Masinaelemendid ja koostetööd

 

Radiaallaager võib olla kujundatud  terviklaagrina (joon) või  poolitatuna 

(joon). Esimesi saab kasutada vaid juhul, kui on võimalik laagerduse 

koostamine telgsuunas. 

 

Laagrikere poolitamine hõlbustab ka seaduvate laagrite kujundamist (joon. )

ehkki on võimalik ka terviklaagri variant (joon). Viimasel juhul tagavad 

laagri koospüsimise vedrud. 

Laagrikered on kas hallmalmist või terasest, harvem kergsulamist. Vahetult tappi 

kandev osa tehakse antifriktsioonmaterjalist. Terviklaagri kandev osa moodustab 

puksi, poolitatud laagril  liua. Pukside ja liudade konstruktsioon sõltub 

antifriktsioonmaterjali tüübist, aga ka nende suurusest. Liuad on sageli bimetalsed, 

so. terasest alusmaterjalile on kantud sulandi või galvaanilise pinde kiht; neid 

võidakse stantsida (koolutada) bimetalsest teraslindist. Suuregabariitseil laagreil 

valatakse antifriktsioonne osa vastava ettevalmistusega terasest või malmist 

alusosale (joon.). Pukside tüüpkonstruktsioonid on standardiseeritud (näit. DIN 

1850). 

 

Tugilaagerdustes on ka lihtsaimal juhul soovitav otstapi tugiosa kujundada 

seaduvana (joon.). Suuregabariitseid tugilaagreid (näit. hüdroturbiini töövõlli 

toetamiseks) kujundatakse sageli koosnevana tugisegmentidest, mis määrdekiilu 

tekitamiseks omavad kallet (joon.). (1)

 

Vahetult võlli (telje) tapiga kokkupuutes olev laagrimaterjal peab tagama 

minimaalsed hõõrdekaod, olema kulumiskindel, piisavalt (väsimus)tugev ja hea 

soojusjuht, erandjuhtudel veel ka kuuma- ja korrosioonikindel. Materjali, mis kõiki 

neid nõudeid ideaalselt rahuldaks, pole  ja sõltuvalt konkreetseist vajadustest 

asetatakse ühele-kahele eelmainitule pearõhk. Ka ei tohi unustada, et iga 

materjalitüübi kasutamine on seotud spetsiifiliste valmistamistehnoloogiliste 

nõuetega. Jagunevad metalseiks ja mittemetalseiks, esimestest on tuntuimad: 

1.   Tinababiidid (DIN 1703) ja  tinavaesed  (<10%Sn) babiidid (DIN 1728), mis 

kantakse 0,1 ...2 mm kihina teras-, malm- või pronksliuale. Tänu pehmusele on 

hästi sissetöötuvad, samuti head soojusjuhid. Nimetus "babiit" tuleneb USA 

leiduri I.Babbitti (1799-1862) nimest, sakslased kasutavad terminit 

"valgemetall". 

2.   Pronksid, neist tinapronks (DIN 1705) ja  pliipronks sobivad hästi löögilise 

koormuse tingimustes. Alumiiniumpronks (DIN 1714) kui tinapronksi asendaja 

vajab suurendatud laagrilõtku ja on  vähem sööbekindel. Pliipronksi saab 

kasutada ka 0,25 ... 3 mm paksuse pealesulandina. 

3.   Hallmalm (DIN 1691) sobib vaid hästimääritavaile aeglasekäigulistele 

laagritele, sööbimise vältimiseks peab tapi pind olema karastatud. 

4.   Raua või vase pulbreist pressitud ja paagutatud poorsed (ca 35% mahust poore) 

materjalid leiavad peamist kasutamist aparaadi- ja kodumasinate ehituses 

hooldusvabade nn. isemäärivate laagritena. Poorid täidetakse õliga 

immutamisega enne montaaøi. 

5.   Pinded vase, plii, hõbeda või indiumi baasil, mis galvaaniliselt õhukese kihina 

terasliuale kantakse;  saavutatakse   eriti hea soojusjuhtivus, aga ka kallite 

materjalide kokkuhoid.  

Üha enam leiavad laagrimaterjalidena kasutamist mittemetallid. 

1.   Tehisvaikudega immutatud ja pressitud tekstiil (tekstoliit) ja puit (lignostoon) on 

juba ammu tuntud ning eelkõige vesimäärimiseks sobivad materjalid. Peapuudus 

- halb soojusjuhtivus. 

2.   Polüamiidid  (nailon, kapron jms.)  võidakse õhukese (<0,5 mm) kihina kanda 

terasliuale, on aga kasutatavad ka paksuseinaliste puksidena. Ei vaja määrimist 

ja sobivad eelkõige keemiliselt agresssiivses keskkonnas töötavais laagreis. 

3.   Polütetrafluoretüleen (lühidalt PTFE, kaubanduslik nimetus tefloon, Venemaal  

fluorplast)   on   ka  kuivalt   madala  (0,01... 0,05) hõõrdeteguriga,   mistõttu  

sobib   kohtadesse,   kus   määre vastunäidustatud (näit. tekstiili ja toiduaineid 

töötlevad masinad) või on ligipääsetavus halb (näit. kopterite ja lennukite 

juhtimisseadmete Øarniirid).  Vajavad  külmvoolavuse  takistamiseks  

sarrustamist (20...30% mahust  ∅ 0,1 mm pronkskuulikesi, tekstiilkiude, 

söetolmu jms.). Eriti häid tulemusi on andnud sarrustamine MoS2 pulbriga. 

