Где и для чего применяются подшипники

Подшипники

Подшипники — одно из ключевых изобретений, которое определило путь развития промышленности. Самый простой подшипник состоит из двух колец, вставленных одно в другое и предназначенное для поддержания и направления вращающегося вала.

Основные типы

Все подшипники могут быть разделены на две основные группы – подшипники качения и скольжения. Конструкция первых состоит из

• двух колец – внешнего и внутреннего;
• шариков;
• сепаратора, в котором установлены шарики.
• Подшипники скольжения имеют следующую конструкцию:
• внешняя обойма;
• внутренняя обойма, выполненная из материала с низким коэффициентом трения, например, тефлон (фторопласт).

Задача, которую призваны решать подшипники любого типа – это снижение трения между вращающимся и стационарными узлами агрегата. Это необходимо для снижения потерь энергии, нагрева и износа деталей, вызываемыми силой трения.

Подшипники скольжения

Сферические подшипники скольжения

Этот узел обычно выполняют в виде массивной опоры, изготовленной из металла. В ней проделывают отверстие, куда вставляют втулку или вкладыш, выполненный из материала с низким коэффициентом трения.
Для повышения эффективности работы этого узла и снижения трения в него вводят жидкую или плотную смазку. Это приводит к тому, что вал отделяется от втулки пленкой маслянистой жидкости. Эксплуатационные параметры подшипника скольжения зависят от следующих параметров:

1. Размера элементов, входящих в этот узел.
2. Скоростью вращения вала и размера нагрузок, приходящихся на него.
3. Густотой смазки.

Для обеспечения смазывания подшипника можно использовать любую вязкую жидкость – масло, керосин, эмульсии. В некоторых моделях подшипников скольжения для смазки применяют газы. Кроме, перечисленных материалов применяют и твердые, иногда их называют консистентные, смазки.

В некоторых конструкциях подшипников предусмотрена принудительная система смазки.

Подшипники качения

Внешний вид подшипника качения

В подшипниках этого типа трение скольжение подменяется трением качения. Благодаря такому решению происходит существенное снижение трения и износа.
Подшипники качения имеют разнообразные конструкции и размеры. В качестве тел вращения могут быть использованы шарики, ролики, иголки.

Шарикоподшипники

Шарикоподшипники являются самым распространенным типом подшипников. Он состоит из двух колец, между которыми устанавливают сепаратор с предустановленными шариками определенного размера. Шарики перемещаются по канавкам, которые, при изготовлении тщательно шлифуют. Ведь для полноценной работы подшипника необходимо, чтобы шарики не проскальзывали, и при этом у них была существенная площадь опоры.
Сепаратор, в который устанавливают шарики, обеспечивает их точное положение и исключает какой-либо контакт между ними. Производители выпускают изделия, которые укомплектованы двухрядными сепараторами.

Подшипники этого класса применяют при довольно небольших радиальных нагрузках и большом количестве оборотов рабочего вала.

Роликоподшипники

В подшипниках этого класса в качестве тел вращения применяют ролики различной формы. Они могут иметь форму цилиндров, усеченных конусов и пр. Производители освоили выпуск широкой номенклатуры роликовых подшипников с разными размерами колец и тел вращения.
Конический роликоподшипник используют для работы при наличии разнонаправленных нагрузках (осевой и радиальной) и больших оборотах на валу. Конструктивно роликовый подшипник похож на шариковый. Он также состоит из двух колец, сепаратора и роликов. Размеры роликовых подшипников определены в ряде стандартов, которые имеют силу в нашей стране. Например, ГОСТ 8328-75 определяет конструкцию, маркировку и размеры подшипников с короткими роликами. А ГОСТ 4657-82 регламентирует размеры и конструкцию игольчатых подшипников. То есть на каждый вид подшипников существует свой ГОСТ.

В этих нормативных документах приведены таблицы размеров подшипников, которыми должны руководствоваться конструкторы, при проектировании таких узлов.

Кстати, для облегчения жизни проектировщиков разработаны и успешно применяются справочники подшипников, в которых изложены принципы расчетов подшипниковых узлов, указаны размеры самих изделий и сопровождающих деталей, например, размеры заглушек.

Смазка

Эксплуатационный срок работы подшипников определяется износом тел качения и дорожек, расположенных в кольцах. Для продления срока службы подшипников применяют смазку, она может быть жидкой, например, в коробках передач станочного оборудования, или консистентной (твердой).

Кроме износа деталей подшипника, не последнюю роль играет и рабочая температура в узле. Вследствие нее может происходить неравномерная тепловая деформация. Это может привести к повышению частоты проскальзывания, и снижается твердость материала, из которого они изготовлены.

Производители выпускают подшипники с закрытыми сепараторами. В такие изделия еще на стадии производства закладывают твердую смазку, которая гарантировано проработает весь ресурс.

Разновидности подшипников скольжения

Всего размеры и основные характеристики подшипников скольжения, изложены в соответствующих ГОСТ. Всего их насчитывается порядка шести десятков. Например, ГОСТ 11607-82 нормирует требования к разъемным корпусам подшипников скольжения, а ГОСТ 25105-82, предъявляет требования к вкладышам, которые устанавливают в корпуса подшипников скольжения.

Классификация подшипников скольжения

Изделия этого типа можно разделить на следующие основные типы:

1. Одно- и многоповерхностные.
2. Со смещением поверхностей.
3. Радиальные.
4. Осевые.
5. Радиально-упорные.

Кроме того, подшипники можно различать по конструкции:

1. Неразъемные, их называют втулочными.
2. Разъемные, они состоят из двух деталей основного корпуса и крышки к нему.
3. Встроенные, по своей конструкции, они составляют единое целое с корпусом механизма.

Нельзя забывать и о количестве точек подачи масла. Существуют подшипники с одним и несколькими клапанами. Кроме, приведенных классов можно назвать еще один – по возможности регулирований подшипника.

Конструкция подшипников скольжения не отличается сложностью. В состав конструкции могут входить два кольца. Одно из них (внутреннее) вращается в процессе работы. Вместо, тел вращения в устройствах этого типа применяют втулки, изготовленные из антифрикционных материалов. Для повышения эффективной работы в подшипники закачивают смазочные материалы.

Существуют два типа подшипников скольжения — гидростатические и гидродинамические. В изделиях первого типа смазка подается от масляного насоса. Вторые в этом плане удобнее, они сами могут выступать в роли насоса. Смазка будет поступать в них за счет разности давления между его компонентами.

Подшипники скольжения могут иметь, сферическое, упорное и линейное исполнения. Первые подшипники применяют в тех узлах, где преобладают низкие скорости вращения вала. Главное достоинство такого исполнения подшипников – это возможность передавать вращение даже при значительных перекосах валов.

Подшипники упорного исполнения применяют для работы там, где преобладают поперечные усилия. Довольно часто их монтируют в турбинах и паровых машинах.

Подшипники линейного исполнения исполняют роль направляющих. Кстати, их особенностью можно назвать их бесперебойную работу даже при постояннодействующих радиальных усилиях.

Подшипник линейного исполнения

Многолетняя, если не многовековая практика использования подшипников скольжения позволяет сделать выводы о достоинствах и недостатках этих конструкций.

• изделия этого класса обеспечивают надежную работу в условиях высоких скоростей вращения вала;
• обеспечение серьезных ударных и вибрационных усилий;
• довольно небольшие размеры;
• подшипники этого типа допустимо устанавливать в устройствах работающие в воде;
• некоторые модели позволяют выполнять настройку зазора и, таким образом, гарантируют точность установки оси вала.

Между тем, подшипникам скольжения присущи и определенные недостатки.

• в процессе эксплуатации необходимо постоянно контролировать уровень смазки;
• при недостаточной смазке и запуске возникает дополнительная сила трения;
• более низкий в сравнении с другими классами подшипников КПД;
• при производстве таких изделий применяют довольно дорогие материалы;
• при работе, подшипники этого класса могут генерировать излишний шум.

Стандарты подшипников скольжения

Одно из отличий подшипников от других типов деталей, применяемых в промышленности – это то, что они все стандартизированы. Выше было отмечено что на продукцию этого класса действует 60 ГОСТ, и это не считая ТУ и другой нормативной документации.
ГОСТ не только нормирует конструкцию и размеры подшипников, но и порядок их обозначения на чертежах, в спецификациях и другой рабочей документации.

Кроме того, ГОСТ на технические условия подшипников регламентирует параметры допусков и посадок, которые обязаны соблюдать производители.

Маркировка

Маркировка подшипников – это параметры, которые показывают рабочие диаметры изделия (внутренний и внешний), конструктивные особенности. Все эти данные закодированы в наборе цифр и буквенных символов. Порядок кодировки, детальная расшифровка регламентирована в ГОСТах на подшипниковую продукцию. Так, кодировка шариковых и роликовых подшипников однорядных приведена в ГОСТ 3189-89.

В закодированном наименовании подшипника содержатся следующие данные:

• серия ширины;
• исполнение;
• тип изделия;
• группа диаметров;
• посадочный диаметр.

