Корпусной подшипник. Направление нагрузок

[beginner]

Приветствую.

Есть корпусной подшипник (из чугуния). Статическая нагрузка 29,5кН
Можно ли быть уверенным, что такой подшипник будет выдерживать эту нагрузку в любом её направлении? В моём случае направление нагрузки примерно вдоль красной стрелки.

[Helicoid]

Подшипник не точно такой, но суть такая: 
— Подшипнику всё равно в отличие от корпуса
— Серый чугун на растяжения работает хуже чем на сжатие 
— Нагрузка под углом на корпус должна быть сильно меньше, чем допустимая радиальная перпендикулярная основанию 
— Использовать средства от смещения по стыку корпуса 
— Если и применять, то учесть что в продаже у нас подшипники в основном не из Австрии)

[СВ]

 Предположу, что уменьшение нагрузки вбок относительно даже нагрузки вверх связано с разъёмом корпуса. Если же без разъёма, то для себя вбок-вверх брал бы половину от нагрузки вниз. Для простоты расчёта. Хотя, как мы видим, нагрузка вверх ограничена болтами на разъёме. Взять и прибавить до 2/3?

[Helicoid]

Каталог FAG, здесь не уточняется направление нагрузки. Думаю, что будет правильно, как минимум, скорректировать величину допустимой нагрузку в зависимости от направления вектора силы.

[beginner]

Ударных и динамических нагрузок нет. (схему приложил)

Есть только статическая нагрузка.
Там даже вращения нет. Есть только небольшое покачивание в пределах 70 градусов. Вектор силы R меняет своё направление вплоть до вертикального направления.
Максимальная нагрузка на подшипниковый узел - 35 кН (3500 кг).

Изначально предполагал установить корпусной подшипник скольжения. Но увы не смогли найти где купить (у китайцев пока тоже не получается, хотя точно знаю, что они делают)

[СВ]

 Вадим Сергеевич, предложу такую логику:
если исходить из обведённого текста в сообщ.3, то получается всё тот же расчёт подшипника, только на статическую нагрузку. Но: брать не статическую нагрузку из таблицы, а именно статический расчёт (со своими коэф-ми). (Хотя чутьё контрразведчика подсказывает мне, что производитель опоры буквально имеет в виду, что именно такую статическую нагрузку выдерживает опора в статике при нормальных условиях эксплуатации.)
 А также вот это: если производитель указывает какую-то допустимую нагрузку, но НЕ оговаривает особенности в зависимости от направления, то ЕСТЕСТВЕННО полагать, что эта нагрузка - в любом направлении.

[beginner]

По моим расчётам подшипник должен выдерживать нагрузку в 3500 кг. С учётом вектора действия...
По нагрузке подходит корпусной подшипниковый узел UCP310. Но скорее всего нагрузка, которую он выдерживает по характеристикам (38 кН), направлена именно вниз (в сторону лап).
Вот я и думаю как решить эту задачу.

[СВ]

 3500 и 3800 - это слишком близко. А коэф-т безопасности, динамика и пр.?
Чисто из любопытства: болты крепления какую нагрузку выдержат?

[beginner]

3500 - это уже с запасом. Коэффициент примерно 1,5
Болты не считал, но уверен, что выдержат. 2 болта М18 уж точно выдержат нагрузку в 3500 кг.
Мне в первую очередь нужно понять как подобрать сам подшипник.

[СВ]

  Вадим Сергеевич, продолжаю настаивать:

... если производитель указывает какую-то допустимую нагрузку, но НЕ оговаривает особенности в зависимости от направления, то ЕСТЕСТВЕННО полагать, что эта нагрузка - в любом направлении.

На схемах в информации  производителей часто показывают варианты расположения опор: "на полу", "на потолке", "на стене", и нигде не видел указаний на ограничения по нагрузке. Да и опасно это - чтобы грузоподъёмность зависела от расположения (вдруг устройство как-то повернут), а потому - зависит только от самого подшипника.

[Helicoid]

Ударных и динамических нагрузок нет. (схему приложил)

Есть только статическая нагрузка.
Там даже вращения нет. Есть только небольшое покачивание в пределах 70 градусов. Вектор силы R меняет своё направление вплоть до вертикального направления.
Максимальная нагрузка на подшипниковый узел - 35 кН (3500 кг).

Изначально предполагал установить корпусной подшипник скольжения. Но увы не смогли найти где купить (у китайцев пока тоже не получается, хотя точно знаю, что они делают)

Я так понимаю применения корпусных ЮСПи обусловлено экономией. Почему нельзя сделать этот опорный узел гарантированно надежным, с подшипниками в одном сварном корпусе например? В таком корпусе можно применить покупные корпусные фланцевые под расточку.

[СВ]

Тогда уж можно и UCP310 поставить - кверху ногами. Конструктивно будет даже проще: всего 2 высокие проставки и 2 длинных болта. Но немножко смешно - тем, кто увидит. Зато с гарантией. Особенно если сверху под болты поставить планку. (Надеюсь, конструкция понятна?)

[Helicoid]

Тогда уж можно и UCP310 поставить - кверху ногами. Конструктивно будет даже проще: всего 2 высокие проставки и 2 длинных болта. Но немножко смешно - тем, кто увидит. Зато с гарантией. Особенно если сверху под болты поставить планку. (Надеюсь, конструкция понятна?)

