Csapágy,
Csapágy, olyan géprész, mely a tengely-csapot tartja és a tengelyt elmozdulása ellen védi. Rendeltetésükre nézve fekvő és álló csapágyakat különböztetünk meg, több egymástól eltérő szerkezetben.
1. ábra. Bélelt (a) hüvelyes csapágy párkány tartóval (b).
A legegyszerübb C. egy belül kiesztergályozott hüvely, mely a vele egybe öntött talpánál fogva erősíthető a helyére. Kopásnak jobban alávetett v. gyorsabb forgásu tengelyekhez a hüvely belsejét réz- v. más fémkeverékből készült bélléssel szokás ellátni, mely kicserélhető (l. az 1. ábrátban: a). A szétszedhető C.-aknál a hüvely két részből áll; az alsó rész a C.-test, a felső rész pedig a C.-fedő. E két részt alkalmas nyujtványoknál fogva csavarok kapcsolják össze és hogy olvadást el ne mozdulhassanak, kissé egymásba vannak eresztve (l. a 2. ábrán). Az efajta két részü C.-akat főleg karimák közt fekvő csapokhoz használják, mert utóbbiakat közönséges zárt hüvelybe nem dughatnók be. A nagyobb erők által igénybe vett, valamint a különös célokra szerkesztett C.-ak még több darabból vannak összetéve. Ezeknél a C.-test és a C.-fedő közé pontosan beillesztett fémcsészék használtatnak. Vannak oly csészék, melyek külseje, négy-, hat- vagy nyolcszögletes, végeiken pedig karima van, és olyanok, melyek kivülről is hengeresre vannak esztergályozva s középen az elfordulás ellen védő nyulványokkal birnak, melyek a test és fedő megfelelő mélyedéseibe illeszkednek. Ily csészék beillesztése egyszerü, mert ezek külseje és az ágyazati belseje esztergapadon készíthető el, mig a szögleteseknél a beillesztési munkát a gyalugéppel v. kézzel végezik; vannak olyanok is, melyeknek külseje kétoldali párhuzamos síkot képez, felső és alsó részei pedig ivalakuak. Hogy a csészék fekvése az ágyazatban pontosabb s a beillesztés egyszerübb legyen, szokás köztük ugynevezett munkaléceket alkalmazni.
2. ábra. M. A. V. gépgyári fekvő csapágy.
A 2. ábrában egy M. Á. V. gépgyárának szabványát képező fekvő transzmisszió-C. látható. A C.-at négy horogfejü csavar szorítja az öntöttvas C.-talphoz, ezt pedig két erősebb csavar fogja az alapkőhöz v. gerendához. Az olajtartó a C.-fedővel egybe van öntve, belsejében pedig egy kovácsolt vascső nyulik le a csésze olajozó lyukáig és az olajat a beléje dugott gyapot-kanóc vezeti a tengelyre. Az olajozócső körül a fedő fecskefarkalaku furóval kissé be van furva, hogy az olaj a fedő és csésze között szét ne szivároghasson. A talpvasban a C.-test leszorítására való csavarok fejeinek kamrái vannak, melyek a csavaroknak a C.-test jobbra v. balra való elmozdítása esetén helyet engednek. A C.-testben lévő lyukak pedig erre merőleges irányban hosszukásak s a csavaroknak ez irányban engednek helyet.
3. ábra. Sellers-féle állítható függő csapágy.