Кстати, важно понимать, что на территории нашей страны применяют две системы обозначения подшипников – ГОСТ и ISO.

Пример расшифровки маркировки на подшипниках

Маркировка может быть нанесена на одно из колец. Если подшипник закрытого типа то маркировку наносят на уплотнение или защитном кольце.

Классы точности подшипников

Класс точности подшипника – это показатель, который характеризует максимальные отклонения значения размеров подшипника от номинала.

В некоторых устройствах при выборе подшипника потребитель руководствуется ценой на него, а остальные параметры для него не так критичны. В некоторых других случаях потребитель выбирает подшипник исходя из предельной скорости вращения, при которой не будут, проявляются такие явления, как вибрация и пр. Такие довольно жесткие условия предъявляются к изделиям, работающим на транспорте, станочным узлам, робототехнических комплексов.

В машиностроении существует зависимость между точностью обработки и ее стоимостью. То есть, чем точнее деталь, тем больше ее конечная цена.

Разделение подшипников по точности позволяет подобрать такое изделие, которое будет отвечать требованиям, которые предъявляет проектировщик и в то же время с приемлемой для потребителя ценой.

Класс точности описывает точность производства изделий. Для регулировки этого параметры существуют нормативы, определенные в ГОСТ и ISO. В них определены допуски на все размеры – диаметры, ширину, фаски и пр.

Назначение подшипников качения

Подшипники качения предназначены для поддержки вращающихся валов. Они нашли свое применение в машинах, разного типа, например, в подъемно-транспортных устройствах, технике, применяемой в сельском хозяйстве, судовых двигателях.

Магнитные подшипники

Магнитные подшипники, которые все чаще применяют в различных машинах и механизмах работает на основании принципа магнитной левитации. В результате реализации этого принципа в подшипниковой опоре отсутствует контакт между валом и корпусом подшипника. Существуют активное исполнение и пассивное.

Активные изделия уже в массовом производстве. Пассивные, пока еще находятся на стадии разработки. В них, для получения постоянного магнитного поля применяют постоянные магниты типа NdFeB.

Использование магнитных подшипников предоставляет потребителю следующие преимущества:

• высокая износостойкость подшипникового узла;
• применение таких изделий, возможно, в агрессивных средах в большом диапазоне внешней температуры.

Бесконтактный магнитный подшипник

В то же время использование таких узлов влечет за собой некоторые сложности, в частности:

В случае пропадания магнитного поля, механизм неизбежно понесет повреждения. Поэтому для бесперебойной и безаварийной работы проектировщики применяют так называемые страховые подшипники. Как правило, в качестве страховочных применяют подшипники качения. Но они в состоянии выдержать несколько отказов системы, после этого требуется их замена, так будут изменены их размеры.

Создание постояннодействующего, а главное, устойчивого, магнитного поля сопряжено с созданием больших и сложных систем управления. Такие комплексы вызывают сложности с ремонтом и обслуживанием подшипниковых узлов.

Излишнее тепловыделение. Оно обусловлено тем, что обмотка нагревается в результате прохождения через нее электрического тока, в некоторых случаях, такой нагрев недопустим и поэтому приходится устанавливать системы охлаждения, что, разумеется, приводит к усложнению и удорожанию конструкции.

Где используются устройства скольжения

На самом деле сложно найти механизм, в котором не установлены подшипники скольжения. Даже на атомных подводных лодках, на подшипниках этого типа устанавливают гребные валы. Подшипники скольжения нашли широкое применение в станкостроении. В частности, в них устанавливают валы, по которым перемещается суппорт, резцедержатель и другие составные части станка.

Классификация подшипников качения

К подшипникам качения относят:

• шариковые;
• роликовые,
• упорные и многие другие.

Все они характеризуются высокими параметрами износостойкости и возможностью работы в условиях разнонаправленных нагрузок – осевых и радиальных.

Характеристики подшипников качения

К основным характеристикам подшипников качения можно отнести следующие:

Угловая скорость, подшипники качения могут показывать высокие значении этой скорости, особенно если сепараторы выполнены из цветного металла или полимеров.

Перекос вала. Допустимо то, что перекос может достигать от 15’ до 30’. Кроме того, подшипники качения способны воспринимать небольшие осевые усилия. Она не должна превышать 70% от неиспользуемой радиальной грузоподъемности.

Подшипники качения показывают минимальные потери на трение.

Каталог импортных подшипников FAG, INA, SKF, NSK, TIMKEN и др.

В мировой экономике подшипниковая отрасль занимает отдельное место, во много это обусловлено значимостью продукции ей выпускаемой.

В нашей стране такую продукцию выпускают на специализированных подшипниковых заводах. Но, в последнее время существенно увеличен импорт подшипников из рубежа. Их поставляют из разных стран мира – США, КНР, Германии и пр.

Для ознакомления с номенклатурой поставляемой продукции достаточно ознакомиться с каталогами подшипников, которые предлагают потребителям зарубежные производители — FAG, INA, SKF, NSK, TIMKEN и многие другие. Достаточно одного взгляда и можно понять всю величину номенклатуры предлагаемых подшипников.

Но при заказе импортной продукции необходимо понимать, что подшипники, поступающие из-за границы, должны соответствовать требованиям наших нормативов и иметь документы, подтверждающие их качество и безопасность в эксплуатации. Подшипники очень часто поделывают. Рекомендуем покупать подшипники только у авторизированных поставщиков.

Подшипники скольжения

Подшипники скольжения – ключевые достоинства, недостатки, основные типы

Исторически подшипники скольжения стали первой опорой, применяемой в создаваемых людьми механизмах. Они встречаются уже в неолитических раскопках и первоначально используются для сверлильных устройств, веретен прядильных. До середины девятнадцатого века они были основной опорой в технике, но начали уступать первенство шарикоподшипникам. Однако и в настоящее время опоры скольжения широко распространены в технике.

Подшипник скольжения это опора, использующая трение скольжения по контактным поверхностям.

Для них специально подбирают материалы с минимальным коэффициентом трения, образующие пару трения. Для уменьшения тепловыделения, снижения трения в зону контакта обычно подается смазка. Но некоторые пары трения, например, фторопласт-сталь в смазке не нуждаются.

Наиболее распространены подшипники скольжения конструкция, которых включает корпусную деталь 3 с установленным вкладышем антифрикционным 2. В отверстии вкладыша с зазором вращается шейка вала 5 либо линейно перемещается шток. Через систему отверстий 1 и распределяющих канавок в зазор подается смазка 4, разделяющая контактирующие поверхности.

Смазка может подаваться специальным шприцем через масленку. В сложных конструкциях с большим числом точек смазки используют централизованные системы с нагнетанием смазки масляным насосом из центрального бака по трубопроводам. Нередко вместо отдельного корпуса используют расточки деталей конструкции, в которые запрессовываются антифрикционные втулки.

Подшипник скольжения и качения: разница заключается в реализуемом типе трения (скольжение, качение) и определяет их преимущества и недостатки.

Преимущества опор скольжения:

• малые радиальные габариты;
• стойкость к ударам, вибрациям;
• повышенная работоспособность на больших скоростях;
• возможность выдерживать значительные нагрузки;
• точность установки;
• невысокая стоимость, особенно, в случае больших диаметров валов;
• возможность использования аналогичных конструкций, как для вращательного движения, так и для линейных перемещений (разница в геометрии смазочных канавок втулок);
• простота изготовления;
• точность установки вала;
• для некоторых пар трения (капролон, зеламид, фторопласт со сталью) возможна работа без смазки;
• возможность выполнения разъемных конструкций;
• допустимость работы в воде, пищевых или агрессивных средах при соответственном подборе материалов.

К их недостаткам можно отнести:

• значительные линейные размеры;
• из-за малой номенклатуры покупных серийных изделий в большинстве случаев требуется самостоятельное изготовление;
• больший чем в шарикоподшипниках коэффициент трения и соответственно меньший кпд;
• необходимость в хорошей смазке для большинства пар трения;
• значительное тепловыделение, нагрев, износ при недостаточности смазки;
• необходимость в дорогостоящих антифрикционных материалах, например оловянистой бронзе, фторопласте;
• неравномерность износа втулок и цапф.

ГОСТ 18282 на подшипники скольжения устанавливает ключевые определения и термины.

Виды подшипников скольжения

Одним из факторов дающих возможность опорам скольжения эффективно конкурировать с шарикоподшипниками является конструктивное разнообразие, позволяющее успешно решать множество задач.

Их классификация включает следующие виды подшипников скольжения:

• по типу воспринимаемой нагрузки опоры для компенсации радиальных, осевых, комбинированных усилий;
• разъемные и неразъемные;
• в зависимости от типа движения для линейных перемещений или вращения;
• по типу трения с сухим, полусухим, полужидким, жидким, граничным, газовым трением;
• еще одна классификация, основанная на способе трения, выделяет гидростатические и гидродинамические, а также газостатические или газодинамические разновидности;
• по материалам металлические и из неметаллов;
• особые виды, например, сферические самоустанавливающиеся, самосмазывающиеся, сегментные.

