Tel:+86-575 -87957662
Email:
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...
Întrebați orice inginer de dinamică a rotorului ce limitează o mașină rapidă, iar răspunsul începe adesea de la rulmenți. Odată ce un rotor urcă peste 20.000 rpm, rulmentul trebuie să mențină o peliculă subțire și stabilă de ulei, în timp ce suprafața de sub acesta se mișcă cu zeci de metri pe secundă. Alegerea corectă rulmenți de rulare a motorului de mare viteză Prin urmare, este mai puțin un exercițiu de catalog și mai mult un echilibru între rigiditate, amortizare, îndepărtarea căldurii și fabricabilitate.
Acest ghid prezintă deciziile care contează cel mai mult. Acesta explică modul în care funcționează rulmentul, ce specificații aparțin unei fișe de date, modul în care materialele plăcuțelor și geometria pivotului schimbă comportamentul și modul în care izolația și monitorizarea temperaturii protejează mașina pe durata de viață. Scopul este practic: după citire, ar trebui să puteți scrie un rezumat de selecție pe care o echipă de inginerie a rulmenților să o poată cita fără presupuneri.
La viteză mică, un rulment suportă în principal greutatea statică și o forță de dezechilibru modestă. Pe măsură ce viteza crește, forțele dinamice cresc rapid, astfel încât un mic dezechilibru de masă care a fost inofensiv la 3.000 rpm poate deveni o sursă de vibrații serioasă la 25.000 rpm. Rulmentul trebuie să absoarbă această energie fără a permite arborelui să se îndepărteze de centrul său.
Dezechilibrul, alinierea greșită și ochiurile de viteză generează forțe care se rotesc cu arborele. Rulmentul le vede ca sarcini alternative a căror direcție se schimbă de mii de ori pe minut. Un design care arată adecvat la verificarea sarcinii statice poate eșua în continuare în funcțiune, deoarece rigiditatea și amortizarea sa sunt prea scăzute pentru a suprima rezonanța traversată în timpul pornirii și încetinirii.
Viteza de suprafață depinde atât de diametrul jurnalului, cât și de viteza de rotație. Un jurnal de 150 mm care se rotește la 20.000 rpm produce o viteză la suprafață cu mult peste 100 m/s. La aceste viteze, încălzirea prin forfecare vâscoasă în pelicula de ulei devine sursa de căldură dominantă, iar rulmentul trebuie să transporte acea căldură suficient de repede pentru a preveni defectarea uleiului și supraîncălzirea plăcuțelor. Îndepărtarea căldurii, nu numai capacitatea de încărcare, decide adesea dacă un proiect are succes.
Un rulment pivotant al plăcuței este construit în jurul unui set de plăcuțe independente dispuse în jurul arborelui. Fiecare plăcuță este liberă să se încline pe pivotul său, astfel încât sub fiecare plăcuță se formează o pană de ulei convergentă pe măsură ce arborele se rotește. Deoarece fiecare plăcuță își găsește propriul unghi, rulmentul face față schimbărilor de sarcină și viteză mult mai bine decât un manșon cu geometrie fixă.
Uleiul este târât în spațiul care se îngustează dintre arbore și fiecare tampon, creând presiune care ridică jurnalul de pe suprafață. Fiecare tampon se stabilește la un unghi de echilibru, iar rigiditatea filmului și amortizarea depind direct de acel unghi. Acest comportament de auto-ajustare este principalul motiv pentru care modelele plăcuțelor de înclinare sunt preferate pentru rotoarele care trebuie să rămână stabile pe o gamă largă de viteze.
O fișă tehnică completă ar trebui să menționeze anvelopa fizică, fereastra de viteză și limitele mecanice înainte de orice discuție despre preț. Cifrele de mai jos reprezintă o gamă tipică pentru această clasă de rulmenți.
| Parametru | Gama tipică |
|---|---|
| Diametrul alezajului rulmentului | 45 până la 250 mm |
| Viteza de operare | 5.000 până la 32.000 rpm |
| Viteza maximă de suprafață | 120 m/s |
| Presiunea medie a rulmentului | 2,6 MPa |
| Număr de tampoane | 4 sau 5 tampoane |
| Raportul de compensare a pivotului | 0,50, 0,55 sau 0,60 |
Experiența pe teren arată cum aceeași familie de rulmenți se cântărește pe mașini foarte diferite. Instalațiile reprezentative includ următoarele.