A talpvas két oldalán a lap egész szélességben felnyuló vállak arra valók, hogy a C.-testet, a pontosan beállított helyzetben, köztük meény fa- v. fém-ékekkel rögzíthessük; mig a C.-test alján kétoldalt látható vályúcskák a kiszivárgott olajat fogják fel. Ujabb időben közlőműveknél előszeretettel alkalmazzák a Sellers-féle gömbcsészés C.-akat. Ezek annyiban különböznek a közönséges C.-aktól, hogy a csésze nincs szorosan az öntöttvas-ágyazatba illesztve, hanem gömbalaku pupjával fekszik az ágyazat hasonló alaku üregében (lásd a 3. és 4. ábrákat). A césze hosszabb is mint a közönséges C.-aké. A gömbalak folytán a csészék sokkal joban simulhatnak a csaphoz, ha a tengely kissé meg is görbül, minek az a jó oldala, hogy a csap oly könnyen nem melegszik át. A Sellers-féle C.-ak csészéi többnyire öntöttvasból készülnek s a középső olajozó-lyukon kivül két végükön külön kenőszelencét kapnak. A leszivárgó olaj az alatta lévő olajfogó vályuba csepeg.
4. ábra. Sellers-féle állítható oszlop-csapágy.
Gőgzépek forgatott tengelyeihez erősebb szerkezetü C.-akat használnak és mivel a forgató erő az u. n. meddő pontokon vizszintes irányban majd jobbra, majd balra löki a tengelyt, ezeknek csészéit négy darabból készítik s ugy helyezik az öntött vas ágyba, hogy a két oldalsó csészét a kopás mértéke szerint csavarokkal v. ékekkel is beljebb tolhassák (l. a következő 5. és 6. ábrákat). A függőlegesen álló tengelyekhez a 7. ábrából látható C.-alakot használják általánosan.
5. ábra. Gőzgép-csapágy (forgattyú mellé) bb csavarokkal szorított csészékkel.
6. ábra. Gőzgép-csapágy szorító ékekkel.
Az a C.-test a b talpra van erősítve és a c csésze illeszkedik belé, fenekére pedig d keményített acéllap fekszik, mely az olaj szétosztása végett keresztbe vésett hornyolattal van ellátva. Az öntött vastalpnak itt is, mint a fentebbieknél, az a szerepe van, hogy az erőt nagyobb felületen vigye át a kő- vagy falazott alapra. A következő 8. ábra turbinákhoz való viz alatti álló C.-at mutat. Itt b a C.-test, a a tömörítő szelence, mely kaucsukgyűrüket szorít a csap köré, hogy a viz be ne hatolhasson a szerkezet belsejébe; d a turbina-tengely, c az ebbe illesztett acélcsap, e, f, s pedig a csap alá helyezett kemény acélbetétek, melyek közül s és f gömbalakuan feküsznek egymásra és arra valók, hogy azon esetben, ha a csap vége kissé ferdén kopik, a tengelynek ebből származó függőleges rázásait ellensulyozzák; e acélkorong pedig a csap kopását és felmelegedését gátolja, mert ha a c csappal együtt forog, akkor f és e korongok surlódnak egymáson, mig össze nem tapadnak, ekkor e korong megáll és a c csap kezd rajta forogni, mialatt az f és e közti felület időt nyer a lehülés- és megkenődésre, ugy, hogy mire e és c közt a surlódás szintén nagygyá nőtt, ujra kezdődhessék az előbbi folyamat. Erősebben terhelt tengelyeken két, három, sőt több ilyen keményített acélkorongot is szokás a csap alá helyezni.
7. ábra. Közönséges álló csapágy.
A budapesti Ganz-féle gyár igen célszerüen alkalmazza turbináihoz a kéregöntetü harangcsapokat, melyek főképen azért jobbak, mert az erőt nagyobb felületre osztják szét és igy nem melegszenek oly hamar fel, a nagyobb surlódási munkaveszteséget pedig azzal hárítja el, hogy a kéregöntésü kemény felület keményített acél- v. bronzgyűrün mozog.
8. ábra. Vizalatti csapágy (turbinához).