Опоры радиальные обычно представляют собой антифрикционные втулки, зафиксированные в отдельных корпусах либо запрессованные в конструкционные элементы.

При выполнении корпуса из антифрикционного материала, например, серого чугуна он сам становится радиальной опорой. (Вариант б).

При использовании втулки с буртом мы получаем комбинированную опору, способную воспринимать кроме радиальных сил и небольшие осевые нагрузки. Бурт также упрощает монтаж втулки. На приведенном рисунке втулка 1 компенсирует нагрузку радиальную и осевое усилие, направленное вправо, со стороны вала 5. Фиксация втулки в корпусной детали 4 осуществляется винтом-гужоном 3. В зону канавки 2 подводится смазка.

Для компенсации больших осевых сил используются упорные подшипники.

Обычно подшипник скольжения упорный для вертикального вала называется подпятником. На иллюстрации показан упорно-сферический подпятник, воспринимающий вертикальную силу при перекосе вала.

Обычно используются неразъемные подшипники.

Нередко, например, для валов коленчатых возникает необходимость в разъемных подшипниках скольжения. Они позволяют значительно упростить сборку, а иногда являются единственным вариантом монтажа. Такая опора имеет разборный корпус. Основание и крышка корпуса стянуты гайками на шпильках. Вкладыш также состоит из двух половин. Подвод смазки производится через масленку, отверстие в крышке и каналы вкладыша.

Для компенсации перекоса вала используется сферический подшипник скольжения. Их выпускает, например, SKF. Шаровый подшипник скольжения допускает поворот втулки со сферической наружной поверхностью в соответствующем посадочном месте корпуса.

В сложных рычажных системах, шарнирных параллелограммах сложно добиться строгой параллельности расположения опор. В таких случаях часто используют шарнирный подшипник скольжения. Это разновидность сферического подшипника с соединением внешнего, внутреннего колец по сферической поверхности. Они выдерживают значительные радиальные и двухсторонние осевые усилия. В основном в них используется пара трения сталь – сталь со смазкой. Обычно применяется высокохромистая сталь типа ШХ с фосфатированием и нанесением дисульфида молибдена. Такое сочетание материалов отлично работает при больших нагрузках, выдерживает удары.

В пищевой индустрии, медицине и других условиях, где нежелательна смазка применяют пару трения с внутренним хромированным кольцом и покрытием контактной поверхности наружного кольца политетрафторэтиленом с усилением сеткой арматурной из сплава меди. Такие подшипники используют чаще в механизмах, реализующих повороты рычагов. Существуют стандартизованные серии шарнирных подшипников GE или ШС, ШЛ, ШП сталь-сталь, ШН сталь-металлофторопласт, ШЕ сталь-органоволокнит. Помимо материалов пар трения они различаются наличием и расположением точек подвода смазки, размещением канавок.

Технические условия на шарнирный подшипник скольжения приведены в ГОСТ 3635-78.

Опоры скольжения – материалы, виды смазки, типы трения

Первым элементом пары трения обычно является стальной вал. Цапфа вала под используемые подшипники скольжения должна быть обработана с чистотой Ra 0,8…1,6, иметь точные геометрические размеры, допуск выбранной посадки с зазором, повышенную твердость. Обычно цапфа подвергается закалке с последующим шлифованием, иногда, в менее ответственных случаях нормализации. Ряд сталей, например, нержавейка 12Х18Н10Т не калятся. В таких случаях достаточно высокой чистоты поверхности и размерной точности.

Подшипник скольжения втулка, которого выполняется из антифрикционного материала, может проектироваться самостоятельно или в соответствие с существующими стандартами. Недорогой, но эффективный материал втулок, вкладышей – серый или антифрикционный чугун. Его используют при окружных скоростях меньших пяти метров за секунду. Чугун хорошо обрабатывается, прочный, обеспечивает малое трение, но является хрупким, боится ударов, прирабатывается хуже бронзы. Вкладыши чугунные для корпусов разъемных выполняют по ГОСТ 11611-82. Антифрикционные чугуны АСЧ1, АСЧ2, АСЧ4, АСЧ5 должны работать с нормализованными либо закаленными валами. Чугуны АСЧ3, АСЧ6 рассчитаны на незакаленные валы.

Чаще всего используют бронзовые втулки скольжения. Они выдерживают удельную нагрузку до пятнадцати МПа и хорошо работают при окружной скорости валов до десяти м/с. Оптимальным сочетанием свойств для изготовления опор скольжения обладают свинцово-оловянистые бронзы ОЦС 5-5-5, ОЦС 6-3-3, О10Ц2, а для повышенных нагрузок ОС10-10.

Бронза ОС5-25 используется в качестве внутреннего слоя биметаллических втулок с наружным слоем из стали 20 по ГОСТ 24832-81. В пищевой промышленности для подшипников скольжении рекомендована алюминиево-железистая бронза АЖ 9-4, допущенная к контактам с продуктами.

Сочетание высокой прочности и отличных антифрикционных свойств демонстрируют би и триметаллические втулки с наружной стальной оболочкой и внутренними слоями из алюминиевых, медных сплавов, фторопласта.

Чрезвычайно малое трение обеспечивают баббиты Б83, Б88. Но из-за невысокой прочности их обычно заливают во вкладыши из бронзы, или чугуна.

Спекаемые втулки скольжения изготавливаются по ГОСТ 24833-81. Вкладыши металлокерамические длительное время не нуждаются в смазке.

При невысокой нагрузке, малой окружной скорости рациональным будет применение втулок из фторопласта, капролона, нейлона не нуждающихся в смазке. А текстолит, дерево, резину можно смазывать водой. При больших усилиях применяют втулки со стальной обоймой и внутренним слоем фторопласта.

Оптимальный вариант – жидкостное трение, при котором вращающийся вал создает масляный клин, полностью разделяющий его с подшипниковой втулкой. Оно гарантирует наименьший коэффициент трения в пределах 0,001…0,005. Условия создания масляного клина – необходимое соотношение оборотов вала, зазора в соединении, эксцентриситета вала, вязкости и количества поступающего масла.

Чаще всего реализуется полужидкостное трение, при котором большая, но не вся поверхность контакта покрыта масляной пленкой. В этих условиях коэффициент трения составит 0,008…0,08.

Сухое либо граничное трение создается при недостатке, отсутствии смазочного масла. Для пары металл-металл коэффициент трения в этом случае равен 0,1…0,5.

При недостаточности смазки для стального вала коэффициент трения:

• во втулке из серого чугуна либо пластмассы 0,15…0,2;
• чугун антифрикционный или бронзовые втулки скольжения 0,1…0,15;
• во вкладыше из баббита 0,06…0,1.

Смазка значительно снижает коэффициент трения, способствует отводу тепла, предотвращает заклинивание, износ контактных поверхностей. Для подшипников скольжения используются жидкая, пластичная, твердая смазки.

В качестве жидких смазок применяются минеральные, синтетические масла, даже вода для пары трения сталь-текстолит. Индустриальное масло И5А по ГОСТ 20799-88 используют для окружных скоростей контактной поверхности вала 4,5…6 м/с, И8А – 3…4,5 м/с, И12А – не выше 3 м/с, И20А, И30А, И40А при меньших скоростях. Минеральное масло CRUCOLAN22 успешно работает при -20…+100 градусах. Углеводородные синтетические масла имеют больший температурный интервал для Kluber-SummitSH32 от-45 и до 140 градусов.

Специальные смазки, имеющие разрешение на контакт с пищевыми средами используют в медицинском, пищевом оборудовании, например, Kluber-SummitHySyn FG-32. Для подачи смазки часто применяют централизованные системы с насосом. На выходе из подшипника температура смазки не должна быть более 65 градусов. Более высокие значения означают загрязнение, недостаток смазки, малый зазор, неудачную подгонку вкладыша.

Подшипники скольжения часто смазывают пластическими смазками. В основном их получают добавкой к жидким маслам особых загустителей. Пластические смазки не требуют сложных систем подач. Достаточно установить в точки смазки масленки. Они не нуждаются в частой замене, снижают эксплуатационные расходы, эффективны. Но их сложно удалять.

Среди наиболее распространенных пластических смазок:

• углеводородные с температурой до 50…60 градусов;
• солидолы (кальциевые гидратированные смазки) по ГОСТ4366-76 с рабочими температурами начиная с -20 и до 65 градусов;
• работоспособные до 110 градусов натриевые смазки;
• литиевые смазки, например, Molikote BR2 plus с диапазоном до 130 градусов.

Твердые смазки применяют при особо низких или высоких температурах, в вакуумной технике, в пищевых производствах. Наиболее распространенные смазки твердые – дисульфид молибдена, а также графит или дисульфид вольфрама, нитрид бора. Оптимальная толщина слоя такой смазки 5…25 мкм. На основе дисульфида молибдена изготавливают самосмазывающиеся металлокерамические вкладыши. Не требуют смазки также фторопластовые, металлофторопластовые втулки.

При сверхвысоких скоростях и небольших нагрузках в качестве смазки используется газ. Но реализация газовой смазки требует очень сложной конструкции узла.