Materjali eripära - hõõrdetegur alaneb erisurve suurenedes ja libisemiskiiruse 

vähenedes. Kihi õhedus (1...2 mm) terasest liual  tagab rahuldava 

soojusjuhtivuse.

 

4.   Kummi   (eriti   selle   pehmed   sordid)   sobib   suurepäraselt vesimäärimisega 

laagreiks (pumbad, vesiturbiinid,  laeva sõukruvid jms.); tavaliselt 

vulkaniseeritakse laagriavale 7...20 mm paksune kummikiht. Kummilaager talub 

ka tahkeid osakesi (näit. liiva) sisaldavat vett, eriti kui tööpinnale on 

moodustatud vastavad kogumissooned. 

5.   Grafiit, mis pulbrina segatakse sideainega (vaigud või plii), pressitakse  vormi  

ja  paagutatakse;   isemäärivana  kasutatav temperatuurivahemikus -2000

... +600 °C.

  

6.   Insenerkeraamika  (eriti ZrO2 baasil valmistatu) talub nii kõrgeid temperatuure 

(ka üle +1000  °C) kui ka aluselisi ja  happelisi keskkondi; näiteks 

väävelhappepumba laagrite ja tihenditena kasutades sobib määrdeks 

suurepäraselt pumbatav vedelik ise.  

 

Liugelaagrite     olulisimaks     töövõimelisuskriteeriumiks     on kulumiskindlus, 

mis omakorda on otseses sõltuvuses laagris valitsevast hõõrdereøiimist. Hea 

ülevaate annab neist Stribecki kõver (joon. 30). Kõvera püstteljele kantakse 

logaritmilises mõõtkavas hõõrdetegur  f,  rõhtteljele dimensioonita Sommerfeldi 

arvu So pöördväärtus. 

Masina käivitushetkel (A) tapp ja laagri ava on otseses kokkupuutes (E)  ja 

tegemist   on   kehadevahelise    kuivhõõrdumisega.   Tapi pöörlemissageduse  n 

kasvades  kuivreøiim  läheb  esmalt  üle piirhõõrdumiseks,   mil   kontaktis   on 

pindadele   kinnituvad määrdemolekulide piirkihid ja edasi segahõõrdumiseks, kui 

osaliselt lisandub piirhõõrdumisele  vedelikuline (tsoon II graafikul, olukord  B 

laagris). Nn. üleminekusageduseni  nü jõudmisel tõstab tapi alla tekkinud õlikiil ta 

tugipinnast lahti ja tekib  vedelikuline reøiim, mil takistuse määrab õli 

sisehõõrdumine (so. viskoossus, vt. III tsoon ja seis C laagris). Pöörlemissageduse 

edasisel suurenemisel ligineb tapi tsenter 01 veelgi lähemale ava tsentrile 02 kuni 

nad hüpoteetilisel juhul n = ∞ kokku langeksid (vt. D).

 

Häireteta töö eeldab, et laagri konstruktsioon tagab määrde sisenemise, selle piki 

tappi jaotamise ja väljatuleku vältimise (so. tihendamise). Sõltuvalt   sellest,  kas  

laager  on  ette  nähtud  töötamiseks  hüdro-(ae-ro-)dünaamilisel reøiimil või mitte, 

on võtted eelöeldu saavutamiseks erinevad. Veel mängib rolli koormuse iseloom 

(suunalt püsiv või tsirkuleeriv) ning rakendamine (kas tapile või rummule). 

Hüdrodünaamilise laagri korral:             

„  õli tuleb laagrisse juhtida maksimaalse lõtku tsooni (joon. 31  a ja  b) ja laiali 

jaotada piki moodustajat asetuva kanali abil; 

„  laagripinna survestatud osas, kuhu moodustub õlikiil, ei tohi olla avasid, sooni 

jms., mis kiilu nõrgestavad (joon. 31 c); 

„  õli väljatulekut laagri otstest tihenditega ei takistata. 

Vaegmäärimisega (piir- ja segahõõrdereøiimil) tööks ettenähtud laagrite puhul võib 

määrde (nii vedela kui ka plastse) kanaleid kujundada vabamalt. Levinud on nn. 

määrdetaskute (joon. 32  b) kasutamine. Taskud mahutavad suurendatud koguse 

määret, millega paraneb jahutus,  samuti saavad nad endasse koguda 

kulumisprodukte.  

Vedelikulist (või gaasilist) hõõrdereøiimi on võimalik saavutada ka hüdro-(aero-

)staatiliselt (joon. 33), juhtides piisavalt suure surve all vedelikku (õhku) tapi 

tugipinna alla. Kasutatakse suhteliselt harva, kuna laagerdus ise ja tema 

ekspluatatsioon on kallid. Liugelaagerduste tihendamisel kehtivad samad 

põhimõtted, mis veerelaagerdustegi juures, kasutatakse samu tihenditüüpe.