Majoritatea proiectelor ajung să combine câteva opțiuni standard. Alegerile comune includ:
Tampoane fixe de tracțiune Împingerea plăcuței de înclinare Senzor RTD Izolație PTFE Pivot de linie Pivot sferic
Atunci când un proiect necesită un aranjament nestandard al orificiului sau al pivotului, aceleași câmpuri ale fișei de date enumerate mai sus sunt de ce are nevoie o echipă de proiectare pentru a propune o soluție potrivită pentru rulmenți cu suport de înclinare a motorului de mare viteză .
Îmbinarea materialelor decide temperatura superioară pe care o poate tolera un tampon, modul în care rulmentul se comportă în timpul rulării și modul în care supraviețuiește unei opriri atunci când căldura reziduală pătrunde în carcasă. Nu există o singură alegere cea mai bună, doar o alegere care se potrivește ciclului de lucru.
Poziția de pivotare determină modul în care fiecare plăcuță se mișcă sub sarcină, care la rândul său controlează grosimea filmului, distribuția temperaturii și rigiditatea dinamică a întregului rulment. Prin urmare, alegerea pivotului este una dintre cele mai importante decizii de proiectare.
Tampoanele pivotate în centru se comportă simetric, ceea ce le face potrivite pentru mașinile care trebuie să se rotească în orice direcție. Asamblarea este simplă, iar stocurile de piese de schimb sunt mai ușor de gestionat, motiv pentru care plăcuțele pivotului central sunt adesea configurația standard atunci când viteza de suprafață rămâne moderată.
Când viteza de suprafață depășește aproximativ 60 m/s, un pivot decalat plasat spre marginea anterioară ajută la construirea unui film convergent mai puternic. Rezultatul este o temperatură mai scăzută a plăcuței și un echilibru mai favorabil de rigiditate și amortizare, care ajută la suprimarea vârtejului. Pivoții decalați sunt în general unidirecționali, astfel încât direcția de rotație trebuie să fie fixată și menționată clar în brief.
Motoarele acţionate de acţionări cu frecvenţă variabilă sau construite cu căi magnetice neuniforme pot dezvolta tensiuni la arbore. Dacă curentul rezultat se descarcă prin rulment, suprafața de rulare se întâlnește și scurtează rapid durata de viață. Protejarea rulmentului împotriva acestui lucru este o cerință de proiectare, nu un extra opțional, ori de câte ori arhitectura de antrenare face probabil curenții de arbore.
Un înveliș dielectric pe o parte a rulmentului întrerupe calea curentului, lăsând neafectată suprafața de alunecare. Acoperirea trebuie să reziste la temperatura uleiului, procesul de asamblare și sarcinile mecanice fără fisurare sau delaminare. Specificarea din timp a cerinței de izolație evită repararea costisitoare atunci când sistemul de antrenare este pus în funcțiune.
Detectoarele de temperatură de rezistență plasate aproape de suportul încărcat oferă o vedere directă a stării termice din interiorul rulmentului. Tendința citirii de-a lungul timpului dezvăluie o problemă în curs de dezvoltare cu mult înainte de atingerea unui prag de călătorie. Monitorizarea este, de asemenea, valoroasă în timpul opririi, deoarece căldura reziduală din carcasă poate crește temperatura peliculei de ulei în timp ce mașina este oprită, iar o avertizare timpurie ajută operatorii să decidă când este sigură o repornire.