Проектирование опор скольжения

Подшипники скольжения упрощенным способом рассчитываются по нагрузке (удельной):

F – сила действующая на опору;

d – диаметр цапфы;

Также определяется значение произведения нагрузки удельной и скорости (окружной):

где d – диаметр цапфы в мм;

n – обороты вала в 1/мин.

Полученные значения не должны превышать допустимые, приведенные в справочниках. Данный расчет соответствует полужидкому и граничному трению в подшипнике.

Металлические подшипники скольжения размеры таблица, которых приведена в ГОСТ1978-81 могут служить основным справочным материалом при проектировании.

При конструировании важно также выдержать необходимое соотношение длины и диаметра втулки.

Ключевые факторы – форма, размеры, расположение канавок подвода смазки. Их размещают в ненагруженной зоне вкладыша.

Рекомендованные посадки подшипников скольжения:

• для обеспечения режима жидкостной смазки H8/e8, H7/e8 при высоких скоростях в крупных электромоторах, турбогенераторах;
• H7/f7 для небольших нагрузок;
• H7/d8 при больших скоростях, но невысоком давлении;
• H7/c8 и H8/c9 при значительных перепадах температуры.

Подшипники скольжения в силу своих преимуществ широко используются в машиностроении. Их применяют для высоких и низких оборотов валов, при особо больших и малых нагрузках, для валов больших диаметров, при ударах, вибрациях. Причем с появлением новых материалов и смазок сфера применения подшипников скольжения, только расширяется. Их устанавливают в турбины, насосы, ДВС, центрифуги, редуктора, прокатные станы, упаковочное, дозирующее и другое оборудование.

Где и для чего применяются подшипники

Ваш обозреватель не поддерживает встроенные рамки или он не настроен на их отображение.

| Что такое подшипники и их основные разновидности

Смотрите также :

Статья написана исключительно для ознакомления интернет-пользователей с основными разновидностями подшипников. Будет полезна студентам ВТУЗов и , возможно , молодым специалистам.

Мы не несем ответственности за непосредственный, опосредственный или непреднамеренный ущерб, нанесенный в результате использования информации представленной в данной статье.

При любом использовании данного материала ссылка на него обязательна!

Вы также можете принять участие в написание статьи, оставив свои дополнения , замечания и комментарии на электронном адресе: http://www.liveinternet.ru/users/snr_com_ru_news/post123049037/ Указание имени автора того или иного изменения гарантируется!

Основные разновидности подшипников

Подшипники – это технические устройства , являющиеся частью опор вращающихся осей и валов. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на раму, корпус или иные части конструкции. При этом они должны также удерживать вал в пространстве, обеспечивать вращение, качание или линейное перемещение с минимальными энергопотерями. От качества подшипников в значительной мере зависит коэффициент полезного действия, работоспособность и долговечность машины.

Подшипники выполняют функции опор осей и валов

Подшипник линейного перемещения

В настоящее время широко находят применение подшипники:

контактные (имеющие трущиеся поверхности) – подшипники качени я и скольжения ;

бесконтактные (не имеющие трущихся поверхностей) – магнитные подшипники.

По виду трения различают:

подшипники скольжения , в которых опорная поверхность оси или вала скользит по рабочей поверхности подшипника;

подшипники качения , в которых используется трение качения благодаря установке шариков или роликов между подвижным и неподвижным кольцами подшипника.

Подшипники скольжения

Принципиальная схема опоры с подшипником скольжения

Подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется вкладыш или втулка из антифрикционного материала ( часто используются цветные металлы ), и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, который позволяет свободно вращаться валу. Для успешной работы подшипника зазор предварительно рассчитывается.

Примеры смазочных канавок в подшипниках скольжения

В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжения бывает:

жидкостным, когда поверхности вала и подшипника разделены слоем жидкого смазочного материала , непосредственного контакта между этими поверхностями либо нет, либо он происходит на отдельных участках;

граничным – поверхности вала и подшипника соприкасаются полностью или на участках большой протяженности, причем смазочный материал в виде тонкой пленки ;

сухим – непосредственный контакт поверхностей вала и подшипника по всей длине или на участках большой протяженности , жидкостной или газообразный смазочный материал отсутствует;

Виды смазки подшипников скольжения

Основные виды смазки

Смазочные материалы и материалы для создания смазочных покрытий. Варианты смазки

– В наноструктурном состоянии: С, BN , MoS ₂ и WS ₂ ;

– в виде нанокомпозиционных покрытий: WC / C , MoS ₂ / C , WS ₂ / C , TiC / C и наноалмаза;

– в виде алмазных и алмазоподобных углеродистых покрытий: пленок из алмаза, гидрогенизированного углерода ( a – C : H ), аморфного углерода ( a -С), нитрида углерода ( C ₃ N ₄ ) и нитрида бора ( BN );

– в виде твердых и сверхтвердых покрытий из VC , B ₄ C _, Al ₂ O ₃ , SiC , Si ₃ O ₄ , TiC , TiN , TiCN , AIN и BN ,

– в виде чешуйчатых пленок из MoS ₂ и графита;

– в виде неметаллических пленок из диоксида титана, фтористого кальция, стекла, оксида свинца, оксида цинка и оксида олово,

– в виде пленки из мягких металлов: свинца, золото, серебра, индия, меди и цинка,

– в виде самосмазывающихся композитов из нанотрубок, полимеров, углерода, графита и металлокерамики,

– в виде чешуйчатых пленок из углеродных составов: фторированного графита и фторид графита;

– полимеры: PTFE, нейлон и полиэтилен,

– жиры, мыло, воск (стеариновая кислота),

– керамика и металлокерамика.

– Гидродинамическая смазка: толстослойная и эластогидродинамическая;
– гидростатическая смазка;
– смазка под высоким давлением.

– Смешанная смазка (полужидкостная);

Существует большое количество конструктивных типов подшипников скольжения : самоустанавливающиеся, сегментные, самосмазывающиеся и т.д.

б – типичный шарнирный подшипник с поверхностью скольжения типа ” металл-металл “,

в – типичный шарнирный подшипник с самосмазывающейся поверхностью ,

г – благодаря возможности самоустановки и восприятия больших нагрузок шарнирные подшипники находят применение в узлах тяжелой техники (например , в гидроцилиндре экскаватора)

Шарнирные подшипники скольжения – одни из немногих типов подшипников скольжения , которые стандартизированы и выпускаются промышленностью серийно

Подшипники скольжения имеют следующие преимущества:

допускают высокую скорость вращения;

позволяют работать в воде, при вибрационных и ударных нагрузках;

экономичны при больших диаметрах валов;

возможность установки на валах, где подшипник должен быть разъемным (для коленчатых валов);

допускают регулирование различного зазора и, следовательно, точную установку геометрической оси вала.

а – двигатель шпинделя HDD c подшипником качения ,

б – двигатель шпинделя HDD c гидродинамическим подшипником скольжения ,

в – расположение гидродинамического подшипника скольжения в HDD (Hard Disk Drive)

Использование гидродинамических подшипников скольжения вместо подшипников качения в компьютерных HDD ( Hard Disk Drive ) дает возможность регулировать скорость вращения шпинделей в широком диапазоне (до 20 000 об/мин), уменьшить шум и влияние вибраций на работу устройств , тем самым позволив увеличить скорость передачи данных, обеспечить сохранность записанной информации и срок службы устройства в целом (до 10 лет), а также – создать более компактные HDD ( 0,8-дюймовые )

Сравнение типов подшипников используемых в шпинделях HDD (Hard Disk Drive)

Требования к HDD

Требования к подшипнику

Подшипник качения

Гидродинамический подшипник

Типичное применение

из твердого металла

из пористого материала*

Большой объем хранения данных

Персональный компьютер, сервер

Высокие скорости вращения

Низкий уровень шума

Низкий уровень шума

Пользовательский компьютер (нетбуки, SOHO)

Низкое потребление тока

Низкий крутящий момент

Мобильные компьютеры (ноутбуки)

Устойчивость к ударам

Устойчивость к ударам

Мобильные компьютеры (ноутбуки)

Устойчивость к заклиниванию

* – данные приведены для NTN BEARPHITE;

** – обозначения: ++ – очень хорошо, + – хорошо, о – посредственно.

Недостатки подшипников скольжения:

высокие потери на трение и, следовательно, пониженный коэффициент полезного действия (0,95. 0,98);

необходимость в непрерывном смазывании;

неравномерный износ подшипника и цапфы;

применение для изготовления подшипников дорогостоящих материалов;

относительно высокая трудоемкость изготовления.

Подшипники качения

Принципиальная схема опоры с подшипником качения

Подшипники качения работают преимущественно при трении качения и состоят из двух колец, тел качения , сепаратора, отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба – дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения.

