ПОДШИПНИК ВЕЛИЧИНОЙ С ДОМ

А что из всех перемещений первым 
является круговое движение - это 
очевидно... Круговое движение первичнее 
прямолинейного, поскольку оно проще и 
более совершенно. Ведь бесконечно 
перемещаться по прямой нельзя.

Аристотель. Физика

«Гром-камень», найденный в 1768 г. для подножия памятника Петру I на берегу Финского залива, близ деревни Лахты, весил 1600 т. И такую махину удалось перевезти в Петербург. По тем временам это казалось невероятным. Не случайно в честь столь больших работ по перевозке камня была даже выбита медаль с надписью «Дерзновению подобно». А доставлен камень был способом, ранее неизвестным в технике. Под скалу подвели полозья - два длинных бревна. В каждом из них снизу на всю длину выдолбили полукруглую выемку. Под эти полозья положили бревна, только выдолбленные сверху. Таким образом, между полозьями и бревнами получился канал круглого сечения. В него поместили 15 бронзовых шаров, и «Гром» начал путешествие. Проект подобной перевозки был предложен офицером Петербургского кадетского корпуса Ласкарисом. Через 100 лет этот метод использовали во Франции при передвижении склада боеприпасов, а еще через 13 лет применили и в конструкции машин. Теперь устройство подшипников качения или скольжения знает любой ребенок. Без них не могли бы работать многие машины, двигаться суда и автомобили, летать самолеты.

Впервые резина была использована как подшипниковый материал в 20-х гг. текущего столетия в судостроении. Опоры валов гребных винтов постоянно находятся в воде, которая вымывает из металлических подшипников масляную смазку, вызывая тем самым их быстрый износ. Первоначально судостроители заменили металлические подшипники деревянными, работающими на водяной смазке, но те оказались недолговечными из-за большой чувствительности к истирающему действию встречающихся в воде абразивных частиц. При наличии в воде большого количества этих частиц износ деревянных подшипников может наступить уже после нескольких месяцев работы. Оказалось, что именно резиновые подшипники лишены недостатков и металлических и деревянных. В отличие от металлических они работают на водяной смазке, а в отличие от деревянных не боятся истирающего действия взвешенных в воде твердых частиц. Последнее обеспечивается эластичностью резины. Если твердая частица и попадет в пространство между металлическим валом и резиновым подшипником, то вал вдавит ее в резину, а затем перекатит в направлении своего вращения до ближайшей смазочной канавки, из которой она вымоется водой.

Глядя на резину, трудно себе представить, что она пригодна в качестве опоры для валов современных мощных машин с их высокими нагрузками и скоростями. На самом деле она отличается высокой износостойкостью и хорошо зарекомендовала себя в направляющих п-одшипников. По срокам службы резина не только не уступает металлу, но и превосходит его в этом отношении в несколько раз (в отдельных случаях в 10 - 12 раз). Резиновые подшипники па водяной смазке имеют такой же коэффициент трения, как хорошо обработанные металлические подшипники на масляной смазке (0,01 - 0,005). Более того, при повышении удельной нагрузки на подшипники коэффициент трения резины падает.

По характеру работы гидротурбины схожи с гребными винтами - в обоих случаях они работают в воде, содержащей ил и песок. Поэтому не случайно вслед за судостроителями применили резиновые подшипники гидростроители. Приоритет в их использовании для гидротурбин средней и большой мощности принадлежит нашей стране, конкретно Ленинградскому металлическому заводу (ЛМЗ). Еще в 1936 г. ЛМЗ поставил резиновые подшипники на турбины мощностью 1350 кВт, предназначенные для канала им. Москвы. Сегодня срок службы резиновых подшипников на многих гидротурбинах в нашей стране составляет 30- 35 лет. Подобная замена дает большую экономию материалов. Так, подшипник с баббитовым вкладышем, состоящий из 430 деталей, массой 66 т может быть заменен подшипником с резиновым вкладышем из НО деталей и массой 41 т. Экономится большое количество турбинного масла, снижаются расходы по его очистке и регенерации. Уменьшается расход электроэнергии на собственные нужды ГЭС, поскольку принудительная циркуляция масла не требуется.

Сейчас области применения резиновых подшипников постоянно расширяются - они используются в глубинных артезианских насосах, торфонасосах вместо ранее применявшихся подшипников из древесно-слоистых пластинок, в буровых насосах. Резина может обеспечить работу подшипников, даже если между их частями возникнет перекос. Оказывается, нужны и такие подшипники. В Швейцарии, например, изготовлен подшипник, позволяющий покачиваться вращающейся на нем оси. Он использован на самой большой в мире ветроэлектрической установке (ФРГ). Лопасти ее ротора имеют длину 100 м, т. е. диаметр ротора составляет 200 м. Естественно, сила действия ветра на разных высотах в диапазоне 200 м может отличаться не только по величине, но и по направлению, поэтому ротор сделан таким образом, чтобы вращение обеспечивалось даже при некотором перекосе. Для этого в его конструкцию включили несколько конических стальных колес, сочлененных резиновыми перепонками. По расчетам такой подшипник должен выдержать до 100 млн. смещений оси на 1° или до 1 млн. на 4° и сможет работать более 10 лет.