В данной статье представлена работа выбора и расчет расхода смазочных материалов для подшипников скольжения.
Ключевые слова: смазочные материалы, динамическая вязкость, условная вязкость, подшипники скольжения, потребность в масле.
Машиностроительные предприятие обычно указывает рекомендуемый для каждой машины сорт масла или смазки, исходя из нормальных условий эксплуатации, но часто из-за специфических местных условий и рабочего режима приходится заново подбирать сорт масла и смазочного материала. Выбор смазочного материала производится также в следующих случаях: для вновь проектируемых, изготовляемых и модернизируемых машин; для действующего оборудования при резком изменении рабочего режима или температуры.
Задача заключается в том, чтобы выбранный смазочный материал создавал между трущимся поверхностями прочный масляный слой необходимой толщины, который разделял бы эти поверхности, уменьшал трение и предотвращал преждевременный износ, заменяя трение рабочих поверхностей трением слоев смазки. Этот масляный слой не должен выдавливаться из зазоров при данных температуре, частоте вращения и давлении. Кроме того, масло должно предохранять трущиеся поверхности от коррозии и предупреждать их нагрев. Сам смазочный материал не должен при этом окисляться под действием металла и воздуха, высыхать с образованием твёрдых плёнок и не должен оказывать вредного действия на кожу рук, органы дыхания и зрения у обслуживающего персонала.
Выбор масла по степени очистки производится в зависимости от его целевего назначения. Так, для циркуляционной смазки масло должно быть высокоочищенным, а для проточной, ручной смазки или смазки погружением в масляную ванну может быть применено масло менее очищенное.
Необходимые смазочные материалы для подшипников скольжения можно выбрать, рассчитав динамическую вязкость масла, обеспечивающего жидкостное трение при определённых условиях работы подшипника, с учётом требований эксплуатации, качества масла и др.
Такой расчёт базируется на выводах гидродинамической теории смазки, разработанной Н. П. Петровым и обосновывающей зависимость между режимами работы подшипника (частота вращения, нагрузка, температура), конструктивными элементами пары трения (диаметр цапфы, длина подшипника, зазор между внутренней поверхностью втулки и валом) и динамической вязкостью масла.
Для этой цели можно воспользоваться формулой
(1)
где 
динамическая вязкость, Па
с;
нагрузка на подшипник, Н;
диаметр цапфы, м;
отношение длины подшипника к его диаметру;
частота вращения вала, об/мин.
После преобразований формула (1) примет вид
(2)
Температура смазочного слоя подшипника 
в зависимости от динамической вязкости масла может быть определена по формуле Э.Фальца:
(3)
где: 
температура окружающей среды, 
нагрузка на подшипник, Н;
частота вращения вала, об/мин.
динамическая вязкость, Пас;
отношение длины подшипника к его диаметру;
коэффициент лучеиспускания. Для мелких и средних подшипников 
После преобразований получим:
(4)
Условная вязкость ВУ при 
по формуле равна
(5)
Потребность в масле для подшипников скольжения, имеющих капельную или фитильную системы смазки, может быть рассчитана по формуле:
(6)
где: 
потребность в масле, л/мин;
диаметральный зазор, м;
давление, Па;
частота вращения вала, об/мин;
динамическая вязкость, Пас, при рабочей температуре;
отношение длины внутренней поверхности подшипника к его диаметру.
После преобразований получим:
(7)
где: диаметр вала, м;
длина подшипника, м.
Следует отметить, что рассчитанная таким образом потребность масла для подшипника скольжения обычно получается несколько завышенной по сравнению с фактической и справедливой при обеспечении жидкостного трения.
Потребный расход масла для подшипника скольжения с ручной фитильной и капельной смазкой можно определить, исходя из количества масла, единовременно заливаемого в зазор между подшипником и валом по формуле:
(8)
где: количество заливаемого масла, кг;
диаметр подшипника, м;
диаметр вала, м;
длина подшипника, м;
плотность масла (
).
Изложенная выше методика подбора и расчёта расхода смазочных материалов может применяться для таких пар трения, как эксцентрик и шатун, палец кривошипа и головка шатуна, шарнирные винты в сопряжении с головками шатунов или рычагов и т. д.
Вычисленная потребность масла для определённого сопряжения должна быть уменьшена в 4–6 раз в зависимости от условий работы машины, т. е. от частоты вращения главного вала машины, плотности и толщины тканей, длины шва и т. д.
Следует помнить, что по потребности масла для одной пары трения нельзя выбрать сорт масла для всей машины. Нужно просчитать несколько сопряжений и принять среднюю величину условной вязкости, а затем по ней выбрать сорт масла.
Литература:
1. Худых М. И. Ремонт текстильных машин. Изд.3-е. М.:«Легкая индустрия»,1991 г.
2. П. А. Большаков. «Справочник по ремонту, наладке и эксплуатации оборудования обувных предприятий». M., 1982.