Rendkivül érdekes C.-alakot mutat a (l. Technologiai Lapok 1891. évfolyam.) 9. ábra, mely a Ganz és Társa budapesti gyárnak a niagarai 125 000 lóerejü turbina-telep tervezetének egyik elmés részletét képezi. Szerkezetét Szűcs Béla gépészmérnök a Technologiai Lapokban következőkben ismerteti: A gerendely, a járó kerék és a mágneses kerék összes sulya 125 tonna. A gerendely e nagy megterheléssel 125 fordulatot tesz percenként, ekkora fordulatszámmal járó gerendely ágyazását nem lehetett a meglevő szerkezetekkel tervezni, itt más módhoz kellett fordulni, mely a következő: A mágneskerék felett a gerendelyen egy A harangcsap látható. Ez harangalaku acéllap, mely B bronzkarikán jár. A C C1 csavarházak, melyek a gerendelyt tartják, a harangcsapra vannak téve. A bronzkarikába három excentrikus korong van esztergályozva. Ezekbe alkalmasan odacsatolt D rézcsövön egy külön e célra való kis szivattyu nagy nyomás alatt olajat présel. Az olaj igy a csap és karika közé kerül, a csapot megemeli annyira, mig belső és külső oldalán kissé szétfröccsen. Ily módon eléretett, hogy a csap nem a bronzgyűrün, hanem egy valóságos vékony olajrétegen mozog. E szerkezetet Mechwart András, a gyár vezérigazgatója találta fel.
Az A fő harangcsap felett van még két más A1, A2 segítő harangcsap, melyeknek, hogy munkájok ellenőrizhető legyen, alátámasztó gyűrüik viznyomással kissé megemelt dugattyukra vannak fektetve. Az E dugattyuknak felső F tömítő szelencéjének átmérője kissé nagyobb mint az alsó F1 szelence átmérője. Ezen átmérőknek megfelelő területek különbségéből származik az a terület, melyre az akkumulátorból beömlő viz nyomást gyakorol. E terület szorozva az akkumulátor nyomásával adja azon erőt, melylyel a viz a dugattyut felfelé nyomja, tehát azon erőt, melyet ezen csap a főcsapról levesz. Ennél nagyobbra a harangcsapot megterhelni nem lehet, mert különben a viz visszanyomatnék az akkumulátorba E dugattyut forgásában G csapszeg akadályozza meg.
9. ábra. Mechwart-féle olajnyomású vizfeletti turbina-csapágy.
E három harangcsap ugy van szerkesztve, hogy a harangcsap átmosferákban kifejezett megterhelésének szorzata a harangcsap középkörén mért kerületi sebességgel mind a három csapon ugyanaz. Ezen három csapon kivül biztosítékul egy viznyomásu vizalatti csapot is terveztek a gerendely alátámasztására. Ezen C. Radinger tanár találmánya s a Ganz-gyár már az asslingi henberlő művek számára épített három db 2400 lóerejü turbinához sikerrel alkalmazta is. (Az asslingi 2400 lóerejü turbinatelep bővebb leirása Szűcs Béla mérnöktől a Magyar mérnök- és építész-egylet közlönyének XXV. kötetében található.) E vizalatti álló C.-szerkezet a 4. ábrából látható. A turbina-gerendely a forgókerék alatt meg van hosszabbítva, B acéltuskó az A Oldam-féle csatlással van hozzákapcsolva, hogy azon esetben, ha a külön alapra szerelt tuskó szerelési hiba v. sülyedés folytán kissé félre mozdulna, káros feszülés ne állhasson be. A tuskó C köpübe van illesztve, hova D csövön a tartó véglapja és köpü feneke egy akkumulátor vizet nyom. A tuskó átmérőj 200 mm. és igy 20 atmoszféra nyomásu akkumulátor 9800 kg.-mal nyomja a gerendelyt felfelé, vagyis ugyanannyival könnyít a korongcsapok terhén. E készülék legérdekesebb része a tömítés. Ide-oda járó dugattyuk tömítése már rég ismert dolog, gyors forgásu henger tömítési módot eltalálta. A tuskó alsó végét E bronzcsésze veszi körül, e felett felhasított kupos E1 kompozició gyűrük vannak. A fojtószelence alá ferde tömítő bőrgyűrü van fektetve, a felső vezetőgyűrüt pedig F vastag gummikarika tömíti. A tömítés célja nem az, hogy a vizet teljesen elzárja, hanem csak az, hogy a 20 atmoszféranyomást állandóan megtartsa a köpü belsejében. Egy kevés vizet okvetlenül át kell neki bocsátani, mert különben a tuskónak nagy kerületi sebessége mellett oly nagy meleg fejlődnék, hogy a tömítést is megronthatná. A köpüben levő viznyomást alkalmas helyen illesztett manométerrel, a viz hőfokát pedig egy csapon kibocsátott vizmennyiségen kézzel v. hőmérővel mérik.
