m15830 ilic
TRANSCRIPT
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Tema:
Kotrljajni ležajevi
Seminarski rad
Predmet:
Mašinski materijali
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Kotrljajni ležaji
Kotrljajni ležaji prenose opterećenja sa pokretnih na nepokretne delove mašina
Sastoje se iz prstenova i iz kotrljajnih tela, koja se nalaze između njih, kaveza i zaptivača
Prema mogućnosti prenošenja opterećenja ležaji mogu biti radijalni, aksijalni i radiaksijalni
Od oblika ležaja zavise njihova svojstva, pre svega mogućnost prenošenja opterećenja u datim uslovima
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Oblici ležaja Razlikujemo sledeće oblike ležaja:
1. Prstenasti kuglični jednoredni radijalni ležaj
2. Prstenasti kuglični jednoredni ležaj sa kosim dodirom
3. Prstenasti kuglični dvoredni ležaj sa kosim dodirom
4. Prstenasto cilindrično valjčani ležaj
5. Igličasti ležaji
6. Prstenasti bačvasti ležaji
7. Prstenasti konično-valjčani
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Tolerancija ležaja
Funkcionalnost ležaja zavisi od odstupanja geometrijskih parametara To su odstupanja oblika staza kotrljanja, odstupanja prečnika staza
kotrlj., odstupanja oblika i prečnika kotrljajnih tela Rešenje za odstupanja je pronađeno u primeni metode selekcije Delovi se izrađuju sa relativno velikim granicama tolerancije a zatim se
vrši grupisanje izrađenih delova prema stvarnim merama
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Nosivost ležaja
Sila koju prenosi ležaj, raspodeljuje se na veći broj kotrljajnih tela u ležaju Sila se raspodeljuje samo na ona kotrlj. tela koja se nalaze ispod
meridijanske ravni Najveća sila je na onom kotrljajnom telu koje je na pravcu dejstva spoljne
sile, a na ostala se raspoređuje po sinusnom zakonu
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Pri obrtaju ležaja tačke dodira se pomeraju, a pritisak se u određenoj tački menja od nule do maksimalne vrednosti pri svakom prekotrljavanju
Ako se za meru broja promena napona usvoji broj obrtaja N, polazeći od krive zamaranja
Gde je eksponent m/2 označen sa α(α=m/2) koja za kuglične ležaje iznosi α=3 a za valjčane α=10/3
Krive zamaranja ležaja
Nastavak na sledećem slajdu
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Sila koja odgovara broju obrtaja ležaja Nc=106 označena je sa C – dinamička nosivost ležaja, na dijagramu krive zamaranja
Nastavak
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Posledice zamaranja ležaja Usled zamaranja dolazi do razaranja koje će u određenomvremenskom
intervalu onesposobiti funkcionalnost ležaja Razaranja se mogu pojaviti na svim delovima ležaja i mogu biti
površinska razaranja (piting) i zapreminska razaranja (prsline) Do razaranja može doći i prilikom mirovanja ležaja, to su tzv. Statička
razaranja koja se još nazivaju i gnječenje
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Podmazivanje ležaja Ležajevi se podmazuju da bi se smanjilo trenje između delova Kotrljajni ležajevi se najčešće podmazuju mašću Mast omogućuje dug period rada bez zamene, jednostavno zaptivanje,
dobru zaštitu od vlage i nečistoća Slobodan prostor u ležaju se ispunjava sa 30-60% masti Kod većeg broja obrtaja stavlja se manje masti Istrošena mast se nadoknađuje u određenim vremenskim intervalima
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Izbor ležaja U zavisnosti od primene ležaja tj. kakve su na karakteristike ležaja
potrebne da bi on zadovoljio naše potrebe vršimo odabir ležaja Polazni podaci na osnovu kojih se bira ležaj su: prečnik rukavca,
opterećenja, broj obrtaja, radna temperatura i režim rada mašine Pored ovih karakteristika jedan od najbitnijih podataka za konstruktora
je naravno materijal od kojega je ležaj izrađen To je u velikoj meri važno zbog gotovo svih ranije navedenih
karakteristika na osnovu kojih se bira ležaj
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Materijali
Prilikom izbora ležaja posebno se mora obratiti pažnja na materijal od kojeg je ležaj izrađen
Ležaji se mogu izrađivati od različitih vrsta materijala u zavisnosti od uslova rada za koje su nam potrebni