Я сначала подумал что так предлагаете, а потом понял, что я не понял)

[СВ]

Я сначала подумал что так предлагаете, ...

Ну, это у вас совсем не рядом: я сказал - КВЕРХУ ногами, а вы - вниз и под наклоном.
- - - - -
Это была полу шутка. Полу - потому что реально так можно сделать, - если опора (корпус, не подшипник) действительно ВВЕРХ НЕ держала бы  ПОЛНУЮ нагрузку.
(Вот принципиальная схема. Но лучше делать на 4-х длинных болтах, расположив их с обеих сторон подш-й опоры (не стал вырисовывать, долго). Вдруг кому-то понравится.)

[beginner]

Сергей Васильевич, мне конструкция "вверх ногами" ясна. Но делать такое я точно не буду.

На схемах в информации  производителей часто показывают варианты расположения опор: "на полу", "на потолке", "на стене"

Пример такой информации есть? Я не видел.

Я так понимаю применения корпусных ЮСПи обусловлено экономией.

Нет. не правильно. Не экономия.
Изначально я заложил корпусной подшипник скольжения. Но купить не смогли.
Я предложил сделать самим на производстве цельный корпус и вставить туда втулку (чтобы получить подшипник скольжения). Но как-то предложение не пошло...
Решили заменить на корпусной подшипник качения. Но вот меня смущает вектор нагрузки... более того вот что я нашёл на просторах интернета (см. картинку).

Значение направления вектора ВАЖНО.

Но разобраться с таблицей не получается (допустим нагрузки там в kN). Есть таблица с допустимыми нагрузками для корпусных подшипниковых узлов. Там вообще другие числа.

[СВ]

  Вадим Сергеевич, при наличии такой авторитетной информации от производителя - возразить нечего.
(Другое дела - а почему такое сильное различие по направлению? Получается, что нагрузочная способность подшипника не использована, занижена в 2, а то и в 3 раза. Зависит от толщины стенки корпуса, от болтов (и их количества). А по UCT вообще не понял: опора может ставиться в самые разные направления. И как тут конструировать? Увеличивать валы только их-за опоры? Несерьёзно!)

- - - -
Вот чей-то взгляд на конструирование с подш-ми опорами:  https://podshipnikru.com/articles/tip-podshipnikov-i-ikh-primenenie/korpusnye-podshipniki-ucf-i-ucp-v-chyem-raznitsa-i-chto-vybrat-dlya-transportyera/
Два типа крепления — две философии конструирования
Серии UCF и UCP. На первый взгляд — одно и то же. Корпусной подшипник, чугунный корпус, сферический подшипник внутри. Но различие критично. Один крепится к горизонтальной площадке, другой — к вертикальной стенке, и это меняет всю логику проектирования рамы.
Представьте: Вы заказали партию UCP для нового транспортёра. А рама уже сварена с вертикальными стойками. Придётся либо приваривать горизонтальные площадки, либо возвращать подшипники и заказывать UCF. Время потеряно. Деньги потрачены дважды.
Разберём детально эти два типа — как они устроены, где каждый работает лучше, и как не ошибиться при выборе.
 И т.д.
Ни слова о различиях по нагрузкам, более того, подразумевается как бы полная взаимозаменяемость по присоединению к валу.

[beginner]

А по UCT вообще не понял: опора может ставится в самые разные направления.

Я тоже не особо понял по UCT. Но мне это и не нужно было.

И как тут конструировать?

Наверное более глубоко вникать... общаться с производителем...

Сейчас связался с technix-rus.ru. Если получу какие-то нормальные пояснения, то обязательно поделюсь инфой на форуме.

Получается, что нагрузочная способность подшипника не использована, занижена в 2, а то и в 3 раза. Зависит от толщины стенки корпуса,

Если появится свободное время то попробую рассчитать корпус на прочность в APM. Полагаю, что действительно в разных направлениях напряжения будут различными (оно конечно и без APM понятно)

[СВ]

Если появится свободное время то попробую рассчитать корпус на прочность в APM. Полагаю, что действительно в разных направлениях напряжения будут различными (оно конечно и без APM понятно)

100% разная. Нас должно интересовать другое: обеспечивает ли прочность корпуса в самом плохом направлении максимально допустимую нагрузку на подшипник (это скорее всего стат.грузоподъёмность).
Не так-то и просто: где взять доп. напряжения на этот чугун и коэф-ты для различных условий работы? Пойти по обще-универсальному пути?

[СВ]

Наверное более глубоко вникать... общаться с производителем...
Сейчас связался с technix-rus.ru. Если получу какие-то нормальные пояснения, то обязательно поделюсь инфой на форуме.

Сейчас вот соображаю: мы же не сравнили нагрузку из этой таблицы и нашей расчётной на подшипник! Может - прокатывает во всех случаях? Т.е. опора может держать нагрузку на подшипник ВО ВСЕХ НАПРАВЛЕНИЯХ, просто в некоторых - с большим запасом.
Я к тому это, что доп-е нагрузки на корпус и на подшипник могут быть разными, ибо они "ломаются" по разному: корпус разрывается, а подшипник - истирается.
Надо проверить, Вадим Сергеевич.

[beginner]

ну так сравните...
а я уже это сделал. И не складывается у меня пазл пока что...
Предлагаю считать, что осевых нагрузок нет.