Majoritatea defecțiunilor rulmentului la mașinile de mare viteză se datorează unei nepotriviri între viteză, sarcină și geometria plăcuțelor, mai degrabă decât la o singură componentă defectă. Tabelul de mai jos rezumă simptomele care apar cel mai des și răspunsurile de proiectare care de obicei ajută.
| Simptom | Cauza probabila | Răspuns practic |
|---|---|---|
| Creșterea excesivă a temperaturii | Grosimea scăzută a peliculei sau îndepărtarea slabă a căldurii | Examinați decalajul pivotului, materialul plăcuțelor și debitul de ulei |
| Vibrație subsincronă | Vârtej de ulei de la o amortizare insuficientă | Reglați decalajul pivotului și jocul lagărului |
| Creșterea temperaturii după oprire | Înmuierea la căldură din căldura reziduală a carcasei | Selectați materiale potrivite pentru căldură oprită și monitorizați repornirea |
| Pitting pe suprafața de rulare | Descărcarea curentului arborelui | Adăugați un strat dielectric și verificați împământarea |
Abordarea unui simptom în mod izolat duce adesea problema în altă parte. O modificare a decalajului pivotului, de exemplu, modifică rigiditatea și poate muta o problemă de vibrație la o gamă diferită de viteză, astfel încât fiecare modificare trebuie verificată în raport cu întregul anvelopă de funcționare.
Modelele de plăcuțe basculante apar într-o gamă largă de echipamente rotative unde stabilitatea la viteză este preocuparea centrală. Inginerii care lucrează la rotoarele compresoarelor și expansoarelor vor recunoaște aceleași întrebări și mulți cititori vor cerceta rulmenți cu plăcuțe basculante pentru aceste mașini urmați calea de selecție stabilită în acest ghid.
Un brief bine pregătit scurtează ciclul de proiectare și reduce numărul de runde de clarificare. Următoarea listă acoperă informațiile de care are nevoie de obicei o echipă de inginerie a rulmenților.
Un brief care conține aceste elemente, în general, produce o propunere tehnică mai rapidă și mai precisă decât o solicitare care enumeră doar alezajul și viteza.
Modelele standard funcționează de obicei de la aproximativ 5.000 rpm până la aproximativ 32.000 rpm. Limita exactă depinde de dimensiunea alezajului, viteza suprafeței, lubrifierea și geometria plăcuțelor, astfel încât cifra finală trebuie confirmată în raport cu întregul anvelopă de funcționare.
Da. Sunt disponibile ambele aranjamente cu pivot central și pivot, iar raportul de decalaj poate fi ajustat într-un interval practic pentru a se potrivi vitezei suprafeței și rigidității și caracteristicilor de amortizare dorite.
Un strat izolator întrerupe căile de curent ale arborelui care se pot descărca prin rulment și pot deteriora suprafața de rulare. Este deosebit de important la motoarele acţionate de convertizoare de frecvenţă sau construite cu circuite magnetice asimetrice.
Suport cupru-crom cu suprapunere babbitt, suport din oțel cu căptușeală cupru-plumb și opțiunile babbitt care îndeplinesc regulile europene de restricție chimică sunt alegeri comune. Fiecare se potrivește unei cerințe diferite de temperatură, încărcare și documentație.
Senzorii RTD încorporați pot fi furnizați astfel încât operatorii să poată tendința temperatura tamponului în timp. Monitorizarea ajută la detectarea problemelor în curs de dezvoltare și sprijină deciziile sigure de repornire după o oprire.
Tampoane cu pivot central support rotation in either direction and are simpler to maintain. Offset pivot pads are generally used above about 60 m/s and unidirectional rotation, where they can lower pad temperature and improve damping.
Lagărele de rulare a motorului de mare viteză reușesc atunci când viteza, sarcina, îndepărtarea căldurii și dinamica rotorului sunt luate în considerare împreună, mai degrabă decât pe rând. Dimensiunea alezajului, fereastra de viteză, direcția sarcinii, materialul plăcuței, geometria pivotului, izolația și monitorizarea temperaturii formează nucleul oricărei selecții de sunet.
Inginerii care documentează clar acești parametri de la început câștigă cel mai mult din procesul de proiectare, deoarece rulmentul rezultat se potrivește cu mașina pe care trebuie să o susțină. Pregătirea unui brief complet este cel mai eficient prim pas către o instalare fiabilă.
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...
Drepturi de autor © 2017 ZHEJIANG BHS JOURNAL BEARING CO.,LTD. Toate drepturile rezervate. Rulmenți cu manson de pernă înclinați Producător din China
