Mélyhornyú golyóscsapágy tönkremenetele szállítás során
Mélyhornyú golyóscsapágy tönkremenetele szállítás során
Heizer Balázs MSc II. évf.
e-mail: heizer.balazs@gmail.hu
Konzulens: Dr. Takács Dénes, Műszaki Mechanikai Tanszék
e-mail: takacs@mm.bme.hu
A gördülő csapágyakkal kapcsolatos kutatások mindmáig az egyik kitüntetett területét képezik a gépészetnek. Ennek oka, hogy a gördülőcsapágyak tervezési, mechanikai, anyagtechnológiai és gyártástechnológiai szempontból is igényes gépészeti részegységek. A dolgozat a gördülőcsapágyak tönkremeneteli módjának egyik típusát kívánja megvizsgálni egy esettanulmányon keresztül.
Mechanikai szempontból az elektromos motorok egyik legfontosabb gépeleme a rotor tengelyének csapágyazása, ezért nagyon fontos, hogy megóvjuk a különböző károsodásoktól. A csapágyak mind az adott gép összeszerelése, szállítása és üzemeltetése során is komoly károsodásnak lehetnek kitéve. Dolgozatomban arra a kérdésre kerestem a választ, hogy a szállítás során fellépő károsodás milyen okokra vezethető vissza. A kérdés megválaszolásán túl, célom volt, hogy olyan modellezési lehetőségeket tárjak fel, illetve modelleket alkossak, melyek alkalmasak az adott károsodási folyamat jellemzésére.
A szállítás során fellépő hatások két módon okozhatják a csapágyak tönkremenetelét, az egyik a gördülő felület benyomódása (True Brinelling), a másik a rezgések okozta kopása (False Brinelling). A gördülő felületek benyomódását a statikus túlterhelés, illetve kemény felütközések okozhatják (felütközés történik például az összeszerelt gépek leejtése során). A rezgések okozta kopás az üzemen kívüli gépeket veszélyezteti, mivel a kopást megelőző olaj film, álló tengely esetén nem tud kialakulni. [1]
A gördülőfelület benyomódásának vizsgálatához kidolgoztam egy analitikus számítási módszert. A számítás az adott csapágy paraméterei (geometria, anyag), a csapágyazással megtámasztott tömeg és a tömeg gyorsulása alapján megadja a legjobban terhelt gördülőelemnél a benyomódás mértékét. A számítási módszert egy végeselemes modell segítségével verifikáltam.
A csapágy rezgések okozta kopásának modellezése nehéz feladat, amely komoly szimulációs és programozási tapasztalatot igényel. A kopás modellezésének egyik legnagyobb nehézsége, hogy a folyamat lezajlását befolyásolja az érintkező felületek geometriája és minősége, amelyek jelentősen változnak időben. A probléma komplexitása miatt, kizárólag a modellezés elvi lehetőségeit mutatom be, a jelenségről szimulációt nem készítettem. [2] [3] [4]
Irodalom:
1. Rolling Bearing Damage, FAG Schaeffler Group,
2. J. S. L. I.R. McColl, „Finite element simulation and experimental validation of fretting wear,” WEAR, pp. 1114-1127, 2004.
3. H. Lin, Simulation of wear in turbocharger wastegates, 2016.
4. Y. H. B. F. Y. C. S. D. Wen Li, „Fretting damage modeling of linear-bearing interaction by combined finite element - discrete element method,” Tribology International, pp. 19-31, 2013.
szerző
-
Heizer Balázs
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Takács Dénes
egyetemi docens, Műszaki Mechanikai Tanszék