а – с шариковыми телами качения , б – с короткими цилиндрическими роликами , в – с длинными цилиндрическими или игольчатыми роликами , г – с коническими роликами ,

д – с бочкообразными роликами

Примечание : приведены только некоторые виды тел качения

В подшипниках качения применяются тела качения различных форм

В некоторых узлах машин в целях уменьшения габаритов, а также повышения точности и жесткости , применяются так называемые совмещенные опоры: дорожки качения выполняются непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали. Некоторые подшипники качения изготовляют без сепаратора. Такие подшипники имеют большое число тел качения и, следовательно, большую грузоподъемность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.

Для сокращения радиальных размеров и массы используются “безобоемные” подшипники

Сравнение подшипников качения по эксплуатационным характеристикам

Тип подшипника

Нагрузка

Высокая частота вращения

Восприятие перекоса

радиальная

осевая

комбинированная

Шариковый радиальный двухрядный сферический

Радиально-упорный однорядный шариковый

Радиально-упорные шариковые двухрядный и однорядный сдвоенный (“спина к спине”)

Шариковый с четырехточечным контактом

С коротким цилиндрическими роликами без бортов на одном из колец

Упорный с коническими роликами

Упорно-радиальный роликовый сферический

* – обозначения: +++ – очень хорошо, ++ – хорошо, + – удовлетворительно, о – плохо, х – непригодно.

По сравнению с подшипниками скольжения имеют следующие преимущества:

значительно меньше потери на трение, а, следовательно, более высокий КПД (до 0,995) и меньший нагрев;

в 10. 20 раз меньше момент трения при пуске;

экономия дефицитных цветных материалов, которые чаще всего используются при изготовлении подшипников скольжения;

меньшие габаритные размеры в осевом направлении;

простота обслуживания и замены;

меньше расход смазочного материала;

невысокая стоимость вследствие массового производства стандартных подшипников;

простота ремонта машины вследствие взаимозаменяемости подшипников.

а – повреждение внутреннего кольца сферического роликового подшипника, вызванное чрезмерным натягом при посадке ;

б – фреттинг-коррозия внутреннего кольца радиального роликового цилиндрического подшипника, вызванное действием вибрации ;

в – повреждение внутреннего кольца радиального шарикового подшипника, вызванное действием чрезмерной осевой нагрузки ;

г – повреждение внутреннего кольца радиального роликового цилиндрического подшипника, вызванное действием чрезмерной радиальной нагрузки ;

д – следы ржавчины на поверхности ролика сферического роликового подшипника , вызванные попаданием воды внутрь подшипника ;

e – повреждение сепаратора роликового конического подшипника, вызываемое действием больших нагрузок и/или вибраций , и/или неправильным монтажом , и / или смазыванием , и/или работой на высоких частотах вращения

Повреждения подшипников качения

Недостатками подшипников качения являются:

ограниченная возможность применения при очень больших нагрузках и высоких скоростях;

непригодность для работы при значительных ударных и вибрационных нагрузках из-за высоких контактных напряжений и плохой способности демпфировать колебания;

значительные габаритные размеры в радиальном направлении и масса;

шум во время работы, обусловленный погрешностями форм;

сложность установки и монтажа подшипниковых узлов;

повышенная чувствительность к неточности установки;

Магнитные подшипники

Принцип работы магнитного подшипника (подвеса) основан на использовании левитации, создаваемой электрическими и магнитными полями. Магнитные подшипники позволяют без физического контакта осуществлять подвес вращающегося вала и его относительное вращение без трения и износа.

Детская игрушка Левитрон наглядно демонстрирует, на что способны электромагнитные поля

Электрические и магнитные подвесы, в зависимости от принципа действия, принято разбивать на девять типов:

на постоянных магнитах;

Принципиальная схема типичной системы на основе активного магнитного подшипника ( АМП )

Наибольшую популярность в настоящее время получили активные магнитные подшипники. Активный магнитный подшипник (АМП) – это управляемое мехатронное устройство, в котором стабилизация положения ротора осуществляется силами магнитного притяжения, действующими на ротор со стороны электромагнитов, ток в которых регулируется системой автоматического управления по сигналам датчиков перемещений ротора. Полный неконтактный подвес ротора может быть осуществлен с помощью либо двух радиальных и одного осевого АМП, либо двух конических АМП. Поэтому система магнитного подвеса ротора включает в себя как сами подшипники, встроенные в корпус машины, так и электронный блок управления, соединенный проводами с обмотками электромагнитов и датчиками. В системе управления может использоваться как аналоговая, так и более современная цифровая обработка сигналов.

Принципиальная схема управления типичной системы на основе активного магнитного подшипника

Основными преимуществами АМП являются:

относительно высокая грузоподъемность;

высокая механическая прочность;

возможность осуществления устойчивой неконтактной подвески тела;

возможность изменения жесткости и демпфирования в широких пределах;

а – схема компрессора с подшипниками качения ,

б – схема компрессора с магнитными подшипниками

Применение магнитных подшипников дает возможность сделать конструкцию более жесткой , что , например , позволяет уменьшить динамический прогиб вала при высоких частотах вращения

В настоящие время для АМП идет создание международного стандарта , для чего был создан специальный комитет ISO TC108/SC2/WG7.

АМП могут эффективно применяться в следующем оборудовании :

турбокомпрессоры и турбовентиляторы;

электрошпиндели (фрезерные, сверлильные, шлифовальные);

газовые турбины и турбоэлектрические агрегаты;

инерционные накопители энергии.

Шпиндели для вакуумных машин с активными магнитными подшипниками

Однако АМП требуют сложную и дорогостоящую аппаратуру управления, внешнего источника электроэнергии, что снижает эффективность и надежность всей системы. Поэтому идут активные работы по созданию пассивных магнитных подшипников (ПМП), которые не требуют сложных систем регулирования: например, на основе высокоэнергетических постоянных магнитов NdFeB (неодим-жедезо-бор).

Пассивный магнитный подшипник на основе высокоэнергетических постоянных магнитов

5) ISO Standardization for Active Magnetic Bearing Technology. Published 2005 ;

6) Kazuhisa Miyoshi. Solid Lubricants and Coatings for Extreme Environments: State-of-the-Art Survey. NASA, 2007 ;
7) Needle Roller Bearings. Cat.№ 2300-VII/E. NTN;
Needle Roller Bearing Series General Catalogue. IKO;

9 ) NTN Technical Review №71. April 2004. OSAKA, JAPAN;

10 ) Lei Shi, Lei Zhao, Guojun Yang и др. DESIGN AND EXPERIMENTS OF THE ACTIVE MAGNETIC
BEARING SYSTEM FOR THE HTR-10. 2nd International Topical Meeting on HIGH TEMPERATURE REACTOR TECHNOLOGY . Beijing, CHINA, September 22-24, 2004 ;
11) Linear Motion Rolling Guide Series General Catalogue , IKO ;
12 ) Precision Rolling Bearings. C at . № 2260-II/E. NTN;
13 ) Spherical Plain Bearings. Сat.№5301-II/E. NTN;

Установка подвесов для профилей

В процессе сборки металлической потолочной конструкции потребуются специальные элементы – подвесы. Следует выбрать правильный крепеж, обеспечивающий прочность каркаса. Важно определить расстояние, через которое подвесы для профиля крепятся к стене.

1. Разновидности подвесов для профиля
2. Подвес прямой
3. Зажимные подвесы
4. Подвес с тягой
5. Стержневой подвес
6. Нониус подвес
7. Самодельный подвес
8. Крепеж для подвесов
9. Саморезы по металлу
10. Саморез-сверло
11. Саморез-бур
12. Специальные саморезы
13. Саморезы по дереву
14. Фосфатированные
15. Оцинкованные
16. Желтопассированные
17. Дюбеля
18. Анкера
19. Специальные кронштейны
20. Как крепить подвесы для профиля своими руками
21. На потолок
22. На стену

Разновидности подвесов для профиля

Основные виды подвесов:

• прямые;
• зажимные;
• с тягой;
• стержневые;
• нониус;
• самодельные.

Каждый тип подходит для определенного варианта потолочных конструкций. Чтобы сделать правильный выбор, важно знать их характеристики.

Подвес прямой

Эти конструкции являются самыми простыми в использовании, если нужно прикрепить подвес для профиля к потолку. В зависимости от поверхности, в качестве креплений для этих конструкций используются:

• анкеры;
• дюбель-гвозди;
• саморезы.

Прямые подвесы используют, когда необходимо создать минимальное расстояние (около 100 мм) между обеими поверхностями (основной и монтируемой). Неровности основания при этом не должны быть больше 30 мм.

Зажимные подвесы

Хорошие отзывы заслужили зажимные подвесы. С их помощью можно менять высоту креплений. Но у этих вариантов есть два недостатка:

1. Не подойдут для низких потолков (ниже 2,5 м), так как уменьшают высоту помещения.
2. Плохо выдерживают нагрузки. Их восприимчивость к нагрузкам в 2 раза выше, чем у прямых.

Подвес с тягой

Этот вариант не используют для простых домов и квартир. Его применяют в помещениях, где высота потолка очень большая. Например:

• банкетные залы;
• торговые центры;
• склады.

