Подшипник скольжения, баббит

Все блоги / Блоги людей 6 декабря 2013 1 015  

В обсуждении попаданческих технологий ясно, что в древнем времени сделать шарикоподшипник не получится. И роликовый подшипник тоже.

Поэтому вспоминается словосочетания «подшипник скольжения».


Да, такая штука имеется. Да, она применяется и в современном высокотехнологическом мире.

Давайте разберем, что же это такое, какие особенности имеет и как внедрять его в древности…


podshipnik_sk Собственно, внедрять в древности его не надо. Он уже без нас придуман. Колесо телеги, которое крутится на оси, смазанной дегтем — это и есть использование подшипника скольжения.

Но попаданцу интересна не телега, интересно нечто типа паровой машины.

Ну что же, давайте посмотрим, какие там подшипники скольжения, тем более что в реальных машинах они использовались, и использовались много.


Принцип действия прост — вал лежит внутри кольца, в щель залита смазка. Когда эта конструкция начинает вращаться, то смазка гидродинамически затягивается в щель между ними и вал «всплывает». В нормально работающем подшипнике скольжения вал не касается кольца, он плавает (хотя сейчас понапридумывали и сухие подшипники, со всякими фторопластовыми шайбами, но это попаданца никак не касается).



podsh_sk

Недостатки понятны:


1. Трение в таком подшипнике все же велико, поэтому и потери энергии велики. Если у вас в механизме слишком много таких подшипников, то есть шанс, что вы вообще не сумеете заставить его стартануть. Потому что при запуске такие подшипники лежат на кольцах и нужно систему раскрутить, пока все валы «всплывут».


2. Нужна смазка и нужна постоянно. Причем смазка специальная — такие подшипники из-за потерь греются и смазка не должна легко разлагаться от температуры. Для того, чтобы обеспечить смазку качественную, очень часто в кольцах делаются фигурные выпилы, для направления потока. Попаданцу это не грозит — мало того, что такие выпилы требуют немалой точности, так еще и сама форма на коленке не рассчитывается, разве что примитивная кольцевая канавка, но и она не просто квадратная и с рассчитанной глубиной.


3. Такие подшипники рассчитаны на малые обороты. Если вы делаете паровик на 100 оборотов в минуту — то подходит. Но если вы хотите сделать сепаратор, центрифугу или турбину — то без шансов. Сейчас есть подшипники скольжения, которые делают десятки тысяч оборотов в минуту — но они воздушные, аэродинамические. В них подается сжатый воздух, что требует сложного расчета и очень высокой точности выполнения, это совсем не попаданческая технология. Также первые паровые турбины имели подшипники скольжения, но там они опять-таки во-первых очень точное изготовление, а во-вторых — они требовали прокачки масла под давлением.


4. Для обслуживания, смазки и часто самой сборки — подшипники скольжения должны быть разъемными. То есть состоять из двух полуколец, это очень часто видно на фотографиях паровых машин. Это, вроде бы, небольшое усложнение, но оно требует резьбового соединения, которое само по себе может оказаться головной болью номер один.


5. Подшипники скольжения недолговечны. И проблема даже не в том, что они быстро вырабатываются — они вырабатываются неравномерно. Как результат — машина начинает люфтить, рычаги стучат, мертвые точки становятся особенно актуальными.


6. Для того, чтобы стронуть сложный механизм, нужно до минимума уменьшить трение между металлами. Да и во время работы касание металлов не редкость (иначе они бы не разбивались со временем). Для этого вкладыши-кольца делают из разных специальных металлов. И вот на этих металлах остановимся отдельно…


Вообще, сейчас существует два варианта колец-вкладышей — бронза и баббит (фторопласты с тефлонами не трогаем).

Бронза для этой цели для попаданца — лучший выход. Тут годится обычная оловянная, и даже свинцовая бронза. У них есть только один недостаток — коррозия, которая предъявляет повышенные требования к смазке. То есть в древности, с непонятно каким составом как бронзы, так и смазки это будет геморрой в чистом виде.

Сейчас для подшипников скольжения бронза если и идет, то бронза алюминиевая, которая антикоррозионная. Как для попаданца — без шансов. Ну и вообще проблем у древней бронзы было много, из-за проблем с чистотой меди.


Однако, ко второму варианту — баббиту необходимо присмотреться, по антификционным свойствам он далеко впереди бронзы. Да и коррозионная стойкость у него на высоте.

Баббит — это сплав на основе олова или свинца, самые распространенные выглядят так:

- 90 % олова, 10 % меди;

- 89 % олова, 7 % сурьмы, 4 % меди;

- 80 % свинца, 15 % сурьмы, 5 % олова;


Это совсем не рокет сайнс и доступно в Древнем Риме. И пусть вас не смущает то, что баббит был разработан Исааком Баббитом только в 1839 году. Попаданец вполне может изобрести его на сотню лет раньше, для паровых машин Уатта. Спрос гарантирован, то есть финансовая стабильность у попаданца будет.