Temperatura, otpornost na habanje, tvrdoća i modul elastičnosti su samo neke od osobina koje treba proveriti prilikom izbora ležaja određenog materijala
Ležajevi se uglavnom izrađuju od ćelika, najčešće je to čelik oznake Č.4146, a u skorije vreme se sve više koriste keramike (Al2O3, Si3N4) i polimeri (plastike)
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Ležaji izrađeni od čelika
Prilikom izrade ležaja najčešće se koristi čelik oznake Č.4146 (100Cr6), mada se u zavisnosti od upotrebe koriste i čelici sledećih oznaka: X12CrNi188, Allvac 400c, Nerđajući čelik tipa 316, Nerđajući čelik tipa 304, 80MoCrV4216
Svaki od njih se odlikuje određenim karakteristikama i koristi se kada je njegova upotreba opravdana
Ležajevi izrađeni od čelika moraju se konstantno podmazivati jer je trenje koje se javlja pri njihovom radu jako veliko
U skorije vreme čelik gubi trku sa materijalima kao što je keramika jer su takvi ležaji mnogo otporniji na temperature i nije im potrebno podmazivanje
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Č.4146 Č.4146 (100Cr6) je svetski poznat i priznat čelik pri izradi ležaja Gore navedeni čelik je visoko legirani čelik, kod kojeg je glavni legirajući
element hrom, odlikuje se velikom tvrdoćom i otpornošću na habanje Po rečima Dipl. Ing. Milivoja Mijuškovića zamenik direktora fabrike
ležaja “FKL” iz Temerina taj čelik je jedan od jedinih čelika od kojih se kod njih u fabrici izrađuju ležaji
Inače firma “FKL” je jedan od najvećih proizvođača ležaja u Srbiji
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Karakteristike čelika Č.4146
Neke od najvažnijih fizičkih i mehaničkih karakteristika date su sledećom tablicom:
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Ležajevi izrađeni od ovog čelika imaju manju dinamičku nosivost od onih izrađenih od Č.4146
Allvac 400c
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Karakteristike čelika Allvac 400C Neke od najvažnijih fizičkih i mehaničkih karakteristika date su sledećom
tablicom:
Po onome što možemo uočiti iz tablice vidimo da je Č.4146 tvrđi od Allvac 400C i stoga i bolji za izradu ležaja kada je potrebna tvrdoća
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Poređenje Č.4146 i Allvac 400Cpo otpornosti na koroziju
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
X12CrNi188 Austenitni Cr-Ni nerđajući čelik Uglavnom ne magnetičan mada u hladni radnim uslovima se javlja
magnetičnost Pored upotrebe za ležaje može se koristiti za antene za radare, bolničku
opremu, nakit itd
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Karakteristike čelika X12CrNi188 Neke od najvažnijih fizičkih i mehaničkih karakteristika date su sledećom
tablicom:
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
80MoCrV4216
Cr-V srednji brzorezni čelik Koristi se za izradu prstenova kotrljajnih ležaja, mada mu je šira
primena za izradu alata za šumsku industriju (testera...) Nije pogodan za rad na visokim temperaturama
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Karakteristike čelika 80MoCrV4216
Neke od najvažnijih fizičkih i mehaničkih karakteristika date su sledećom tablicom:
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Poređenje Č.4146 i Allvac 400Ci 80MoCrV4216 po tvrdoći
1. Č.4146
2. Allvac 440C
3. 80MoCrV4216
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Poređenje Č.4146 i Allvac 400Ci 80MoCrV4216
U datoj tabeli vidimo poređenje pomenutih materijala pri izradi prstenova za ležajve
U njoj vidimo da je Č.4146 u svakom slučaju najbolji izbor pri izradi ležaja
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Hibridni keramički ležaji
Ovako izrađeni ležaji se sastoje iz prstenova koji su izrađeni od standardnog čelika za ležaje (Č.4146) i kuglica koje su izrađene od keramike
Ovako izvedena izredba je u znatnoj meri bolja od ležaja koji su izrađeni od čelika jer su kuglice koje su izrađene od keramike mnogo lakše i neiziskuju podmazivanje
U novije vreme sve je više ležajeva koji se izrađuju na ovaj način
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Keramike za ležaje
