Γιατί τα περισσότερα μηχανήματα εξόρυξης επιλέγουν κυλινδρικά ρουλεμάν αντί για συρόμενα ρουλεμάν;

Ως απαραίτητο και σημαντικό συστατικό στα μηχανικά προϊόντα, τα ρουλεμάν παίζουν σημαντικό ρόλο στη στήριξη περιστρεφόμενων αξόνων. Ανάλογα με τις διαφορετικές ιδιότητες τριβής του ρουλεμάν, το ρουλεμάν χωρίζεται σε κυλιόμενο ρουλεμάν τριβής (που αναφέρεται ως κυλιόμενο ρουλεμάν) και ολισθαίνον ρουλεμάν τριβής (που αναφέρεται ως ολισθαίνον ρουλεμάν). Οι δύο τύποι ρουλεμάν έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά στη δομή και ο καθένας έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα στην απόδοση.

Σύγκριση κυλινδρικών και ρουλεμάν χωρίς ραφή

1. Σύγκριση δομής και τρόπου κίνησης

Η πιο προφανής διαφορά μεταξύ των κυλινδρικών ρουλεμάν καιαπλά ρουλεμάνείναι η παρουσία ή η απουσία κυλιόμενων στοιχείων.

Τα κυλινδρικά ρουλεμάν έχουν κυλινδρικά στοιχεία (μπάλες, κυλινδρικούς κυλίνδρους, κωνικούς κυλίνδρους, βελονοειδείς κυλίνδρους) που βασίζονται στην περιστροφή τους για να υποστηρίξουν τον περιστρεφόμενο άξονα, επομένως το τμήμα επαφής είναι ένα σημείο και όσο περισσότερα κυλινδρικά στοιχεία, τόσο περισσότερα σημεία επαφής.

Ρουλεμάνδεν έχουν κυλιόμενα στοιχεία και βασίζονται σε λείες επιφάνειες για να στηρίζουν τον περιστρεφόμενο άξονα, επομένως το τμήμα επαφής είναι μια επιφάνεια.

 

Η διαφορά στη δομή των δύο καθορίζει ότι ο τρόπος κίνησης του κυλινδρικού ρουλεμάν είναι κυλιόμενος και ο τρόπος κίνησης του ολισθαίνοντος ρουλεμάν είναι ολισθαίνων, επομένως η κατάσταση τριβής είναι εντελώς διαφορετική.

 

2. Σύγκριση φέρουσας ικανότητας

Γενικά, λόγω της μεγάλης επιφάνειας ρουλεμάν του ολισθαίνοντος ρουλεμάν, η φέρουσα ικανότητά του είναι γενικά υψηλότερη από αυτή του κυλινδρικού ρουλεμάν και η ικανότητα του κυλινδρικού ρουλεμάν να φέρει το φορτίο κρούσης δεν είναι υψηλή, αλλά το πλήρως λιπασμένο με υγρό ρουλεμάν μπορεί να φέρει μεγάλο φορτίο κρούσης λόγω του ρόλου της απορρόφησης κραδασμών και της απορρόφησης κραδασμών λόγω της μεμβράνης λιπαντικού λαδιού. Όταν η ταχύτητα περιστροφής είναι υψηλή, η φυγοκεντρική δύναμη των κυλινδρικών στοιχείων στο κυλινδρικό ρουλεμάν αυξάνεται και η φέρουσα ικανότητά του μειώνεται (ο θόρυβος είναι επιρρεπής σε υψηλές ταχύτητες). Στην περίπτωση των δυναμικών ρουλεμάν ολίσθησης, η φέρουσα ικανότητά τους αυξάνεται με υψηλότερες ταχύτητες.

 

3. Σύγκριση του συντελεστή τριβής και της αρχικής αντίστασης τριβής

Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, ο συντελεστής τριβής των κυλινδρικών ρουλεμάν είναι χαμηλότερος από αυτόν των απλών ρουλεμάν και η τιμή του είναι πιο σταθερή. Η λίπανση των συρόμενων ρουλεμάν επηρεάζεται εύκολα από εξωτερικούς παράγοντες όπως η ταχύτητα και οι κραδασμοί και ο συντελεστής τριβής ποικίλλει σημαντικά.

 

Κατά την εκκίνηση, η αντίσταση είναι μεγαλύτερη από αυτή του κυλινδρικού ρουλεμάν επειδή το ολισθαίνον ρουλεμάν δεν έχει ακόμη σχηματίσει μια σταθερή μεμβράνη λαδιού, αλλά η αρχική αντίσταση τριβής και ο συντελεστής τριβής λειτουργίας του υδροστατικού ολισθαίνοντος ρουλεμάν είναι πολύ μικροί.