Подвес сделан из проволоки 0,4 см в диаметре. На одном из ее концов расположена петля. Она необходима для фиксации конструкции к основе. В качестве крепежа используются анкерные болты или саморезы. Вторую сторону проволоки фиксируют в зажиме. Длина подвеса для профилей варьируется от 500 до 1000 мм. Но если необходимо уменьшить ее, обрезают лишнее, чтобы получить необходимую высоту.

Этот тип конструкции подойдет для работы с CD-профилями. Последний используется в каркасах для навесных потолков. Подвес способен выдерживать нагрузку до 25 кг.

Стержневой подвес

Его часто используются в жилых помещениях при монтаже натяжного потолка. Но у креплений низкая жесткость. Конструкции делаются из прочной стальной проволоки диаметром от 0,3 до 0,6 см и пружин. В процессе монтажа подвесной конструкции один конец проволоки прикрепляют к основному потолку, а другой к элементам каркаса. Расстояние между поверхностями равняется длине проволоки. Если регулировать длину последней, можно варьировать высоту натяжного потолка.

Нониус подвес

Конструкция позволяет менять высоту каркаса относительно базовой поверхности непосредственно в процессе монтажа. Диапазон регулировки от 20 до 100 см. Высота изменяется посредством регулировки верхней части подвеса. Нониус является усиленным вариантом, способным выдерживать нагрузку в пределах 40 кг.

Самодельный подвес

Самодельные варианты подойдут, если не получается или не хочется использовать заводские. Сделать подвес своими руками можно таким образом:

1. Берут часть профиля.
2. Сгибают ее в форме буквы Г.

Способность выдерживать нагрузки и жесткость крепления будет не хуже, чем у покупных аналогов.

Крепеж для подвесов

Крепежи необходимы, чтобы подвесы держались на потолке. Многие останавливают выбор на обычных пластмассовых дюбелях, но это неправильно. Для фиксации креплений можно использовать:

• анкер;
• дюбель;
• саморез.

Все варианты креплений отличаются и подойдут для разных случаев.

Саморезы по металлу

Саморезы по металлу нужны для крепления изделия к металлической основе. Также они используются и для крепления металлических элементов конструкции к потолку. Метизы универсальны, существует несколько их разновидностей.

Саморез-сверло

Самый простой в монтаже и самый распространенный. Их достоинства:

1. Приемлемая цена, доступность.
2. Можно использовать без сверления поверхности.
3. Не требует наличия специальной техники, работа выполняется с помощью подручных средств.
4. Метиз подойдет для любой металлической поверхности.
5. Продолжительный срок эксплуатации.
6. Быстрый процесс монтажа.

Саморез-бур

Подходит для тонколистовых материалов, картона, пластика и древесины. Преимущества бура:

• демократичная цена;
• доступность изделия;
• оцинкованное покрытие.

Но этот вариант подойдет только для тонколистового металла, и прочность у бура ниже, чем у стандартного крепления.

Специальные саморезы

Существуют специальные крепления, которые были созданы для монтажа подвесов.

Саморезы по дереву

К крепежам для древесины предъявляются совсем другие требования, поэтому они несколько отличаются. Упор делается на устойчивость к коррозии, цвет изделий, устойчивость к влаге. Существует 3 вида саморезов для дерева, они отличаются по внешнему виду.

Фосфатированные

Черные по цвету. Используются для черновых работ. Подвержены коррозии. При повышенной влажности гниют и ржавеют. Этот процесс проходит очень быстро. Срок эксплуатации составляет около года. Этот вариант креплений для дерева выбирают редко.

Оцинкованные

Серебристые по цвету. Покрыты цинком, поэтому устойчивы к влаге. Они пользуются большим спросом, поскольку отличаются прочностью и не поддаются коррозии. Подходят для крепежа мебели и стоят дороже, чем фосфатированные.

Желтопассированные

Желтые по цвету. Также покрыты защитными материалами, которые обеспечивают высокую прочность и защиту от влаги.

Дюбеля

В отличие от саморезов, дюбеля используются для крепления к кирпичам, бетону и камням. Различают несколько разновидностей изделия. Самая распространенная – дюбель-гвоздь с резьбой. Он имеет следующие характеристики:

• сглаженная в одном направлении резьба;
• вершина резьбы направлена в сторону головки;
• имеется шлиц.

Для монтажа и демонтажа изделия нужна обычная отвертка.

Анкера

Анкер – крепежное изделие, которое закрепляет или удерживает конструкцию. В отличие от дюбеля, анкер – комбинированный и самостоятельный крепежный элемент. Он изготавливается из латуни и нержавеющей стали. Выделяют два основных типа анкеров:

1. Механический. Обычный анкерный болт, который способен выдерживать большие нагрузки, благодаря прочности изделия.
2. Химический. Его отличие в том, что для этого типа крепления необходим клей. Его добавляют в проделанное отверстие на профиле, и лишь потом монтируют анкер. Это еще более надежное крепление, способное выдерживать нагрузки до 1000 кг.

Помимо основных разновидностей существует еще около 10 других вариантов анкера.

Специальные кронштейны

Кронштейн – опорная деталь, которая используется для крепления к вертикальной поверхности (например, стена). Изделие может быть самостоятельным элементом или дополнением для утолщения какой-либо основной детали. Основная функция кронштейна – зафиксировать деталь так, чтоб она не двигалась.

Самые распространенные разновидности:

1. Стандартный. Фиксирует предметы мебели или другие изделия так, чтобы они не меняли своего положения. Крепление прочное, но для того чтобы передвинуть изделие, кронштейн придется демонтировать.
2. Наклонно-поворотный. Позволяет менять положение за счет механизмов, установленных в кронштейне. Подходит для крепления телевизоров и других технических приспособлений.

Как крепить подвесы для профиля своими руками

Схема установки подвеса с регулируемой высотой практически идентична для всех видов креплений. Монтаж выполняется таким образом:

1. В потолке просверливают отверстие для подвеса.
2. Используя анкеры, закрепляют тягу к потолку.
3. Можно монтировать профиль.
4. Подвесы устанавливаются на профиль и на тягу.
5. Подбирают необходимую длину проволоки.
6. Окончательно фиксируют конструкцию саморезами.

На потолок

Процесс крепления подвесов к потолку выглядит так:

1. Измеряют габариты комнаты.
2. Создают схему, где указывается, какими по размеру будут блоки, и устанавливают расположение стыков.
3. Проводят электромонтажные работы, подводят кабель к месту, где будет установлено освещение. Длину закладывают с небольшим запасом. Для фиксации кабелей используют подвес скользящего крепления (в начале линии на весь пролет) или подвес концевого крепления (скользящее кольцо).
4. Проверяют работоспособность всех элементов проводки, в особенности металлических элементов, если планируется установка точечных светильников.
5. Определяют высоту потолка со светильниками.
6. Отмечают точку, от которой зависят дальнейшие измерения.
7. Можно монтировать профили и подвесы.

На стену

Крепить подвес на стену необходимо в следующих случаях:

1. Создание ниши.
2. Изготовление полки.
3. Оформление подвесного потолка.
4. Ремонт перегородки и стены.

Профили на стену монтируются следующим образом:

1. Особое внимание уделяют окнам и подоконникам. Измеряют ширину и длину. Разметку каркаса начинают от окна.
2. Выполняют разметку при помощи рулетки и уровня. Согласно измерениям, отмечают точки и проводят линии. Расстояние между элементами — 50-60 см.
3. В соответствии со сделанными чертежам, выбирают размеры блоков. Нужно быть внимательным при выборе изделий для боковых частей окна.
4. Монтируют подвесы. Устанавливают первый, крайний профиль.
5. Регулируют размещение.

Правильная разметка, выбор подходящего типа крепежа для подвесов позволят качественно выполнить работу.

Прямой подвес для гипсокартона и с тягой: заводские и самодельные

Подвесы для гипсокартона – важный элемент многих гипсокартонных конструкций. Эти изделия применяются для надежной фиксации профилей на несущей поверхности при выравнивании стен листами ГКЛ и ГВЛ, для укладки изолирующих материалов, создания простых и многоуровневых подвесных потолков. Выпускается несколько типов подвесов, отличающихся между собой и использующихся в разных ситуациях.

Прямой подвес

Прямой подвес для гипсокартона, имеющий вид металлической пластины из оцинкованной стали с перфорацией и вырезами, – наиболее распространенная разновидность изделия. Несмотря на небольшую толщину (0,6–0,8 мм), он достаточно прочный. Применяются также усиленные кронштейны толщиной 1 мм и длиной – от 0,2 м до 0,5 м. Их используют для выравнивания завалившихся стен с большим перепадом уровня, при прокладке коммуникаций за фальшстенами или при большой толщине утеплителя.

Отдельно можно упомянуть виброподвесы, дополненные упругим элементом из резины, исключающим контакт основания и профиля, за счет чего значительно снижается передача структурного шума на каркас. Используются в случае, когда требуется качественная звукоизоляция конструкции.

Монтажники часто сращивают между собой короткие подвесы, а для увеличения несущей способности крепят их более часто. Но удешевление при этом не достигается.

