Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)

5-6. szám - Sautter Sieghart: Gömbcsuklók alkalmazása gátszerkezetekben – biztonságos és gazdaságos megoldás

292 HIDROLÖGIAI KÖZLÖNY 1992. 72. ÉVF. 5—6. SZAM 3. ábra. Önkenő hengeres persely 2. ábra. Gömbcsukló árvíz elleni védelemként, és öntözés céljára. Az 50-es évek eleje óta tekintélyes hosszúságú völgyzárógátakat építettek szegmensgátakkal (1. ábra), ezeket a típusú duzzasztóműveket eló'ször néhány európai folyón hozták létre. A gátszerkezeteket mechanikus, vagy hidraulikus úton lehet mozgatni. Néhány duzzasztóműnél billenőlapokat építettek a szegmensgát felső részére, melyeket főleg a vízszint szabályozására használnak. Húsz évvel ezelőtt még kizárólag hengeres perselyeket alkalmaztak a szegmensgátak és a billenőlapok csapágyaként. Ezeket lövegcső bronzból, vagy speciális önkenő bronzból állították elő. Ugyanebből az anyagból készített támasztótárcsákat használtak a tartókonzolok helyzetéből, illetve a rugalmas deformációból adódó axiális erők felvételére. Bár ennek a csapágy típusnak van néhány hátránya, többé-kevésbé éveken keresztül kifogástalanul üzemelt, feltéve, hogy a tervezésnél figyelembe vették az anyagot és a működési körülményeket. Éppen ezért, néhány Nemzeti Szabvány még mindig rendelkezik az ezen a típusú csapágyakról. Az SKF az 1960-as évek elején bemutatta a szegmensgátakhoz kifejlesztett új típusú csapágyat — a gömbcsuklót, amelynek ellentétben a hengeres persellyel szférikus csúszófelülete van. Ez a típus, előnyeinek köszönhetően manapság előkelő helyet foglal el a mérnöki tervezésben. Gömbcsuklókat minden olyan esetben lehet alkalmazni, ahol billenő és/vagy oszcilláló mozgás lép fel, illetve ahol a tengelynek a házhoz képest bizonyos határokon belül önbeállónak kell lennie. Mivel a szegmensgátaknál ezek a feltételek fellépnek műszakilag és a gazdaságosság szempontjából a gömbcsuklók (2. ábra), biztosítják a legjobb megoldást. Következésképp ezek a csapágyak rendkívül kedveltté váltak ezekhez az alkalmazásokhoz. Hengeres csúszócsapágyak Bronz perselyek — a továbbiakban perselyek — egyszerűek, könnyen gyártható, egy gyűrűből álló alkatrészek. így ezek a csapágyak viszonylag olcsók, különösen akkor, ha hagyományos csapágybronzból készítik, és készen elérhetők. Természetesen ezek a tényezők is hozzájárultak a hengeres perselyek sikeréhez. Ahol a szegmensgátak kis méretűek, és kevéssé terheltek, így a deformáció és a tengelyeltérés bizonyos határok között tartható, ezekkel a típusú perselyekkel még ma is gazdaságos megoldást hozhatunk létre. A költségek lényegesen magasabbak, ha speciális önkenő bronzot használunk, melynél a szilárd kenőanyag egyenletes kenést biztosít a persely teljes felületén (3. ábra). A tengelycsap és a ház, illetve a két csapágy közötti tengelyeltérés csak rendkívül kis határokon belül egyenlíthető ki a persely segítségével (4. ábra). Több „Nemzeti Szabvány" előír adott tűrésekhez tartozó, nehezen betartható, és nehezen mérhető követelményeket: — „A tengelycsapok szögeltérése ± 0,25 mm" — ,,A tengely csapok tengelyeltérése ±0,25 mm" A megengedett tengelyeltérés függ a persely és a tengelycsap közötti radiális hézagtól, valamint a persely szélességétől. Ha a megengedettnél nagyobb mértékű tengelyeltérés lép fel, nagy élfeszültség keletkezhet még akkor is, ha külső erő nem hat. A csúszófelület deformációját figyelembe vevő számítógépes méretezőprogram alkalmazása megmutatja a legkisebb tengelyeltérés hatását a feszültségre: az 5. ábra összehasonlítja egy per-