Ce este un rulment cu manșon? Un ghid practic pentru materiale și selecție

Un motor de antrenare a transportorului funcționează silențios timp de trei ani, apoi începe să bubuie la viteză mică și să zumzeze la viteză mare. Echipa de întreținere trage clopoțelul de capăt, iar înăuntru stă un cilindru de bronz de mărimea unei căni de cafea, cu un orificiu tăiat și o peliculă de lac negru. Acel cilindru este un rulment cu manșon, iar defecțiunea lui explică aproape totul despre modul în care se comportă întreaga familie.

Un rulment cu manșon, numit și lagăr alunecat, bucșă sau rulment, este o căptușeală cilindrică dintr-o singură bucată care poartă un arbore pe o peliculă de ulei, grăsime sau lubrifiant solid în loc de elementele de rulare. Nu există nicio cușcă, nicio bilă care rulează și nimic care să se rotească în afară de arborele însuși.

Răspunsul scurt la ce este un rulment cu manșon se rezumă la trei variabile: joc, film de lubrifiant și material. Când cele trei sunt potrivite cu sarcina și viteza, un rulment cu manșon din aliaj de cupru poate rezista de mai multe ori mai mult decât un rulment cu bile. Când unul dintre ele este greșit, același rulment se poate bloca într-un singur schimb.

Cum ajunge sarcina de fapt la carcasă

Un rulment cu manșon funcționează mai degrabă prin geometrie decât prin contact de rulare. Alezajul este prelucrat cu câteva sutimi de milimetru mai mare decât arborele, ceea ce creează un spațiu convergent în direcția de rotație. Pe măsură ce arborele se întoarce, uleiul este târât în ​​acea pană care se îngustează, presiunea crește, iar jurnalul se ridică de pe metal. Apoi, arborele merge pe o peliculă de ulei care are adesea o grosime de numai 5 până la 25 de microni.

La oprire și la viteză foarte mică, nu se poate forma peliculă, astfel încât sarcina este suportată de aditivii de limită din grăsime sau de materialul rulmentului însuși. Acesta este motivul pentru care sarcina pornire-oprire este mult mai grea pe un rulment cu manșon decât este funcționarea continuă.

Grosimea filmului trebuie să rămână mai mare decât rugozitatea suprafeței combinată a celor două părți plus cea mai mare particule care circulă în ulei. O particulă de granulație de 10 microni este mai mare decât multe filme de ulei, motiv pentru care filtrarea contează la fel de mult ca și selecția aliajului. Temperatura închide bucla: uleiul fierbinte este ulei subțire, iar o peliculă subțire poartă mai puțină sarcină la aceeași viteză.

Principalele tipuri pe care le veți găsi pe mașinile reale

Bucșe solide și despicate

Bucșele solide sunt presate sau micșorate într-o carcasă și înlocuite odată ce alezajul depășește toleranța. Bucșe despicate există pentru arbori care nu pot fi îndepărtați, cum ar fi arborii cotiți și arborii de linie lungă pe echipamente mai vechi.

Versiuni cu flanșă și împingere

O flanșă suportă atât sarcină axială, cât și sarcină radială. Aplicațiile cu pivot, cârmă și balamale folosesc bucșe cu flanșă, deoarece ansamblul trebuie să reziste, de asemenea, la mișcarea verticală, fără a adăuga o șaibă de presiune separată.

Bucșe auto-lubrifiante

Bronzul înfundat cu grafit, bronzul sinterizat impregnat cu ulei și carcasele din oțel căptușite cu PTFE funcționează acolo unde re-ungerea este imposibilă: transportoare la distanță, dispozitive submarine și zone de spălare în fabricile alimentare. Ei schimbă capacitatea maximă de sarcină pentru un interval de întreținere măsurat în ani și nu în săptămâni. În instalațiile cu praf, unde punctele de lubrifiere sunt frecvent ratate, o bucșă auto-lubrifiantă din bronz aluminiu sau alamă este adesea răspunsul mai ieftin pe parcursul a cinci ani de funcționare.