• Подвесы для ГКЛ крепятся к стене или потолку на дюбели или саморезы в 2 или 3 местах, после чего сгибаются и принимают П-образную форму. Тип крепежа зависит от материала несущей поверхности.
• На подвесы монтируется профиль небольшими саморезами по металлу с плоской широкой шляпкой («клопами»). В результате под каркасом образуется небольшое пространство, где прокладываются коммуникации, тепло- или шумоизоляция, проводка, монтируются розетки, выключатели и светильники.

Подвесы позволяют создать зазор до 12 см, а изделия укороченного типа – не более 7,5 см.

Для стен величина зазора зависит от толщины панелей утеплителя или звукоизоляции, которая составляет около 5 см. На потолке они также могут применяться, но там надо еще учитывать габариты встроенных светильников. Для них оставляют запас до 10–12,5 см, который связан не только с их габаритами, но также с необходимостью удаления выделяющегося тепла, например от галогенных ламп.

Крепление

В стене или потолке следует просверлить отверстия для крепежа.

Важно! Для потолка подойдут только металлические дюбели или анкеры, поскольку пластиковые вытягиваются под действием постоянной нагрузки.

• Кронштейны крепятся к стене или потолку, после чего боковые стороны сгибаются под прямым углом.
• Затем устанавливаются профили в одной плоскости и по уровню.
• Выступающие «уши» отгибаются в стороны.

При низких потолках целесообразно приклеивать листы к потолку на специальную шпаклевку или разведенную водой смесь гипса с 2 % костного клея.

Подвес с тягой

Иногда требуется опустить потолок на величину до 0,5 м. Причин может быть несколько:

• прокладка коммуникаций;
• монтаж вентиляционного короба;
• установка многоуровневого потолка.

В этих случаях используются подвесы с проволочной тягой. Без них трудно обойтись при создании конструкций с несколькими уровнями. Устройство представляет собой пружину в виде бабочки, в которую вставляются 2 стальных стержня толщиной 4 мм.

Для установки в потолке следует пробурить 1 отверстие и зафиксировать в нем проволоку на анкер или металлический дюбель. Для этого на одном конце проволоки сделана петля. Снизу к стержню за крюк подвешивается профиль, который следует поджать пассатижами.

Шаг размещения подвесов зависит от нагрузки: на каждый приходится не более 25 кг. Подсчитать вес конструкции легко: стандартный лист гипсокартона толщиной 9,5 кг с размерами 1200 х 2500 мм весит 22 кг. Столько же выдерживает один стандартный анкер.

Высоту профиля можно корректировать. Для этого нужно нажать на бабочку. В отпущенном состоянии она прочно удерживает стержни.

Специалисты считают данную конструкцию недостаточно надежной. Удерживание конструкции двумя загнутыми полочками не создает жесткое крепление: пружины проскальзывают от действия нагрузки. Повторно отрегулировать гипсокартонную конструкцию невозможно из-за отсутствия доступа к креплениям. Более совершенный вариант – анкерный подвес с зажимом и тягой.

Самодельные подвесы

Можно изготовить самодельный подвес из потолочного направляющего профиля. Для этого берется кусок и подрезаются боковые грани. Затем он складывается под углом в 900, после чего нахлест просекается и получается жесткий уголок, который называют сапогом. Одна его часть крепится к потолку или стене, а другая – к профилю.

Еще один вариант – это вырезать и согнуть его в П-образную форму, а затем прикрепить подошвой к потолку, а ушками – к профилю. Конструкция позволяет располагать каркас на большом удалении от перекрытия.

Другая конструкция получается, если вырезать часть спинки потолочного профиля по краям, а затем отогнуть боковушки и закрепить их на потолке. Нижняя часть крепится к профилю.

Сколько надо подвесов?

Количество подвесов зависит от их несущей способности, составляющей 25 кг на 1 шт. для обычных и 40 кг – для усиленных. Расстояние между профилями составляет 60 см. При этом отступ от каждой стены должен равняться 300 мм. Фронтальный отступ по длине профилей составляет от 0,7 до 1 м. Здесь уже можно подобрать количество подвесов по несущей способности.

Заключение

Монтаж каркаса под гипсокартон упрощается при использовании подвесов. Наиболее популярным является подвес прямой, который подходит для стен и потолка. В зависимости от сложности потолков применяются различные подвешивающие устройства на стержнях с пружинами или приспособления, сделанные своими руками из остатков потолочного профиля.

Как подобрать подвесы для гипсокартона?

1. Особенности
2. Виды
3. Монтаж
4. Советы

Подвесы используют для крепления профиля (в основном металлического) и направляющих для гипсокартона. Устанавливать гипсокартон сразу на поверхность не рекомендуется: это довольно сложно и трудоемко, к тому же поверхности не всегда бывают идеально ровными. Гипсокартон обеспечивает выравнивание стен и потолков, создает неповторимый дизайн помещения и скрывает провода или трубы. Чтобы конструкции из ГКЛ качественно выполняли свои функции, важно правильно их установить.

Особенности

Функциональная нагрузка подвесов заключается в выполнении декоративных функций гипсокартонного покрытия и обеспечении его надежного крепления. Они не только участвуют в создании ровного покрытия, а улучшают звуко- и теплоизоляцию, придают поверхностям прочность и устойчивость, а также помогают в создании дизайна любой сложности.

Подвесы различаются типами конструкций и размерами, бывают регулируемыми и прямыми.

Из основных видов подвесов выделяют:

• прямой;
• с проволочной тягой;
• анкерный.

Также существуют необычные виды изделий, такие как крепления «краб», «нониус» и виброподвесы. Выбор этих крепежных элементов зависит от сложности конструкции. Прямой подвес является самым распространенным вариантом. Благодаря его П-образной форме значительно сокращается время монтажных работ. Его главное преимущество заключается в том, что прямой подвес выдерживает нагрузки до 40 кг и имеет приятную цену. Благодаря способности выдерживать сильные нагрузки, крепится такой подвес через 60-70 см.

Если используются многоуровневые конструкции, необходимо уменьшить шаг в зависимости от веса гипсокартона. Стандартная длина такого подвеса составляет 12,5 см. Также существуют варианты с длиной 7,5 см: их толщина составляет 3 см, а ширина 6 см. Для крепления используются только оцинкованные дюбеля, нейлоновые будут плохо держаться.

Прямой подвес используют не только для выравнивания поверхности, но и при сборке металлического каркаса. Подходит для каменных, кирпичных и бетонных поверхностей. Чаще всего применяется в квартирах.

Модель с зажимом (анкерный подвес) нежелательно использовать для комнат с низкими потолками. Это относится и к подвесам с проволочной тягой. Данный вид упрощает регулировку расположения каркаса и считается одним из самых удобных видов подвесов. Модель с зажимом имеет стандартную высоту 10 см и ширину 5,8 см. Анкерная модель отличается от других тем, что обладает водоустойчивостью, не подвержена коррозии и хорошо переносит слишком высокие или низкие температуры.

Подвес с проволочной тягой можно ставить тогда, когда необходимо выровнять поверхности с большими отклонениями, а также для установки многоуровневых конструкций. Проволочная тяга дает возможность регулировать высоту конструкции, что довольно заметно облегчает процесс монтажа. Подвесной потолок крепится с помощью данной модели благодаря плавающей пружине. Подвес с проволочной тягой (скользящий подвес) состоит из пружины, имеющей вид «бабочки», и вставленных в нее двух стальных стержней.

Из недостатков стоит выделить ослабевание пружинного механизма, что приводит к провисанию потолка. Вес, который выдерживает подвес с проволочной тягой, составляет 25 кг. Этот вид подвеса обладает стандартной высотой 50-100 см с диаметром проволоки 0,6 см.

Нониус состоит из двух частей – верхней и нижней, которые соединяются при помощи шурупов. Верхняя часть крепится к поверхности, а нижняя – к профилю. Это придает металлическому каркасу прочность.

Виброподвесы применяются при монтаже звукоизоляционных конструкций и способны выдерживать вес от 12 до 56 кг. Они не допускают передачу звуковых волн от перекрытия к профилю. Модель имеет довольно высокую цену и может использовать в паре с уплотнителем.

В зависимости от звукоизоляционных способностей подвесы делятся на такие виды:

• стандартные;
• с полиуретаном (более качественно обеспечивают звукоизоляцию, используются в общественных помещениях);
• со съемной платформой “вибро” (отличаются возможностью крепления подвесов различной длины);
• с антивибрационным креплением (профессиональные).

Стандартный вид применяется в частных домах и квартирах. Крепления «краб» способствуют прочности конструкций и долгому сроку службы. Используются для соединения несущих профилей, а также в местах стыковки продольных и поперечных профилей.

Монтаж

Для монтажа понадобятся специальные инструменты: направляющие металлические профили, оцинкованные дюбеля или саморезы, крепежи. Оцинкованные элементы нужны для, того чтобы не появлялась ржавчина. При проведении монтажных работ не понадобится специальное оборудование или станок, достаточно будет только дрели, шуруповерта и уровня.

