Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)

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

DR. ING. S. SAUTTER: Gömbcsuklók alkalmazása 295 gyűrű között levő csúszófelületet optimalizáltuk. A belső gyűrű anyaga kiváló és állandó minőségű acél. A radiális csapágyhézag adott tűrésen belül van. A csúszóelmozdulás a külső és a belső gyűrű között jön létre, nem pedig a belső gyűrű és a tengely csap között. Hagyományos csúszócsapágy megoldásokban az ellentétes csúszófelület maga a tengelycsap. A fent említettek miatt szigorú követelményeket támasztottunk a gömbcsuklók kialakítására, különös figyelemmel az anyagra (keménység, korrózióállóság) felület minőségre és a tűrésekre. — Rezgéscsillapítás Különösen azok a gömbcsuklók mutatnak feltűnően jó csillapítási tulajdonságokat, melyeknek csúszófelülete erősített műanyag ötvözetből készül. Ez a csillapítás elnyeli az ütésszerű igénybevételt és kiküszöböli a vibrációt. A 7. ábra összehasonlítja a bronz ós az erősített műanyag rugalmassági diagramjait. — Hely takarékosság A belső kialakításnak köszönhetően a gömbcsuklók kedvezőbb érintkezési tulajdonságokkal rendelkeznek, és így nem lép fel élfeszültség. A terhelhetőség ezért jelentősen nagyobb, mint egy azonos méretű perselyé, így jóval keskenyebb gömbcsuklókat lehet alkalmazni, és a gömbcsukló elrendezés egészében véve kevesebb helyet foglal el (8. ábra). Az SKF kifejlesztette a nagyméretű gömbcsuklók speciális sorozatát, kimondottan szegmensgátakban történő alkalmazásra. Ezen gömbcsuklók kis keresztmetszettel rendelkeznek, és részletesen a Product Information (PI119) kiadvány mutatja be ezeket. A két csapágytípus közötti különbség nyilvánvaló. A perselygyártók a csapágyelrendezésnek csupán egy részéért felelősek, nevezetesen a külső gyűrűért. Ugyanakkor a gömbcsukló gyártói a teljes csapágyelrendezésért vállalják a felelősséget mind az alkalmazhatóság, mind a működőképesség területén. Ennek jelentősége különös tekintettel a biztonságra és a megbízhatóságra nem lebecsülendő. Gazdaságosság A mai éles versenyhelyzetben egyre inkább fontos a szegmensgátakat építők számára, hogy optimális csapágyelrendezést válasszanak, különös tekintettel a működési megbízhatóságra és gazdaságosságra. Sajnos a különböző csapágytípusok összehasonlításakor gyakori az a hiba, hogy csupán magukat a csapágyakat és a tényleges árukat veszik figyelembe. A hagyományos perselyek ilyenkor kedvezőbbnek tűnnek, mint ahogy ezt korábban is említettük. Azonban ez a teljes csapágyelrendezést, a különböző alkatrészeket és az azokhoz szükséges tervező munkát jelenti. A beépítést, a karbantartást ós a javítás bármilyen szükségességét figyelmen kívül hagyja. Ha az alkalmazás minden alkatrészét megvizsgáljuk, a gömbcsuklók által nyújtott előnyök még nyilvánvalóbbak. A gömbcsuklók néha magasabb árát kompenzálják az alábbi költségcsökkentő megoldások, melyek alkalmazásonként változnak, hiszen minden gát különböző, és ugyanez mondható el az árapasztókról. Költségcsökkentő lehetőségek — Tengelycsapok A jelentősen keskenyebb gömbcsuklók lehetővé teszik sokkal rövidebb, és így könnyebb tengelycsapok alkalmazását. A költséges rozsdamentes anyag helyett egyszerű szerkezeti acél is általában megfelelő, mivel a tengelycsap nincs csúszásra igénybevéve. — Csapágyházak A gömbcsukló csökkentett szélessége azt jelenti, hogy a csapágyház anyagában megtakarítás érhető el. Az így elért csökkentés jelentősen befolyásolja a teljes súlyt, és a tartókarok költségét. — Támasztótárcsák Mivel a gömbcsuklók axiális erők felvételére is alkalmasak, támasztótárcsákra nincs szükség. — Csapágybakok, konzolok A tengelycsapok közötti távolság jelentősen lecsökkent, melynek eredményeképpen a behajlás, amit a konzoloknak kell felvenniük szintén csökken. Továbbá a gömbcsukló önbeálló képessége megakadályozza a hajlítófeszültségek kialakulását. Ezen tényezők lehetővé teszik könnyebb tartókarok és keseknyebb alapok alkalmazását. így a beton- vagy acélkonzolt kisebb méretűre lehet tervezni. — Gátak és tartókarok Mivel a gömbcsuklók olyan csapágyelrendezést alkotnak, amelyik nem szorul be, illetve nem hoz létre hajlítónyomatékot, a szegmensgátak és a karok nagyobb rugalmas elhajlása engedélyezett. Amennyiben ezt már a tervezés állapotában is figyelembe veszik, további súly- és költségcsökkentés érhető el. Ez remekül egybevág a gáttervezésben azzal a törekvéssel, amely bizonyítja, hogy a magas olvadáspontú, speciális acél alkalmazásával viszonylag könnyű szerkezet érhető el. — Beszerelés A kompakt kivitel, és mindenekelőtt a jelentősen könnyebb tengelycsapok leegyszerűsítik a kezelést, különösen amikor a szerelést az építkezés helyszínén hajtják végre. A tengelybeállítás pontosságának csökkentése megengedhető a tengelycsapnak az alapra történő, illetve a csapágyháznak a tartókarra való szerelésénél. Ezen összetett tényezők a szerelési idő, és így pénz megtakarításá t jelentik. Hidraulikus hajtások Manapság a szegmensgátak, visszacsapó táblák és egyéb elzárószerkezetek túlnyomó részét hidraulikával működtetetik. Összehasonlítva a hagyományos elektromechanikusán hajtott láncos csörlőkkel a hidraulikus hajtások sokkal gazdaságosabbak. A hidraulikus hajtóegységet el lehet helvezni a pillérekben, külön építési költségek nélkül.