10. ábra. Fabélésü függőleges vezető C.-a. 11. ábra. Fekvő fali-csapágy.
Függőlegesen álló hosszabb tengelyeket a 10. ábrából látható C.-akban szokás vezetni; a egy öntött vashüvely, melynek belsejében egymással szembe állított négy pokfadarab f képezi a csészét s vezeti a tengelyt; ezeket a fadarabokat c csavarokkal nyomhatjuk a tengelyhez.
A gyári szerszámgépek hajtására szolgáló ugynevezett közlőmű C.-akat többnyire a falhoz, oszlopokhoz vagy a tetőzet gerendáihoz erősítjük és e szerint fali, oszlop- vagy függő-csapágyak-nak nevezzük. Ezen C.-szerkezetek kétféle módon készülnek, vagy ugy, hogy a C. a tartójával egybeöntött egészet képez, vagy pedig alkalmasan alakított különálló C.-tartókra erősítünk közönséges C.-akat.
A 11. ábrában egy különálló váll-tartóra (konzol) szerelt közönséges fali fekvő C.-at látunk; a fentebb tárgyalt Sellers-féle C.-ak ábráiból pedig egy oszlopra erősített s egy vasgerendán függő tartóra szerelt C. látható. Az oszlopot két részből álló C.-tartó veszi körül.
A földhöz közelebb fekvő nehéz hajtótengelyek alátámasztására a 12. ábrából látható, v. ehhez hasonló C.-tartókat alkalmaznak.
Hazánkban C.-ak gyártásával foglalkoznak főképen Gutjahr és Müller, Ganz és Társa, Röck I., Nicholson stb. gépgyárak. Forrásmunkák Reiche, Weierl, Bock, Reuleaux műveik.
A C.-nak a vasuti üzemben is igen fontos szerep jutott, minthogy a sineken gördülő kerékpárok tengelyei a C.-akban forogva, ezek közvetítésével hordják a járóművek sulyát a reájuk rakott teherrel együtt. A vasuti C.-ak azonban igen változó viszonyoknak vannak kitéve (hideg, meleg, eső, por, rázkódások, lökések, változó terhelés, kisebb-nagyobb sebesség stb.), s azért helyes funkcionálásuk a legjobb szerkezet mellett is csak a legszorgosabb kezeléssel tartható fenn. Ide tartozik a C.-ak meghatározott időszakokban eszközölt kenése, a kenőanyagoknak az időjárás és pályaviszonyok szerinti megválasztása, a C.-ak időszakos megvizsgálása és jókarba helyezése teljes szétszedés mellett stb.
12. ábra. Csapágytartó (csapágybak).