Prilikom izrade kuglica od keramika koristi se nekoliko vrsta keramika Neke od najčešćih vrsta su:
1. Si3N4 – Silicijum Nitrid
2. Al2O3 – Aluminijum Oksid
3. Zr02 - Cirkonijum
Od ranije pomenutih keramika najčešće se koristi silicijum nitridna keramika koju je pored namene za izradu kuglica kod HKL ležaja moguće koristiti i za izradu ležaja koji su u celosti izrađeni od keramike
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Si3N4 – Silicijum Nitrid
Ovaj materijal je pogodan onda kada je potrebna visoka dinamička nosivost, visoka temperaturna izdržljivost i rad pri visokim brzinama
Dugačak radni vek, i to što je potrebno minimalno podmazivanje čine ovaj materijal veoma pogodnim za svakakve uslove rada
Ne magnetičan je, najviša radna temperatura mu je 1400 0C
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Mikrostruktura Si3N4
Postoji više tipova Silikon nitrida Najčešće su u upotrebi Silikon nitridi sa oznakama NBD 200 i SN101C Oba su veoma priznata u svetu ležaja Na slikama se vidi prikaz njihovih mikrostruktura
NBD 200 SN101C
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Neke od karakteristika NBD 200 i SN101C
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Otpornost na razne hemikalije Si3N4
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Al2O3 – Aluminijum Oksid
Otporan na većinu korozivnih sredstava, ali nije preporučljiv za rad u okolinama gde ima HCl kiselina ili alkalnim okolinama
Ne magnetičan je, najviša radna temperatura mu je 1750 0C
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Si3N4 vs. Al2O3
- Modul elastičnosti -1. Al2O3
2. Si3N4
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Prednosti Hibridnih keramičkih ležajau odnosu na ležaje od čelika
Ima jako puno karakteristika po kojima su hibridni keramički ležajevi, u daljem tekstu HKL, bolji od čeličnih ležaja
Neke od najvažnijih su:
1. HKL imaju mnogo manju težinu od čeličnih do 60%
2. Modul elastičnosti je do 50% veći kod HKL
3. Manji koeficijent trenja, tako da se ležaj obrće mnogo slobodnije
4. Bolja otpornost na korziju
5. Na visokim temperaturama imaju bolju otpornost na tvrdoću
6. Postižu mnogo veće brzine sa mnogo manjom centrifugalnom silom
7. Ne magnetični su
8. Potrebno je vrlo malo ili čak nikakvo podamivanje
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Tablica poređenja keramike i čelika
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Porast temperatre kod čeličnihi keramičkih ležaja
Na prikazanom dijagramu vidimo da se pri povećavanju brzine rada kod HKL radna temperatura znatno manje povećava nego kod čeličnih
To se postiže smanjenjem trenja jer je trenje kod HKL znatno manje nego kod čeličnih
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Centrifugalna sila
Na prikazanom dijagramu vidimo da je porast centrifugalne sile mnogo veći kod čeličnih ležaja nego kod HKL
Smanjenje centrifugalne sile kod HKL se postiglo jer je ležaj znatno lakši nego čelični ležaj (do 60%) i smanjenjem težine ležaja smanjuje se i faktor povećanja centrifugalne sile
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Radni vek
Pored svih ranije navedenih povoljnosti koje pruža HKL ležaj ovo je jedna od najvažnijih za korisnika
Naime radni vek HKL ležaja je u proseku od 5 do 10 puta veći nego radni vek čeličnog ležaja
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Poređenja dosada pomenutih materijala
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Poređenje tvrdoća pomenutih materijala
Iz prikazanih dijagrama vidimo da se keramike odlikuju mnogo većim tvrdoćama nego čelici
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Reference
Dipl. Ing. Milivoje Mijušković zamenik direktora firme “FKL” iz Temerina
www.skf.com www.wikipedia.org Spasoje Drapić -“Mašinski Elementi 2”, Zavod za udžbenike,
Beograd 2003 www.baleengineering.com www.cerbec.com www.stainlesssteelbearing.com www.matweb.com
Mašinski materijali
Fakultet Tehničkih Nauka
2007/2008Novi Sad
Student: Borivoje Ilić M15830 Profesor:
Dr Katarina Gerić
Predmet:
Školska godina
Hvala na pažnji!