Анализируя технологию изготовления и эксплуатационные данные шариковых опор: трёх-, двух- и однорядных, считаем наиболее рациональной конструкцией двухрядную шариковую опору Бюро Мехтранс ЛИИЖТ. Достоинствами её являются достаточно большой размер шариков и значительное их количество (30 шт.), что обеспечивает сравнительно небольшую нагрузку на шарики и спокойную их работу. Обращает па себя внимание также удачная конструкция масляной ванны подшипника и масляного лабиринта, надёжно предохраняющего подшипник от грязи.
Более сложной является конструкция однорядного подшипника, так как конструкция сепаратора этого подшипника сложна в производстве и непрочна. Наибольшее количество поломок однорядной шариковой опоры вызывается заеданием и короблением сепараторов.
Трёхрядный опорный подшипник системы Скварченко имеет шароопорные кольца с тройным рядом сравнительно мелких беговых дорожек. Такие опорные кольца требуют, как обязательное условие для долговечной и хорошей их работы, самой тщательной пригонки всех трёх рядов шариков по беговым дорожкам. При недостаточно точной пригонке нагрузка па один из рядов шариков становится большей за счёт разгрузки соседних рядов. Перегруженные шарики быстро лопаются, а металл опорных колец, испытывая значительные перегрузки на поверхности катания шаров, быстро устаёт, появляется характерное шелушение металла на поверхности катания беговых дорожек, заедание шариков, их излом, а иногда и излом опорного кольца.
Роликовые опоры значительно сложнее и дороже шариковых. Сложные в изготовлении сепараторы этих опор часто ломаются, кусочки металла при этом попадают на поверхность катания роликов, повреждая ролики и опорные кольца. Значительные осевые давления на ролики увеличивают силу трения в опоре. Постановка упорных шарикоподшипников на хвостовики роликов не смягчает этого недостатка, а только усложняет конструкцию опоры. Недостатки роликовых опор послужили причиной отказа от такой конструкции опоры и замены роликовых опор шариковыми.
Гладкие сферические опоры со стальным и бронзовым вкладышами очень просты по конструкции и надёжны в эксплуатации, но вследствие относительно небольшой площади опорной поверхности могут применяться только на кругах, рассчитанных на поворот маломощных локомотивов.
Опоры тридцатиметровых кругов завода «Красный Профинтерн» конструкции 1935 г. и Проектного бюро Центрального машиностроительного треста НКПС конструкции 1937 г. можно считать наиболее совершенными по простоте устройства, относительной их дешевизне и надёжности в работе. Правильный выбор качества металлов и наличие значительной опорной поверхности делают эти опоры очень износоустойчивыми, работающими в нормальных эксплуатационных условиях безукоризненно в течение 15—20 лет.
Гидравлические опоры при низких температурах работают плохо или требуют дорогостоящих незамерзающих жидкостей. Поэтому такие опоры применяются главным образом па дорогах Юга.
Для изготовления шариков, роликов и опорных колец подшипников поворотных кругов должна применяться специальная сталь марок ШХ9, ШХ15 и ШХ15СГ (табл. 7), изготовляемая в электрических или кислых мартеновских печах в соответствии с ГОСТ 801—47.
Таблица 7
Химический состав стали для шарико- и роликоподшипников в %
Содержание никеля в стали всех марок не должно превышать 0,3%, меди 0,25%, а суммарное содержание никеля и меди 0,5%.
Отожжённая горячекатанная и холоднотянутая сталь должна иметь твёрдость в пределах 207—170 единиц по Бринеллю (диаметр отпечатка 4,2—4,6 мм).
Твёрдость готовых шариков, роликов и колец по Бринеллю должна быть в пределах 340—360 единиц.
Шариковые опоры для центральных опор поворотных кругов изготовлялись в разное время заводами и мастерскими отдельных дорог по индивидуальным чертежам и в настоящее время имеется большое количество типо-размеров шароопорных колец. Большое количество типо-размеров усложняет централизованное изготовление колец на заводах. Изготовленные же в условиях депо шароопорные кольца в большинстве случаев не отвечают техническим условиям.
Поэтому Главным управлением локомотивного хозяйства МПС с целью унификации утверждены (распоряжение ЦТ № 2322-27 от 17/11 1955 г.) типо-размеры шароопорных колец, приведённые в табл. 8.
При заказе необходимо руководствоваться только этими типоразмерами, так как кольца других размеров не будут изготовляться.
Однако целесообразным является проведение дальнейшей работы по унификации шариковых и роликовых опор для сведения их количества к 3—4 типо-размерам.
Таблица 8
Шароопорные кольца для центральных опор поворотных кругов
(материал: сталь ШХ9; ШХ15; твёрдость: НБ = 340—360 единиц)
Продолжение