Проведение монтажа прямого подвеса делится на следующие этапы:

1. просверливается отверстие удлиненной формы;
2. вставляется дюбель;
3. крепится профиль.

Часто возникает необходимость в боковых креплениях при монтаже на деревянную поверхность: дерево отличается мягкостью, оно может расширяться или сжиматься.

Ручной монтаж подвеса с проволочной тягой не сильно отличается от прямого. Сначала необходимо просверлить отверстие, закрепить оцинкованным дюбелем тот конец подвеса, где расположена петля. На конец с крюком крепится металлический профиль.

Стоит иметь в виду, что после крепления гипсокартона отрегулировать высоту подвесов будет невозможно.

Последовательность проведения монтажа подвеса с зажимом:

1. необходимо просверлить отверстие;
2. прикрепить тягу к поверхности;
3. прикрепить профиль к направляющим;
4. на тягу надеть подвес;
5. прикрепить профиль к подвесу.

После этих манипуляций можно выровнять и зафиксировать высоту профилей.

Монтаж нониуса состоит из следующих этапов:

1. выполнение разметки поверхности с шагом 60 см;
2. просверливание отверстий;
3. нониус прикрепляется к поверхности и вставляется в профиль;
4. регулировка крепления.

Советы

Провести монтаж подвесов своими руками несложно, но стоит уделить внимание таким параметрам, как вес и толщина материала. От этого зависит выбор крепежных элементов и их количество. При качественном монтаже можно получить ровные, без изъянов стены и потолки, которые прослужат очень долго.

Прежде чем монтировать крепежные элементы, необходимо нанести разметку точек крепления подвесов с размером шага на поверхности. Во время монтажных работ стоит осуществлять контроль горизонтали профиля с помощью уровня.

Подвесы располагают как можно ближе к стыкам профилей, в идеале – на расстоянии примерно 60-70 см, но не более 1 м. Листы гипсокартона крепятся с небольшим зазором между ними.

Для лучшей плотности прилегания конструкции на тыльную сторону направляющих и подвесов можно наклеить прокладочную ленту. Несущие профили не должны плотно прилегать к поверхности, а шляпки саморезов должны быть ниже уровня гипсокартона.

Чтобы проверить надежность и прочность крепления, его можно сильно потянуть вниз. Если все элементы остались на своих местах, значит, крепление было произведено правильно.

Оцинкованные элементы используются не только с целью избежать коррозии, но и обеспечить огнеупорность. Нейлоновые дюбеля можно использовать только для крепления направляющих профилей к стенам.

Расстояние между основной поверхностью и гипсокартонной конструкцией должно быть достаточным для размещения между ними отопительных труб, которые расширяются при нагревании. Провода также должны нормально помещаться, без заломов.

При установке натяжных потолков необходимо учитывать не только высоту помещения, но и высоту мебели. Самым высоким является шкаф, и он должен иметь оптимальное расстояние относительно уровня потолка.

Если есть желание подвесить не обычную люстру, а установить интересные светильники, рекомендуется использовать подвес с проволочной тягой для многоуровневых конструкций.

Необходимо заранее предусмотреть места, где будут размещаться элементы декора, светильники, настенные шкафы и другое. Это необходимо для того, чтобы впоследствии не пришлось частично рушить гипсокартонное покрытие. Также желательно заранее подготовить водопровод, проводку и вентиляцию.

О том, как крепить подвесы, смотрите в видео ниже.

Виды подвесов для металлического профиля

Гипсокартонные конструкции подвесных потолков уникальные и многообразные. Потолки, сделанные при помощи гипсокартона, поражают своей неординарностью и неповторимостью. Монтаж любой гипсокартонной конструкции несложен, но в него входят детали, без которых не обойдется даже специалист. Одной из таких деталей является анкерный подвес. Он делится на типы.
Существующие виды подвесов для металлического профиля

Полное содержание материала

Типы подвесов и их описание

Каждый вид имеет отличительные черты, преимущества и недостатки.

Прямой подвес

Этот подвес применим во всех металлических каркасах для обшивки гипсокартона. Он имеет такие характеристики:

1. Длина 30 см ширина – 30 мм. Такие параметры сделаны для профиля с размерами 60/27 мм.
2. Подвес произведен из стали, оцинкован. Толщина металла 0.4 –1 мм. В основном берут среднюю толщину. Они довольно жесткие и надежные, а также имеют долгий срок эксплуатации.
3. Удлиненные подвесы. Применяются если металлический профиль крепится на расстоянии большем, чем стандартное. Такие подвесы имеют длину 52 см. Производится деталь на заказ, и имеет высокую стоимость.
4. На подвесе, в центре, есть отверстие, через которое происходит крепление к базовому покрытию. Схема с размерами устройства прямого подвеса

Прямой подвес по стоимости не превышает 10 рублей, что является большим преимуществом.

Анкерный подвес для потолочного профиля

Этот тип подвеса применяется в монтаже гипсокартонных конструкций на потолке. Он регулируется, что упрощает работу мастера.

1. Эта деталь отличается от прямого подвеса крепёжной частью. На ней присутствуют пазы, которые вставляются в выступ профиля и не фиксируется саморезами. Вверху подвеса есть зажим 60×27 пружиной. Он служит для шпильки. За счет этого происходит регулировка. При зажиме пластин подвес поднимается и опускается, но если пластины не трогать они жестко фиксируются. Так выглядит анкерный подвес
2. Второй элемент подвеса – тяга к анкерному подвесу. Это стальная проволока, сечением 4 мм с ушком вверху. Оно нужно для крепежа на базовой основе потолка. Длина тяги 35 –150 см. Подвес выбирается в соответствии с расстоянием, на которое следует опустить элементы каркаса.
3. Деталь производится из стали 0.7 мм. Лучшим, считается подвес анкерный «кнауф». Цена делится на 2 части: подвес стоит 15 рублей, тяга – 5–20 р.
4. Техника монтажа. Анкерный подвес должен крепиться на потолке через каждых 60 см. На потолочном перекрытии в месте крепления просверливается отверстие 6 мм. После этого вставляются анкеры. На них вешаются подвесы и крепятся к профилям. После чего, по уровню, выставляется длина на тяге. Крепление профилей к анкерному подвесу

В видео показывается как правильно собирать анкерный подвес.

Виброподвес для потолочной гипсокартонной конструкции

Это особенный анкерный подвес:

• Эта деталь каркаса из профилей предназначена для подавления шума в помещении. Подвес имеет различные формы;
• Стоит такой подвес дорого, поэтому если звуки сверху можно приглушить другими способами (допустим, уплотнителем), тогда можно обойтись и без него;
• Для того чтобы в помещении была идеальная тишина, используют подвес и уплотнитель.

На строительном рынке можно найти 4 основных вида такого подвеса:

1. Стандартный. Это простой виброподвес, который часто используется в частных домах. Размер такого подвеса стандартный. Посередине детали находится виброгасящий элемент, который снижает шумовые вибрации. Цена его 110 р.
2. Виброподвес с полиуретаном. У него высокая звукоподавляющая функция. Используется он в основном в больших зданиях общего назначения (маркет, центр). Цена составляет 260 р. Различные виды виброподвесов
3. Съемная платформа вибро. Это конструкция, в которой скоба вместе с платформой соединяется с подвесом только через виброэлемент. Эта конструкция регулируемая. С её помощью можно с легкостью крепить профили на разной длине, применяя уровень. Цена 450 р.
4. Крепление антивибрационное. Профессиональный подвес. Крепёжная часть аналогична с анкерным подвесом. Сверху идет резьба, в которую вставляется шпилька М 6. Подвес крепится к профилю и дополнительно по бокам закрепляется саморезами для профиля гипсокартона. К потолочному перекрытию подвес крепится через шпильку. Цена 400 рублей.

В частном доме, при монтаже подвесного потолка из гипсокартона, применяют самые простые подвесы.

Этого достаточно для поглощения звуковых волн.

Нониус-подвес

Мало кому известный подвес, но при его помощи металлическому каркасу даётся надежность и прочность.
Так выглядит нониус подвес для металлического профиля
Подвес состоит:

• Нижняя часть разнообразная: хомут, крепежная часть с выступами. Вверху детали есть много дыр, для удобства крепления в нужном положении;
• Длина подвеса от 40 см до 1 метра;
• Фиксатор, крепежная скоба нужна для крепления всего подвеса в определенном положении;
• Для крепления подвеса надо:
  • сделать разметку – шаг 60 см;
  • сделать отверстия определенного диаметра. Лучше это делать, приложив подвес к точке на потолке;
  • после прикрепления подвеса к потолку он вставляется в профиль и выставляется уровень; Схема крепления подвесного потолка на нониус подвес
  • цена состоит: низ подвеса – 40 рублей; верх до 50 р.; скоба – 15 рублей;
  • один подвес может выдержать массу 40 кг.

Взявшись за монтаж каркаса подвесной гипсокартонной конструкции на потолке, следует внимательно изучить набор материалов и инструментов для гипсокартона, выбрав оптимальные составные части. Пусть они будут дорогими, зато качественными и надежными.