Što je Bearing?

Riječ bearing izvedena je od bear, što znači poduprijeti ili nositi.

Kada postoji relativno gibanje između dva dijela i ako jedan dio podupire drugi, potporni dio je poznat kao ležaj.

Dakle, ležaj je mehanički element strojnog dijela koji podupire drugi mehanički element ili dio koji se s njim relativno kreće.

Relativno gibanje može biti pravocrtno ili rotacijsko.

Kao u slučaju križne glave motora i vodilica, vodilice djeluju kao ležajevi i relativno gibanje je linearno. Slično, načini glodalica i planarnih strojeva mogu se tretirati kao ležajevi.

Kao u slučaju vretena tokarilice, strojeva za bušenje i bušenje, osovina automobila, koljenastih vratila itd., relativno gibanje između njih i ležajeva je rotacijsko.

Potreba za ležajevima.

U gotovo svim vrstama strojeva, ili kretanje ili snaga moraju se prenositi kroz rotirajuće osovine, koje zauzvrat drže ležajevi.

These bearings allow the free and smooth rotation of shafts with minimum friction. The loss of power or motion can be minimized with suitable lubrication of bearing surfaces.

Nužnost ili potreba za ležajevima je za sljedeće dvije svrhe.

1. Za pružanje podrške rotirajućim vratilima.

2. Omogućuje slobodno i glatko okretanje osovina.

3. Podnositi potisna i radijalna opterećenja.

Vrste ležajeva.

Općenito, ležajevi se mogu klasificirati u dvije vrste kako slijedi:

1. Ležajevi s kliznim kontaktom i;

2. Kotrljajući kontaktni ležajevi ili antifrikcijski ležajevi.

1. Ležajevi s kliznim kontaktom;

Sliding contact bearings and shafts have relative motion due to their sliding with respect to each other. In general, all the bearings which don’t use rollers and balls can be termed as sliding contact bearings.

Ležajevi kliznih kontakata dalje se dijele na sljedeće vrste.

i. Desni linijski ili vodeći ležaj;

Ako su smjer relativnog gibanja i klizanje površina paralelni, ležaj je poznat kao pravi ili vodeći ležaj, npr. vodilice na križnim glavama motora, putevima glodalica i vretenima strojeva za bušenje i bušenje.

ii. Radijalni ili klizni ležaj;

Ako je relativno gibanje između osovine i ležaja rotacijsko i ako opterećenje djeluje okomito na os osovine ili duž polumjera osovine, ležaj je poznat kao klizni ležaj ili radijalni ležaj.

Dio vratila okružen ležajem poznat je kao rukavac.

iii. Aksijalno ležište;

Ako je opterećenje na ležaju paralelno s osi vratila, ležaj je poznat kao potisni ležaj.

iv. Nožni korak ili zakretni ležaj;

Kod potisnog ležaja, ako kraj vratila završava okomito naslonjenim na površinu ležaja, to je poznato kao stepenični ležaj ili zakretni ležaj.

v. ovratni ležaj;

U potisnom ležaju, ako se krajevi osovine protežu izvan i kroz površinu ležaja, to je poznato kao prstenast ležaj. Os osovine ostaje horizontalna.

vi. Ležaj s čahurom;

Jednostavan tip ležaja s čahurom prikazan je na ##Sl. 1.8 u nastavku. Sastoji se od tijela od lijevanog željeza i čahure od mesinga ili bronzirane lima.

Tijelo ima pravokutnu osnovu. Baza je napravljena šupljom kako bi se smanjila površina obrade. Na dnu su predviđene dvije eliptične rupe za pričvršćivanje ležaja.

Na vrhu tijela nalazi se otvor za ulje koji prolazi kroz čahuru. Dakle, podmazivanje vratila i čahure može se izvršiti kroz otvor za ulje.

Unutarnji promjer čahure jednak je promjeru osovine. Čahura je fiksirana impozicijom utičnim vijkom tako da je onemogućeno njeno okretanje ili klizanje zajedno s osovinom.

Ako se čahura istroši, zamjenjuje se novom. Osovina se može umetnuti u ležaj samo na kraju. Ovo je jedan nedostatak ovog ležaja.

Ležaj s čahurom nalazi primjenu pri malim opterećenjima i malim brzinama.

vii. Ležaj postolja;

Ležaj postolja je popularno poznat kao Plummer block. Također se naziva razdvojeni ili podijeljeni klizni ležaj.

Sastoji se od bloka od lijevanog željeza koji se zove postolje, poklopca od lijevanog željeza, brončanih mesinga u dvije polovice, dvije mrlje s četvrtastom glavom od mekog čelika i dva seta šesterokutnih sigurnosnih matica kao što je prikazano na ##Sl. 1.9 u nastavku.

Ležaj je podijeljeni; sastoji se od dvije polovice.

Gornji dio naziva se kapa, koja je pričvršćena na glavno tijelo koje se naziva postolje pomoću vijaka s četvrtastom glavom i šesterokutnih matica.

Ovo cijepanje ili dijeljenje ležaja olakšava jednostavno postavljanje i uklanjanje osovine kao i polovica razdvojene čahure.

Razdvojeni grmovi poznati su kao mesingani ili stepenice.

Udobnost je osigurana u donjem podijeljenom ležaju koji se uklapa u otvor u tijelu.