A lokomotivoknál háromféle C.-at különböztetünk meg, t. i. a kerékpárok u. n. tengelyágyait, a hajtó- és kapcsoló-(csatló)rúd ágyakat s végül a kormány-csapszemeket, (l. Kormánymű). A lokomotiv-tengelyágy, melynek egy alakját a 13. ábra mutatja, három főrészből áll, ezek: a patkóalaku ágytok (a), mely kovácsoltvas- (ritkán öntöttvas-) v. acélból (kovácsolva és öntve is) készül; a teknőalaku ágycsésze v. fémágy (b), mely vörösfémből való s gyakran fehér (kemény) fémmel kiöntetik (l. Csapágyfém), s a szekrényalaku ellenágy (c), mely öntöttvasból való. Utóbbi a leesés ellen külön szerkezettel biztosíttatik. Az ágytokban fent olajtartó üreg (e) van, melyből kenőbelek utján jut az olaj a csésze alá, mig lent az ellenágyban, melybe szintén olajat öntenek, kenőpárna (l. alább a kocsi-csapágyakat) helyeztetik el, mely alulról végzi a kenést. A lokomotivok hajtó és kapcsolt tengelycsap végei a levegőtől egy oldalról sem zárhatók el a C. által (mert a csapok nem a tengely végén vannak), minek következtében sok olaj szóródik ki a csapról s az ágy igen gyakori utánkenést igényel. Ezt némileg ellensulyozandó, szokás az ellenágyak széleit fehérfémmel leöntve és kiesztergálva a csaphoz illeszteni, vagy pedig az ellenágy két oldalán hornyokat hagyni s ezekbe egy-egy fél portárcsát tenni (l. Kocsi-csapágynál), mely egyuttal a külső tisztátlanságok és por behatolását is akadályozza.
13. ábra. Lokomotiv-tengelyágy.
A hajtó- és kapcsoló-(csatló) rúdágyak (l. Hajtórúd, Csatlórúd) rendszerint két csésze összefoglalásából állanak s ékkel tartatnak össze a rudak fejeiben. A rudak fején van a kenőszelence is. Egyszerü kapcsolórudaknál előnyösen alkalmaztatnak ágyakul a fejek furatába illesztett perselyek is (szelence), melyek az elfordulás ellen biztosíttatnak. A rúdágyak az erős hányatás miatt szintén igen sok olajat fogyasztanak, azért szokás oly kenőszelencéket alkalmazni, melyek aszerint adnak több v. kevesebb olajat a csapra, amint a lokomotiv gyorsabb v. lassabban mozog.
14. ábra. Vasuti kocsi-tengelyágy (Paget rendszerü).
A kocsiknál csak a kerékpároknak vannak C.-ai, melyek szerkezeti elve megegyez a lokomotiv-tengelyágyakéval s csak alaki eltérések vannak köztük. A kocsi-tengelyágynál (l. a 14. és 15. ábrát) a az ágyfödő v. ágytok-felsőrész, b az ágyalj vagy ágytok-alsórész és c a fémágy v. ágycsésze. Az ágytok aló és felső része ugyszólván kizárólag öntöttvasból készül s kötőcsavarokkal vagy ujabban egy csüngő kengyellel (d) szoríttatik egymáshoz (15. ábra). Utóbbi szerkezet célja a csap és a kenőkészülék megvizsgálásának könnyítése. Ha ugyanis a kengyelt alul a szorítócsavarnál fogva megeresztjük és előre fordítjuk, az ágytok-alsórész azonnal levehető. Mint az ábrákból látható, a kocsi-C.-ak homlokoldalukon teljesen elzárják a csapot a külső környezettől, hátul pedig e célból egy két részre felhasított portárcsa (e) van megfelelő hornyokba dugva és acéldróttal összetartva, ill. rugalmasan a tengelyhez szorítva. A kocsi-C.-akat aszerint oszthatjuk két csoportba, hogy a kenés alul-felül v. csak alulról eszközöltetik-e. Ujabban mindinkább a kizárólag alsó kenésü csapágyakat alkalmazzák. A 14. ábrában egy kétfelől kent u. n. Paget-ágy látható, melynél felül kenőbél, alul pedig olajba áztatott és betömött gyapot működik, mig a 15. ábra egy csak alsó kenésü és pedig kenőpárnás kengyelágyat tüntet fel. A kenőpárnát leginkább gyapjuból készítik s lelógó fürtjei (pamutszálak) szivják fel az olajat. A párna rendesen egy lapos teknőre (fa- v. bádogból) lesz rákötve, melyhez alul finom acéldrót-rugótekercsek erősíttetnek. A rugók a párnát felfelé gyengén a csaphoz nyomják. L. még Lokomotiv és Vasuti kocsi.
15. ábra. Kenőpárnás kengyelágy (vasuti kocsihoz).
