177862. lajstromszámú szabadalom • Talpcsapágyazási rendszer csapágyszerkezeten belüli egyenetlen terhelések feloldására, különösen portáldarukhoz
5 177862 6 A 4. sz. ábra a példakénti csapágyszerkezeten belül keletkező terhelés alatti deformációk alakulását szemlélteti. Az 5. sz. ábra a példakénti csapágyszerkezetnél alkalmazott, az előzőekben vázolt erőhatásokhoz kúpos tár- 5 csakiegyenlítő hatását mutatja be vázlatosan. A találmány 1. ábra szerinti kivitele esetében a talpcsapágy szerkezet az 1 talpcsapágy forgótengelyre illesztett 2 felső radiál csapágyból, ezalatt elrendezett 8 kiegyenlítő rendszert alkotó kettő darab 9 kúpos tárcsából, 10 majd a 3 axiál csapágyból, ezt követően 11 távtartóból és a rendszert lezáró 4 alsó radiál csapágyból épül fel. A talpcsapágyrendszer az 5 bolygóházban helyezkedik el, melyhez kapcsolódó 6 gömbgyűrű útján illeszkedik a 7 gömbgyűrű fészekhez, mint állórészhez. 15 A 2. ábra szerinti talpcsapágyazási rendszer az 1. ábrán bemutatottal felépítésében és elrendezésében megegyező, az eltérést a 8 kiegyenlítő rendszer példakénti kivitele mutatja, mely szerint az egyik 10 gömbszelet tárcsás 8 kiegyenlítő rendszer a 2 felső radiálcsapágy és a 20 3 axiálcsapágy között, míg a másik egy db 10 gömbszelet tárcsából álló 8 kiegyenlítő rendszer a 3 axiál csapágy és a 4 radiál csapágy között elrendezett. Az 1. ábra szerinti talpcsapágyazási rendszer talpcsapágyszerkezetének működésénél az 1 forgótengelyre ható 25 függőleges és vízszintes erők a 2 felső radiálcsapágy on, a 3 axiálcsapágyon és a 4 alsó radiálcsapágyon keresztül adódnak át az 5 bolygóházra, és annak 6 gömbgyűrüje útján a 7 gömbgyűrű fészekre, ami viszont a daru állórészén van mereven elrendezve. 30 A talpcsapágyazási rendszer működésénél a függőleges terhelés teljes mértékben a 3 axiálcsapágyat, terheli. A vízszintes erő, és a 6 gömbgyűrű és a 7 gömbgyűrűfészek beálló mozgásából származó nyomaték, erőpárként a 2 felső radiálcsapágyat és a 4 alsó radiálcsapágyat ter- 35 heli. Ha a daru forgórésze terhelést kap az 1 forgótengely deformálódik, mely annyit jelent, hogy a 2 felső radiálcsapágy homlokfelületéhez képest a 4 alsó radiálcsapágy homlokfelülete az elméleti párhuzamos helyzetéhez vi- 40 szonyítva az 1 forgótengely deformáció miatt szöget zár be. A szög eltérés következményeként a 3 axiálcsapágy gördülő elemei jelentős túlterhelést kapnak. A 8 kiegyenlítő rendszerként beépített célszerűen 9 kúpos tárcsa elhelyezéséből és rugó jellemzőiből adó- 45 dóan a 3 axiálcsapágyra ható excentrikus terhelést képes feloldani és a csapágyrendszeren belüli terhelések alakulását megfelelő irányban tartani. Ebből a célból egy adott daru adataiból kiindulva mutatjuk be az erőhatásokat és abból adódó deformációk 50 mértékét. Az előzőekben foglaltak bizonyításához elsősorban a talpcsapágyrendszer elemeire ható erőhatásokat kell tisztázni. A 3. ábrán látható módon a talpcsapágy rendszert két erő terheli. 55 Fv=80 000 daN függőleges Fh=50 000 daN vízszintes Az Fv erőt az erőjáték levezetése céljából már eleve ketté bontva jelöltük. Fv=Fvl+Fv2 60 Fvl=50 000 daN Fv2=30 000 daN A következő lépésben a gömbgyűrűt támasztó kúpos fészeknél fellépő reakcióerőket lehet meghatározni. Az egyik oldalon az Fvj és Fjj erők 45°-os irányban ható 65 eredőjének az Nj erő tart ellen, aminek szintén Fvl és FH komponenseit is felrajzoltuk. Az Fv2 erőnek a két 45°-os irányban ható N2 erő tart ellen. Az N erőkkel a későbbiekben a súrlódási nyomaték határozható meg. Az egyes csapágyakra ható erőket most a csapágyház egyensúlyából határozhatjuk meg. 1 a 22 4 Frl=-FH=—• 50000=42 425 daN b 264 Fr2=T- FH=7í7- 50 000=7575 daN 1 2o4 11 11 c 260 Frl=Fr2=Fv -=50 000 —=49 242 daN. 1 264 A beállómozgáskor a gömbgyűrünél fellépő súrlódó erőből: Frl-Fr2-(Nl+2N2)^R 1 N,=-50 000 sin 45° 0,71 =70 422 daN, N2=F2. cos 45°=30 000- 0,71=21 213 daN. p.=0,l, R=37 cm, 1=26,4 cm behelyettesítésével: J1' (70 422+2 • 21 213) ■ 0,1 • 37 Frl =Fr2=------------------—-— -------; 26,4 = 15 815 daN. A felső radiálcsapágyra jutó terhelés: í ii in Frl = Frl+Fr 1 +Frl = 107 482 daN. Az alsó radiálcsapágyra ható terhelés : i il ni Fr2= — Fr2+Fr2+Fr2=57 482 daN. A talpcsapágyrendszer alkotórészeit teljesen merevnek tételezve fel az axiálcsapágyat Fv=80000 daN erő terheli. A talpcsapágyrendszer terhelés alatti deformációit a 4. ábrán lehet nyomon követni. Könnyen belátható, hogy a gyakorlatban kialakult konstrukciós arányok mellett elegendő csak az 1 forgótengely deformációját figyelembe venni, az 5 bolygóház deformációja elhanyagolható. Az 1 forgótengely deformációja : Fr2- l3 f=-———r ismert összefüggéssel, 3- E-1 (D4—d4) • II (204-124) 64 57 482 - 26,43 T-1,1 • =6832 cm4, 364 =0,0246 cm=0,246 mm Igen kis szög esetén tg 00,000 93 rád. A 0 szögelfordulás a 8 kiegyenlítő rendszernél is jelentkezik. Ha a kiegyenlítő rendszer helyett hagyományos módon csak merev távtartó gyűrű lenne, akkor a csapágy excentrikus terhelést kapna. Ennek számítása az adott csapágy terhelésekkel „Gördülő csapágyazások tervezése” c. könyvből (Molnár László—Dr. Varga László) ismertek. Az axiális csapágy típusa GOSZT 6874 A golyósor átmérője dm=270 mm A golyó átmérő dg = 50 mm 3