Tako da je spriječeno okretanje čahure zajedno s osovinom, a aksijalno pomicanje spriječeno je prirubnicama prstena na krajevima.

Materijal podijeljene čahure je mesing, bronca, bijeli metal itd.

Osovina se oslanja na donju rascjepnu čahuru. Gornja razdvojena čahura se postavlja preko osovine i na kraju se zateže poklopac.

Između poklopca i tijela ostavljen je mali razmak koji pomaže kada se poklopac spusti zbog spašavanja čahure novim oblogama.

Ovaj ležaj nalazi svoju primjenu pri velikim brzinama i promjenjivim smjerovima opterećenja.

viii. Ležaj koraka ili zakretni ležaj.

U podnožnom ili zakretnom ležaju, pritisak djeluje paralelno s osi osovine i osovina naliježe u ležaj na jednom kraju.

Sastoji se od okomitog kružnog bloka ili tijela od lijevanog željeza s pravokutnom bazom i metalnom čahurom, kao što je prikazano na ##Sl. 1.10 u nastavku.

Blok ima otvoreni kraj kroz koji se uvlači osovina. Osovina se okomito oslanja na čelični disk koji ima konkavni klis.

Disk je spriječen od okretanja zajedno s osovinom pomoću klina koji je dopola umetnut u disk i tijelo.

Rotacija čahure zajedno s osovinom spriječena je prianjanjem na njegovom vratu odmah ispod prstena.

Ovi ležajevi nalaze primjenu u strojevima za tekstil, papir itd., koji se koriste za mala opterećenja i male brzine.

U podnožnom ležaju, podmazivanje je otežano jer se ulje centrifugalnom silom izbacuje van iz središta.

2. Kotrljajući kontaktni ležajevi ili antifrikcijski ležajevi.

U ležajevima s kotrljajućim kontaktom, relativno gibanje između osovine i ležaja uzrokovano je kotrljanjem kuglica i valjaka koji se koriste u ležajevima.

Stoga se nazivaju kotrljajući ležajevi ili kuglični i kotrljajući ležajevi.

Trenje ležaja je puno manje nego kod ležajeva s kliznim kontaktom, a manja je i abrazija strojeva koji zahtijevaju često pokretanje i zaustavljanje pod opterećenjem.

Stoga se ovi ležajevi nazivaju ležajevi protiv trenja.

Postoje dvije vrste kotrljajućih ležajeva, a to su;

1. Kuglični ležajevi i;

2. Valjkasti ležaj.

i. Kuglični ležajevi;

Sferne kuglice se koriste u kugličnim ležajevima.

Postoje dvije vrste kugličnih ležajeva;

(i) Radijalni kuglični ležajevi i (ii) Potisni kuglični ležajevi.

Radijalni kuglični ležajevi koriste se za nošenje radijalnih opterećenja ili opterećenja okomitih na os vratila, dok se potisni ležaji koriste za potisna opterećenja, tj. opterećenja koja djeluju paralelno s osi vratila.

Potisni kuglični ležajevi koriste se za nošenje potisnog opterećenja na osovinama.

Sastoje se od kaljenih čeličnih kuglica smještenih između dva prstena. Prstenovi su užljebljeni prstenovi od kaljenog čelika. Jedan prsten se okreće zajedno s osovinom, a drugi je fiksiran u kućištu ležaja.

Kuglice se drže u položaju pomoću kaveza. Kavezi su separatori kuglica izrađeni od prešanog mesinga.

Raspored jednostavnog potisnog ležaja prikazan je na ##Sl. 1.11 u nastavku. Potisni kuglični ležajevi koriste se do brzine od 2000 o/min.

Za veće brzine potisnih opterećenja koriste se kuglični ležajevi s kutnim dodirom. Pod velikom brzinom, kuglice su prisiljene izaći iz prstenova zbog centrifugalne sile razvijene u potisnim ležajevima.

ii. valjkasti ležajevi;

Valjkasti ležajevi mogu se klasificirati kao radijalni valjkasti ležajevi i potisni valjkasti ležajevi. Radijalni i potisni valjkasti ležaji nose radijalna odnosno potisna opterećenja.

Oba ova ležaja mogu se dalje klasificirati na temelju vrsta valjaka koji se koriste, kao što su cilindrični valjkasti ležajevi, igličasti valjkasti ležajevi i konusni valjkasti ležajevi.

U usporedbi s kugličnim ležajevima, valjkasti ležajevi razvijaju više trenja, ali imaju veću nosivost. Za primjenu s malim opterećenjem koriste se kuglični ležajevi čije je održavanje manje nego kod valjkastih ležajeva iste veličine.

Međutim, ako je opterećenje relativno veliko i ležajevi su skloni udarnom opterećenju, koriste se samo valjkasti ležajevi.

Prednosti i nedostaci kugličnih i valjkastih ležajeva;

U usporedbi s ležajevima s kliznim kontaktom, kotrljajući ležajevi imaju sljedeće prednosti i nedostatke.

Prednosti.

1. Trenje pri pokretanju i kretanju je malo.

2. Zamjena je jednostavna.

3. Može se koristiti i za radijalna i za aksijalna opterećenja.

4. Podmazivanje je jednostavno.

5. Troškovi održavanja su niski.

Nedostaci.

1. Visok početni trošak.

2. Teško je uočiti pojavu kvara ležaja.

3. Za kućište ležaja potrebna je strojna obrada visoke preciznosti.