приходится задаваться; так, толщину смазочного слоя h назначают из условия обеспечения жидкостного трения - она должна быть достаточной для перекрытия шероховатостей рабочих поверхностей и для компенсации деформаций; рекомендуется принимать (при классе частоты V) S/zmm 20-40 ж/с. Выбор смазочной жидкости в ряде случаев обусловлен типом машины или общей системой смазки всей установки; если учесть, что для оптимальных условий работы отношение B = - 2, то практически оста-

нется определить два параметра - давление в центральной камере р1 и наружный радиус пяты г.

Пример. Рассчитать гидростатический упорный подшипник для вертикального вала с нагрузкой Р = 20 000 кГ; угловая скорость oj=10 рад/сек; смазка от общей системы маслом турбинным 22 при средней температуре в опоре tj, =50°С.

Решение. Определяем по фиг. 3 или по,табл. 11 (см. § 8) динамическую вязкость масла турбинного 22: р-оо = 2Х X \0~ нГсек/м. Принимаем толщину смазЪчного слоя й = = 40 мк - 4 10 м. Задаемся оптимальным отношением

Р = = 2 и Фр = 2,35; тогда по формуле (305) находим г2 = 0,81 у - = 0,81 у 2.10-3.10 =06 м-= 160 мм\ r, = = i = 80;

Среднее удельное давление на пяту

Р 20000

(a-i) ~ 3,14(162-82)

Давление в камере по формуле (306)

Pep- f..1 --.4 Ы пк2 824 -l-

0,59Р 0,59 20 ООО . г, а

р, = -V --To-i- кГ1см\

Расход смазки по формуле (297)

0 = - 20 000 . 4.10-5 мЧсек-

3(;-2 ;.2)-3 . 2 10-3(0,162 -0,082) - MjceK -

= 1,1 10- л1сен=\1 см?1сек.

Энергия, необходимая для прокачки масла через подпятник, по формуле (298)

Ai = Q/j,=0,ll 10-* 46 10* = 5Л кГм/сек. Энергия, затрачиваемая на трение в пяте, по формуле (300)

,zi>.o>2(r-rf) 3,14.2.10-з.102 (0,161 -0,08) ,

2 -2Л- =-2 4 10=5- 5 кГMjCeK.

Суммарный расход энергии л = А, + Аз = 10,1 кГм/сек. .

Проверка по формуле (304) для выбранных оптимальных значений р и Фр дает тот же результат: Л = l,25P/zw = = 1,25 20 ООО 4 10- 10 = 10 кГл1/се/с.

Повышение температуры масла в подпятнике (в предположении, что все тепло трения отводится, циркулирующей смазкой) по формуле (307)

л/ Аг 9 9 ° Г

~ 427С70 ~ 427 0,41 1,1 10-2 -

Для опор, несущих переменную нагрузку, следует принимать толщину смазочного слоя из соотношения

Ф=-7 (0,3-1,0)10-3.

Увеличение h повышает надежность подшипника, предохраняет рабочие поверхности от непосредственного контакта прн резких колебаниях нагрузки, однако расход энергии на преодоление сопротивлений при этом возрастает. Если для рассчитываемого в данном примере подпятника принять al: = 0,5-10 то по формуле (302) найдем наружный радиус

Для оптимального подпятника при Фр = 2,35 получим

2 = 0,65]/.

При выбранных значениях [д. = 2 Ю кГсек/м и м = = 10 рад/сек получим

/-2 = 0,65 = 0,32 м.

При р =-2 имеем г, - 0,\&м; /г = 0,5 Ю 0,32 = 0,16 X X 10-3 oj6 мм.

Давление в камере по формуле (307)

0 0,59 J0000 2 . 10* Г/ж= 12 нПсмК Секундный расход смазки по формуле (297)

Энергия, затрачиваемая на прокачку масла,

A,Qp, = 0,l8 . 10-3 12 10*л22 кГм/сек.

Энергия, затрачиваемая на сопротивление вращению со стороны смазочного слоя,

( (4 - rf) 3,14 2 10-3 . 102 (0,324 0,164) Ги1гРи

2--2Л-2 0,16 10-3 - KiMjceK.

Общая затрата энергии A=Ai+A2=42 кГм/сек=ОА кет.

Рассмотрим еще один вариант расчета: если не придерживаться оптимального значения Фр = 2,35 и оставить размеры подпятника такими же, какие были получены в первом варианте, т. е. Г2 = 0,1В м, Г1 = 0,08 м, но величину ij5 принять равной 0,5-10 , то получим

/г = ф/-2 = 0,5 10-3 . 0,16 = 0,8; 10-* ж = 80 мк; <Ь - 2 101 0,64 10-8 c,jr

. ~ r\i>.< ~ 0,16* 2.10-3.10 - У

Ph 2 IQi 0,83 10-12 ~Zi>.[rl~rf) - 3-2-10-3 (0,162-0,082)-

= 8,7 -10- м;1сек = Ъ,1 Ю- л/сек87 см/сек. Давление в камере

2Р1п- 2-2-1012

Pi- - -

(rl~rl) - 3,14 (0,162 - 0,082) -

= 47-10* кПм = А7 кГ1см; Ai = Q/7i = 8,7 10- -47 10* = 41 кГм/сек;

,.а>2 (г - rf) 3,14 .2.10-3. 102 (0,161 0,081) ,гГ,ггг1г-2 --2л- - ~-2 0,8 10-1--t fJ м/сек,

Л=Лl-f = 41.-f 2,5 = 43,5 кГм/сек,

т. е. несколько больше, чем в предыдущем варианте расчета.

Упорный подшипник с кольцевой камерой

При расположении опоры не на конце, а на промежуточном участке вала упорный подшипник выполняется по схеме, показанной на фиг. 86; значительно реже применяется конструкция по фиг. 87 без уплотнения между валом и отверстием (по диаметру, равному 2го), так как в этом случае сопротивление истечению смазки и подъемная сила уменьшаются. Для конструкции по фиг. 86 подъемная сила смазочного слоя определится из выражения, сходного с формулой (295),

Р=р,