесь практически исключается.

Для расчета гидростатических подпятников необходимо установить, какое количество смазывающей жидкости и под каким давлением должно непрерывно подаваться в зазор между пятой и подпятником, чтобы обеспечить оптимальную толщину смазочного слоя.

Упорный подшипник с центральной камерой (фиг. 85)

Гидродинамика дает следующую зависимость между давлением и силой вязкого сдвига в точке М (г, ф) ламинарного потока несжимаемой жидкости [22]:

t- = 0. (288)

Здесь инерционные силы не учитываются, так как вследствие малой скорости они пренебрежимо малы по сравнению с силами давления и вязкими силами; толщина слоя h принята

постоянной. Заменяя по закону Ньютона т = [а-, получим

из уравнения (288)

1-1=0. (289)