Bucșe din alamă auto-lubrifiante pentru mașini de inginerie Bucșe din alamă auto-lubrifiante pentru mașini de inginerie is made of high-quality high-strength brass material, combined with embedded solid lubrication technology, it... Vizualizare produs →

Scoici bimetalice și căptușite cu babbitt

Straturile subțiri de babbitt lipite de un suport din oțel sau bronz domină rulmenții principali ale motorului și suporturile turbinei, unde conformabilitatea și încorporarea contează mai mult decât rezistența brută.

Aliajele de cupru și locul în care aparține fiecare

Aliajele de cupru domină rulmenții industriali cu manșon, deoarece elimină căldura din peliculă, înglobează particule dure în loc să înțepenească arborele și țin un film hidrodinamic la sarcină moderată.

Dacă sarcina implică apă de mare, praf abraziv sau o sarcină care inversează direcția, bronzul de aluminiu este de obicei punctul de plecare mai sigur. Dacă arborele este moale și sarcina este modestă, bronzul de staniu va îngloba contaminarea și va ierta micile erori de aliniere pe care nu le-ar face un aliaj mai dur.

Rulment cu manșon sau rulment pentru element de rulare?

Alegerea este rareori legată de calitate. Este vorba despre zgomot, spațiu, accesul la lubrifiere și modul în care se așteaptă să se defecteze piesa.

De ce eșuează rulmenții cu manșon

Majoritatea eșecurilor nu sunt eșecuri materiale. Sunt probleme de lubrifiere, potrivire sau contaminare pe care aliajul nu le poate compensa.

• Foametea de petrol: filmul se prăbușește, orificiul preia metalul din jurnal și scorurile se răspândesc în jurul circumferinței în câteva minute.
• Contaminare: bronzul înglobează particule dure și protejează arborele, dar odată ce particulele încorporate stau mândri de orificiu, împing jurnalul ca o unealtă de tăiere.
• Supraîncălzire: vâscozitatea scade pe măsură ce temperatura crește, astfel încât un rulment care rulează cu 20 de grade Celsius peste design poate pierde o mare parte din capacitatea sa de încărcare.
• Alinierea greșită și încărcarea pe margine: un arbore care nu este paralel cu 0,05 mm pe o bucșă scurtă concentrează sarcina pe o margine și șterge prima margine.
• Degajare greșită: prea strâns și rulmentul se blochează pe măsură ce arborele crește cu căldură; prea slăbit, iar jurnalul se învârte, ciocanește și bate ovalul.
• Fretting și creep: interferența insuficientă în carcasă permite diametrului exterior să lustruiască orificiul carcasei și să elimine resturile de oxid.
• Curentul arborelui: Unitățile cu frecvență variabilă pot împinge curentul prin arbore și pot eroda gaura ca un model de cratere fine.

O listă de verificare a selecției care previne returnările costisitoare

1. Încărcare: înregistrați componentele constante, alternative și de șoc, plus orice forță. O bucșă cu flanșă costă mai puțin decât adăugarea unei fețe de tracțiune separată mai târziu.
2. Viteza si PV: înmulțiți presiunea unitară cu viteza de suprafață. Valoarea admisibilă scade brusc ori de câte ori filmul nu se poate forma, cum ar fi în regim de oscilare sau de indexare.
3. Calea de lubrifiere: baie de ulei, alimentare forțată, niplu de unsoare sau nimic. Decideți acest lucru înainte de a alege aliajul, nu după.
4. Mediu: apă de mare, praf abraziv, substanțe chimice de spălare, temperatura ambiantă și dacă îmbinarea este scufundată.
5. Clearance: specificați spațiul liber instalat, nu spațiul liber. Un punct de plecare tipic pentru bronzul pe oțel este 0,001 până la 0,0015 din diametrul arborelui.
6. Stare arbore: duritatea, finisarea suprafeței și dacă jurnalul poate fi re-prelucrat sau înlocuit dacă se uzează.
7. Geometrie: canelura de ulei și poziția găurii, teșituri, grosimea peretelui și modul în care piesa va fi presată și scoasă.
8. Strategia de înlocuire: bucșa este o piesă de uzură planificată cu un interval de inspecție sau o componentă pe viață?