 

4. Σύγκριση των εφαρμοστέων ταχυτήτων εργασίας

Λόγω του περιορισμού της φυγοκεντρικής δύναμης του κυλινδρικού στοιχείου και της αύξησης της θερμοκρασίας του ρουλεμάν, η ταχύτητα του κυλινδρικού ρουλεμάν δεν μπορεί να είναι πολύ υψηλή και είναι γενικά κατάλληλη για συνθήκες εργασίας μεσαίας και χαμηλής ταχύτητας. Σε ρουλεμάν που δεν έχουν λιπανθεί πλήρως με υγρό, λόγω της θέρμανσης και της φθοράς του ρουλεμάν, η ταχύτητα εργασίας δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλή. Η απόδοση υψηλής ταχύτητας των ρουλεμάν που έχουν λιπανθεί πλήρως με υγρό είναι πολύ καλή, ειδικά όταν τα υδροστατικά απλά ρουλεμάν λιπαίνονται με αέρα και οι ταχύτητες περιστροφής τους μπορούν να φτάσουν τις 100.000 σ.α.λ.

 

5. Σύγκριση απώλειας ισχύος

Λόγω του μικρού συντελεστή τριβής των κυλινδρικών ρουλεμάν, η απώλεια ισχύος τους δεν είναι γενικά μεγάλη, η οποία είναι μικρότερη από αυτή των ρουλεμάν που λιπαίνονται με υγρό χωρίς πλήρωση, αλλά θα αυξηθεί δραματικά όταν λιπαίνονται και εγκαθίστανται σωστά. Η απώλεια ισχύος τριβής των ρουλεμάν που λιπαίνονται πλήρως με υγρό είναι χαμηλή, αλλά για τα υδροστατικά απλά ρουλεμάν, η συνολική απώλεια ισχύος μπορεί να είναι υψηλότερη από αυτή των υδροστατικών απλά ρουλεμάν λόγω της απώλειας ισχύος της αντλίας λαδιού.

 

6. Σύγκριση της διάρκειας ζωής

Λόγω της επίδρασης των εσοχών και της κόπωσης του υλικού, τα κυλινδρικά ρουλεμάν σχεδιάζονται γενικά για 5~10 χρόνια ή αντικαθίστανται κατά τη διάρκεια της γενικής επισκευής. Τα τακάκια των ατελών ρουλεμάν που έχουν λιπανθεί με υγρό είναι σοβαρά φθαρμένα και πρέπει να αντικαθίστανται τακτικά. Η διάρκεια ζωής των ρουλεμάν που έχουν λιπανθεί πλήρως με υγρό είναι θεωρητικά απεριόριστη, αλλά στην πράξη μπορεί να προκύψει αστοχία λόγω κόπωσης του υλικού του ρουλεμάν λόγω κύκλων τάσης, ειδικά για δυναμικά ρουλεμάν ολίσθησης.

 

7. Σύγκριση της ακρίβειας περιστροφής

Τα ρουλεμάν κύλισης έχουν γενικά υψηλή ακρίβεια περιστροφής λόγω της μικρής ακτινικής απόστασης. Τα ρουλεμάν που έχουν λιπανθεί ελλιπώς με υγρό βρίσκονται σε κατάσταση οριακής λίπανσης ή μικτής λίπανσης και η λειτουργία τους είναι ασταθής, η φθορά σοβαρή και η ακρίβεια χαμηλή. Λόγω της παρουσίας φιλμ λαδιού, τα ρουλεμάν που έχουν λιπανθεί πλήρως με υγρό απορροφούν τους κραδασμούς με υψηλή ακρίβεια. Τα υδροστατικά απλά ρουλεμάν έχουν υψηλότερη ακρίβεια περιστροφής.

 

8. Σύγκριση άλλων πτυχών

Τα ρουλεμάν κύλισης χρησιμοποιούν λάδι, γράσο ή στερεό λιπαντικό, η ποσότητα είναι πολύ μικρή, η ποσότητα είναι μεγάλη σε υψηλή ταχύτητα, η καθαρότητα του λαδιού πρέπει να είναι υψηλή, επομένως απαιτείται στεγανοποίηση, αλλά το ρουλεμάν είναι εύκολο να αντικατασταθεί και γενικά δεν χρειάζεται επισκευή του στροφέα. Για τα απλά ρουλεμάν, εκτός από τα ατελή ρουλεμάν υγρής λίπανσης, το λιπαντικό είναι γενικά υγρό ή αέριο, η ποσότητα είναι πολύ μεγάλη, οι απαιτήσεις καθαρότητας λαδιού είναι επίσης πολύ υψηλές, τα τακάκια ρουλεμάν πρέπει να αντικαθίστανται συχνά και μερικές φορές ο στροφέας επισκευάζεται.

