ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO.,LTD. situat în districtul FengXian din Shanghai, compania „BHS” este un profesionist producători de rulmenți axiali cu plăcuțe înclinate și Fabrică de rulmenți înclinați pentru încălțăminte...
Vibrația este una dintre cele mai persistente provocări cu care se confruntă mașinile rotative, iar cutiile de viteze sunt deosebit de sensibile la aceasta datorită sarcinilor mari, vitezelor variabile și fluctuațiilor de cuplu pe care le experimentează. A rulment de rulment al plăcuței de înclinare este conceput special pentru a rezolva această problemă, permițând plăcuțelor individuale să pivoteze și să se ajusteze la mișcarea arborelui în timp real. Spre deosebire de rulmenții cu geometrie fixă, acest mecanism cu auto-reglare ajută la menținerea unei pelicule de ulei stabil chiar și în condiții de funcționare în schimbare.
În aplicațiile industriale, peliculele instabile de ulei conduc adesea la un fenomen cunoscut sub numele de vârtej de ulei sau bici de ulei, care poate provoca vibrații subsincrone severe. Designul plăcuțelor pivotante întrerupe condițiile care creează această instabilitate, făcându-l o alegere preferată pentru sistemele de cutii de viteze de mare viteză și încărcate puternic.
Pentru a înțelege cum face a rulment de rulment al plăcuței de înclinare funcționează, ajută la descompunerea componentelor de bază și la modul în care acestea interacționează sub sarcină.
Fiecare plăcuță din carcasa rulmentului este montată pe un punct de pivotare, permițându-i să se încline ca răspuns la deplasarea arborelui. Această mișcare individuală creează o pană de ulei convergentă sub fiecare tampon, care generează presiune hidrodinamică care susține arborele în timp ce amortizează energia vibrațională. Deoarece plăcuțele răspund independent, rulmentul se poate adapta la dezalinierea, dilatarea termică și variația sarcinii fără a transmite vibrații excesive la carcasa cutiei de viteze.
Cutiile de viteze utilizate în turbine, compresoare, propulsie marină și acționări industriale grele funcționează adesea la viteze în care rulmenții fiși devin predispuși la instabilitate. Următorii factori explică de ce inginerii preferă acest tip de rulmenți pentru mediile solicitante ale cutiei de viteze.
Un punct de referință operațional citat în mod obișnuit în ingineria echipamentelor rotative este că cutiile de viteze care funcționează peste 3.000 rpm cu rulmenți fiși prezintă o tendință semnificativ mai mare către vibrații subsincrone în comparație cu cele echipate cu design de plăcuțe pivotante. Acest lucru face ca rulment al plăcuței de înclinare a cutiei de viteze o soluție practică pentru aplicații critice pentru stabilitate.
Avantajele acestui tip de rulment se extind dincolo de controlul vibrațiilor. Tabelul de mai jos rezumă principalele beneficii de performanță în comparație cu rulmenții convenționali cu suport fix.
| Factorul de performanță | Rulment fix | Rulment al plăcuței de înclinare |
|---|---|---|
| Rezistența la vârtejul uleiului | Scăzut | Înalt |
| Adaptabilitate la sarcină | Moderat | Înalt |
| Toleranță la distorsiuni termice | Limitat | Înalt |
| Risc de uzură la pornire | Înalter | Scăzuter |
| Adecvarea pentru arbori de mare viteză | Moderat | Excelent |
Această adaptabilitate face ca designul să fie deosebit de potrivit pentru a rulment cutie de viteze funcționează cu un cuplu variabil, cum ar fi cele găsite în cutiile de viteze ale turbinelor eoliene, reductoarele marine și trenurile de transmisie ale compresoarelor de proces.
La integrarea unui rulment cu suport basculant pentru cutie de viteze industriala sisteme, mai mulți factori operaționali trebuie revizuiți pentru a se asigura că rulmentul funcționează conform intenției.
Inginerii ar trebui să evalueze atât condițiile de sarcină permanentă, cât și cele tranzitorii pe care le va experimenta cutia de viteze. Sistemele de acționare cu viteză variabilă, în special, beneficiază de natura adaptivă a plăcuțelor pivotante, deoarece rulmenții fiși pot avea dificultăți să mențină stabilitatea pe o gamă largă de operare.
Deoarece rulmentul se bazează pe un film de ulei hidrodinamic continuu, sistemul de lubrifiere trebuie să furnizeze un debit și o presiune constantă a uleiului. Orice întrerupere a alimentării poate compromite formarea panei plăcuțelor și poate reduce eficacitatea amortizarii vibrațiilor.
Distanța adecvată a carcasei și alinierea arborelui sunt esențiale. Chiar dacă rulmentul este proiectat să tolereze o dezaliniere minoră, abaterea excesivă dincolo de limitele de proiectare poate duce totuși la încărcare neuniformă a plăcuțelor în timp.
Selectarea configurației potrivite implică mai mult decât potrivirea dimensiunii alezajului. Următoarea listă de verificare prezintă criteriile de bază de selecție.
O configurație de rulment bine adaptată nu este definită doar de dimensiune, ci de cât de aproape se aliniază amortizarea și răspunsul la sarcină cu comportamentul dinamic real al trenului arborelui cutiei de viteze.
Datele de monitorizare pe teren din studiile de fiabilitate a echipamentelor rotative au arătat că cutiile de viteze echipate ulterior cu rulmenți pivotați înregistrează adesea o scădere măsurabilă a amplitudinii vibrațiilor la intervale critice de viteză. Acest lucru este atribuit în mare măsură coeficientului de amortizare crescut furnizat de multiplele filme de ulei care acționează simultan în jurul arborelui.
| Condiție de funcționare | Comportament tipic la vibrații |
|---|---|
| Scăzut Speed Startup | Acumularea treptată a peliculei de ulei, contact minim cu metalul |
| Viteza nominală de operare | Pană stabilă de ulei, vibrații de amplitudine redusă |
| Fluctuația sarcinii | Tampoanele se reglează individual, menținând amortizarea |
| Viteză aproape critică | Amplificare de rezonanță redusă în comparație cu rulmenții fiși |
Un rulment cu plăcuțe de înclinare este un tip de rulment de pivot format din mai multe plăcuțe individuale care pivotează independent în jurul arborelui, fiecare formând propriul film de ulei hidrodinamic pentru a susține și a stabiliza rotația.
Fiecare plăcuță se înclină ușor în funcție de poziția și sarcina arborelui, creând o pană de ulei convergentă care generează presiune pentru a susține arborele în timp ce atenuează vibrațiile cauzate de variația vitezei sau a sarcinii.
Ele sunt utilizate pentru că rezistă la vârtejul uleiului și la instabilitatea biciului de ulei, se adaptează bine la sarcinile în schimbare și oferă o amortizare superioară în comparație cu rulmenții fixe, în special la viteze mari de funcționare.
Avantajele cheie includ amortizare îmbunătățită a vibrațiilor, toleranță mai bună la dezaliniere, uzură redusă la pornire și performanță stabilă într-o gamă largă de viteze și sarcini.
Selectarea ar trebui să se bazeze pe viteza de funcționare, sarcina pe unitate de suprafață, numărul de plăcuțe necesare, cerințele de lubrifiere, tipul de pivot și compatibilitatea termică a carcasei pentru a potrivi rulmentul cu dinamica reală a arborelui.