Într-o mină în care un știft de concasor este uns săptămânal în cel mai bun caz, o bucșă auto-lubrifiantă din bronz aluminiu îndepărtează în întregime etapa de lubrifiere și menține îmbinarea în funcțiune până la următoarea oprire planificată.

Bucșe auto-lubrifiante din bronz aluminiu pentru echipamente miniere Bucșe auto-lubrifiante din bronz aluminiu pentru echipamente miniere is a nickel-aluminum bronze self-lubricating bushing developed specifically for working conditions in mi... Vizualizare produs →

Unde lagărele cu manșon din aliaj de cupru își câștigă păstrarea

Sistemele de propulsie și direcție ale navei sunt cazul clasic. O cârmă, un cilindru hidraulic, un șliț de ancoră și o etanșare a tubului de pupa funcționează toate la sarcini diferite, viteze diferite și expunere la coroziune diferită, totuși fiecare cere o bucșă din aliaj de cupru dimensionată pentru propria sa datorie.

Echipamentele miniere și metalurgice urmează aceeași logică în condiții mai grele: sarcini mari de șoc, praf abraziv și intervale lungi între opririle de întreținere. Mașinile de inginerie, cutiile de viteze ale energiei eoliene și mașinile de frezat angrenajele folosesc roți melcate și bucșe din aliaj de cupru unde contactul de alunecare și amortizarea contează mai mult decât eficiența rulării.

Bucșa din bronz de staniu de mai jos este un exemplu tipic de material ales pentru o anumită sarcină, mai degrabă decât pentru un grad de uz general.

Bucșă din bronz de staniu pentru sistemele de propulsie a navelor Bucșa din bronz de staniu pentru sistemele de propulsie a navelor este o componentă de înaltă performanță rezistentă la uzură, proiectată pentru părți cheie, cum ar fi arborele de propulsie a navei, sistemele de cârmă, ... Vizualizare produs →

Note de aprovizionare: toleranțe, calitatea turnării și consistența lotului

Doi furnizori pot cita același nume de aliaj și pot livra piese foarte diferite. Trei detalii separă o bucșă care funcționează ani de zile de una care se defectează în luni de zile.

• Dimensiuni instalate: o fixare prin presare închide orificiul cu aproximativ cantitatea de interferență, astfel încât desenul ar trebui să menționeze jocul instalat și nu doar alezajul în stare liberă.
• Soliditatea turnării: porozitatea din interiorul peretelui devine un loc de inițiere a fisurilor sub sarcina de șoc. Solicitați certificarea materialului și, în cazul pieselor critice, inspecție cu ultrasunete sau cu penetrare a colorantului.
• Consistența lotului: păstrați numărul de căldură în evidență. Același aliaj dintr-o topitură diferită poate prelucra diferit și se poate uza diferit.

Yangzhou Yifeng Copper Products a turnat și prelucrat componente din aliaj de cupru din 2005, inclusiv bronz de staniu, bronz de aluminiu și bucșe din alamă, rulmenți auto-lubrifianți, inele de etanșare marine și angrenaje melcate. The profilul companiei descrie o fabrică de 30.000 de metri pătrați, peste 80 de angajați și un parteneriat de cercetare cu o universitate, care este genul de fundal care merită verificat atunci când o bucșă se află în interiorul unui ansamblu nereparabil.

Reduceți subiectul la elementele sale esențiale și un rulment cu manșon este un spațiu controlat umplut cu un film controlat. Orice altceva, aliajul, canelura, toleranța, finisajul, există pentru a proteja acel gol.

Dacă specificați unul, începeți cu sarcina și ruta de lubrifiere, apoi alegeți aliajul. Dacă depanați unul, măsurați spațiul liber instalat și uitați-vă la ulei înainte de a da vina pe material. Pentru desene, date privind sarcinile sau o a doua opinie cu privire la o piesă nereușită, echipa de ingineri poate fi contactată prin intermediul pagina de contact .