 

Επιλογή ρουλεμάν κύλισης και ρουλεμάν ολίσθησης

Λόγω των πολύπλοκων και ποικίλων πραγματικών συνθηκών εργασίας, δεν υπάρχει ενιαίο πρότυπο για την επιλογή κυλινδρικών και συρόμενων ρουλεμάν. Λόγω του μικρού συντελεστή τριβής, της μικρής αντίστασης εκκίνησης, της ευαισθησίας, της υψηλής απόδοσης και της τυποποίησης, τα κυλινδρικά ρουλεμάν έχουν εξαιρετική εναλλαξιμότητα και ευελιξία, είναι βολικά στη χρήση, τη λίπανση και τη συντήρηση και γενικά έχουν προτεραιότητα στην επιλογή, επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως σε γενικές μηχανές. Τα ίδια τα απλά ρουλεμάν έχουν ορισμένα μοναδικά πλεονεκτήματα, τα οποία χρησιμοποιούνται γενικά σε ορισμένες περιπτώσεις όπου τα κυλινδρικά ρουλεμάν δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν, είναι άβολα ή χωρίς πλεονεκτήματα, όπως οι ακόλουθες περιπτώσεις:

 

1. Το μέγεθος του ακτινωτού χώρου είναι περιορισμένο ή η εγκατάσταση πρέπει να διαιρεθεί

Λόγω του εσωτερικού δακτυλίου, του εξωτερικού δακτυλίου, του κυλινδρικού στοιχείου και του κλωβού στη δομή, το ακτινικό μέγεθος του κυλινδρικού ρουλεμάν είναι μεγάλο και η εφαρμογή του περιορίζεται σε κάποιο βαθμό. Τα βελονοειδή ρουλεμάν είναι διαθέσιμα όταν οι ακτινικές διαστάσεις είναι αυστηρές και, εάν είναι απαραίτητο, απαιτούνται απλά ρουλεμάν. Για εξαρτήματα που είναι άβολο να έχουν ρουλεμάν ή δεν μπορούν να τοποθετηθούν από την αξονική κατεύθυνση ή όπου τα εξαρτήματα πρέπει να χωριστούν σε εξαρτήματα, χρησιμοποιούνται διαιρεμένα απλά ρουλεμάν.

 

2. Περιπτώσεις υψηλής ακρίβειας

Όταν το ρουλεμάν που χρησιμοποιείται έχει υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας, επιλέγεται γενικά το συρόμενο ρουλεμάν, επειδή η μεμβράνη λιπαντικού λαδιού του συρόμενου ρουλεμάν μπορεί να ρυθμίσει την απορρόφηση κραδασμών και όταν η ακρίβεια είναι εξαιρετικά υψηλή, μπορεί να επιλεγεί μόνο το υδροστατικό συρόμενο ρουλεμάν. Για μηχανές ακριβείας και υψηλής ακρίβειας λείανσης, διάφορα όργανα ακριβείας κ.λπ., τα συρόμενα ρουλεμάν χρησιμοποιούνται ευρέως.

 

3. Περιπτώσεις βαρέος φορτίου

Τα κυλινδρικά ρουλεμάν, είτε πρόκειται για σφαιρικά ρουλεμάν είτε για κυλινδρικά ρουλεμάν, είναι επιρρεπή σε θερμότητα και κόπωση σε βαριές καταστάσεις. Επομένως, όταν το φορτίο είναι μεγάλο, χρησιμοποιούνται κυρίως συρόμενα ρουλεμάν, όπως σε κυλινδρόμυλους, ατμοστρόβιλους, αξεσουάρ αεροκινητήρων και μηχανήματα εξόρυξης.

 

4. Άλλες περιπτώσεις

Για παράδειγμα, η ταχύτητα εργασίας είναι ιδιαίτερα υψηλή, οι κραδασμοί και οι κραδασμοί είναι εξαιρετικά μεγάλοι και η ανάγκη εργασίας σε νερό ή διαβρωτικά μέσα κ.λπ., τα συρόμενα ρουλεμάν μπορούν επίσης να επιλεγούν εύλογα.

 

Για ένα είδος μηχανημάτων και εξοπλισμού, η εφαρμογή ρουλεμάν κύλισης και συρόμενων ρουλεμάν, η καθεμία έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και θα πρέπει να επιλέγεται λογικά σε συνδυασμό με το πραγματικό έργο. Στο παρελθόν, οι μεγάλοι και μεσαίου μεγέθους θραυστήρες χρησιμοποιούσαν γενικά συρόμενα ρουλεμάν χυτά με babbitt, επειδή μπορούσαν να αντέξουν μεγάλα φορτία κρούσης και ήταν πιο ανθεκτικά στη φθορά και σταθερά. Ο μικρός θραυστήρας με σιαγόνες χρησιμοποιείται κυρίως με ρουλεμάν κύλισης, τα οποία έχουν υψηλή απόδοση μετάδοσης, είναι πιο ευαίσθητα και εύκολα στη συντήρηση. Με τη βελτίωση του τεχνικού επιπέδου κατασκευής ρουλεμάν κύλισης, οι περισσότεροι από τους μεγάλους διακόπτες σιαγόνων χρησιμοποιούνται επίσης σε ρουλεμάν κύλισης.