Однако, у баббита тоже не все идеально, основных недостатков три.


1. Баббит работает только при низких температурах, а при 300 — 440oC любой бабит просто вытечет. Поэтому нужно следить за смазкой, ее потеря просто катастрофична, придется менять все вкладыши. Понятно, что про большие обороты можно забыть.


2. Баббит все же мягок. Его усталостные свойства смехотворны и кольца или вкладыши из него не делают. Кольца должны быть сделаны из прочной стали или чугуна и только покрыты баббитом.


3. Покрытие баббитом — тот еще аттракцион. Все весело вплоть до того, что подшипник скольжения считается более трудоемким изделием, чем подшипник скольжения с парой дюжиной шариков.

Технологий покрытия много — от погружения в расплавленный баббит до напыления. И именно здесь будет потрачена львиная доля усилий на внедрение. Рекомендую попаданцу готовится к куче неожиданностей в самых безобидных местах.


Несмотря на все это, баббит до сих пор используется. Это, конечно, не тот баббит образца 1839 года, тут куча присадок — никель, магний, теллур, кальций, натрий.

Но основа все та же — олово или свинец, что вполне доступно и в древности.



 Источник: Попаданцев.Нет

Еще от Попаданцев.Нет  
  • Оцените публикацию
    • 0

Похожие публикации

Генератор Ван-Дер-Граафа

Генератор Ван-Дер-Граафа

Генератор Ван-Де-Граафа — это одна из тех девайсин, которые помогут попаданцу запугивать аборигенов высоковольтными электрическими разрядами. На входе — мускульная сила, на выходе — искусственная молния, вроде все отлично. Однако, он имеет свои особенности, и именно эти...

29 января 2014 подробнее »

Генератор Ван-Дер-Граафа

Генератор Ван-Дер-Граафа

29 января 2014 Генератор Ван-Де-Граафа — это одна из тех девайсин, которые помогут попаданцу запугивать аборигенов высоковольтными электрическими разрядами. На входе — мускульная сила, на выходе — искусственная молния, вроде все отлично. Однако, он имеет свои особенности, и именно эти...

подробнее »


Генератор Ван-Дер-Граафа

Генератор Ван-Де-Граафа — это одна из тех девайсин, которые помогут попаданцу запугивать аборигенов высоковольтными электрическими разрядами. На входе — мускульная сила, на выходе — искусственная молния, вроде все отлично. Однако, он имеет свои особенности, и именно эти...

29 января 2014 подробнее »

Графит

Графит

При обсуждении разных вещей постоянно всплывает такая штука как графит. С одной стороны — графит вещь простая (с химической стороны — особенно простая), его можно найти в природе, в мире существуют очень крупные месторождения. Но давайте-ка посмотрим — зачем он нужен и будет ли...

27 января 2014 подробнее »

Графит

Графит

27 января 2014 При обсуждении разных вещей постоянно всплывает такая штука как графит. С одной стороны — графит вещь простая (с химической стороны — особенно простая), его можно найти в природе, в мире существуют очень крупные месторождения. Но давайте-ка посмотрим — зачем он нужен и будет ли...

подробнее »


Графит

При обсуждении разных вещей постоянно всплывает такая штука как графит. С одной стороны — графит вещь простая (с химической стороны — особенно простая), его можно найти в природе, в мире существуют очень крупные месторождения. Но давайте-ка посмотрим — зачем он нужен и будет ли...

27 января 2014 подробнее »

Электрофорная машина

Электрофорная машина

Когда-то электрофорную машину можно было увидеть в любом школьном кабинете физики. Сейчас их тоже производят и тоже показывают школьникам — но далеко не везде. Все-таки сейчас впечатление от ее работы не настолько впечатляющее, чем было в начале прошлого века. Однако, если ее...

23 января 2014 подробнее »

Электрофорная машина

Электрофорная машина

23 января 2014 Когда-то электрофорную машину можно было увидеть в любом школьном кабинете физики. Сейчас их тоже производят и тоже показывают школьникам — но далеко не везде. Все-таки сейчас впечатление от ее работы не настолько впечатляющее, чем было в начале прошлого века. Однако, если ее...

подробнее »


Электрофорная машина

Когда-то электрофорную машину можно было увидеть в любом школьном кабинете физики. Сейчас их тоже производят и тоже показывают школьникам — но далеко не везде. Все-таки сейчас впечатление от ее работы не настолько впечатляющее, чем было в начале прошлого века. Однако, если ее...

23 января 2014 подробнее »

Реклама на сайте


@

  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Вопрос:

Ем я уголь, пью я воду, Как напьюсь – прибавлю ходу. Везу обоз на сто колес И называюсь...

Ответ: *

Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив




Архив публикаций

Март 2017 (1235)
Февраль 2017 (1029)
Январь 2017 (1112)
Декабрь 2016 (1135)
Ноябрь 2016 (1189)
Октябрь 2016 (1248)