Ang tumaas na pangangailangan upang mapabuti ang pagiging maaasahan sa buong industriya ay nangangahulugan na kailangang isaalang-alang ng mga inhinyero ang lahat ng bahagi ng kanilang kagamitan.Ang mga bearing system ay mga kritikal na bahagi sa isang makina at ang kanilang pagkabigo ay maaaring magkaroon ng sakuna at magastos na kahihinatnan.Ang disenyo ng tindig ay may malaking epekto sa pagiging maaasahan, lalo na sa matinding mga kondisyon ng pagpapatakbo kabilang ang mataas o mababang temperatura, vacuum at kinakaing unti-unti na mga kapaligiran.Binabalangkas ng artikulong ito ang mga pagsasaalang-alang na dapat gawin kapag tinutukoy ang mga bearings para sa mga mapaghamong kapaligiran, upang matiyak ng mga inhinyero ang mataas na pagiging maaasahan at mahusay na pangmatagalang pagganap ng kanilang kagamitan.

Ang isang sistema ng tindig ay binubuo ng maraming elemento kabilang ang mga bola, singsing, kulungan at pagpapadulas halimbawa.Ang mga standard na bearings ay karaniwang hindi nakayanan ang hirap ng malupit na kapaligiran at kaya espesyal na pagsasaalang-alang sa mga indibidwal na bahagi ay kailangang gawin.Ang pinakamahalagang elemento ay ang pagpapadulas, mga materyales, at espesyal na paggamot sa init o mga coatings at sa pamamagitan ng pagtingin sa bawat kadahilanan ay nangangahulugan na ang mga bearings ay maaaring pinakamahusay na i-configure para sa aplikasyon.

Gumagana sa mataas na temperatura

Ang mga application na may mataas na temperatura, tulad ng mga ginagamit sa mga actuation system sa loob ng industriya ng aerospace ay maaaring magharap ng mga hamon para sa mga standard na bearings.Higit pa rito, ang mga temperatura ay tumataas sa mga kagamitan habang ang mga yunit ay nagiging mas maliit at tumaas ang power-density, at ito ay nagdudulot ng isang isyu para sa average na tindig.

Pagpapadulas

Ang pagpapadulas ay isang mahalagang pagsasaalang-alang dito.Ang mga langis at grasa ay may pinakamataas na temperatura sa pagpapatakbo kung saan sila ay magsisimulang bumagsak at mabilis na sumingaw na humahantong sa pagkabigo ng bearing.Ang mga karaniwang greases ay kadalasang limitado sa pinakamataas na temperatura na humigit-kumulang 120°C at ang ilang karaniwang mataas na temperatura na greases ay may kakayahang lumaban sa mga temperatura na hanggang 180°C.

Gayunpaman, para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mas mataas na temperatura ay may mga espesyal na fluorinated lubricating greases at ang mga temperaturang higit sa 250°C ay maaaring makuha.Kung ang likidong pagpapadulas ay hindi posible, ang solidong pagpapadulas ay isang opsyon na nagbibigay-daan para sa mababang bilis ng maaasahang operasyon sa mas mataas na temperatura.Sa kasong ito, ang molybdenum disulphide (MOS2), tungsten disulphide (WS2), graphite o Polytetrafluoroethylene (PTFE) ay inirerekomenda bilang solid lubricant dahil maaari nilang tiisin ang napakataas na temperatura sa mas mahabang panahon.

Mga materyales

Pagdating sa mga temperatura na lampas sa 300°C espesyal na ring at ball materials ang kailangan.Ang AISI M50 ay isang mataas na temperatura na bakal na karaniwang inirerekomenda dahil nagpapakita ito ng mataas na pagsusuot at paglaban sa pagkapagod sa mataas na temperatura.Ang BG42 ay isa pang mataas na temperatura na bakal na may mahusay na mainit na tigas sa 300°C at karaniwang tinutukoy dahil ito ay may mataas na antas ng paglaban sa kaagnasan at hindi gaanong madaling kapitan ng pagkapagod at pagsusuot sa matinding temperatura.

Kinakailangan din ang mga high temperature cage at maaari silang ibigay sa mga espesyal na polymer materials kabilang ang PTFE, Polyimide, Polyamide-imide (PAI) at Polyether-ether-ketone (PEEK).Para sa mataas na temperatura ng langis lubricated system tindig cages ay maaari ding manufactured mula sa tanso, tanso o pilak-tubog na bakal.

Mga coatings at heat treatment

Ang mga advanced na coatings at surface treatment ay maaaring ilapat sa mga bearings upang labanan ang friction, maiwasan ang corrosion at bawasan ang pagkasira, kaya pagpapabuti ng pagganap ng bearing sa mataas na temperatura.Halimbawa, ang mga kulungan ng bakal ay maaaring lagyan ng pilak upang mapabuti ang pagganap at pagiging maaasahan.Sa kaso ng lubricant failure/gutom, ang silver-plating ay kumikilos tulad ng solid lubricant, na nagpapahintulot sa bearing na magpatuloy sa pagtakbo sa loob ng maikling panahon o sa isang emergency na sitwasyon.

Pagiging maaasahan sa mababang temperatura

Sa kabilang dulo ng sukat, ang mababang temperatura ay maaaring maging problema para sa karaniwang mga bearings.

Pagpapadulas

Sa mababang temperatura na aplikasyon, halimbawa cryogenic pumping application na may temperatura sa rehiyon na -190°C, ang mga oil lubrication ay nagiging waxy na nagreresulta sa pagkabigo ng bearing.Ang solid na pagpapadulas tulad ng MOS2 o WS2 ay perpekto para sa pagpapabuti ng pagiging maaasahan.Higit pa rito, sa mga application na ito, ang media na pumped ay maaaring kumilos bilang ang lubricant, kaya ang mga bearings ay kailangang espesyal na i-configure upang gumana sa mga mababang temperatura gamit ang mga materyales na gumagana nang maayos sa media.

Mga materyales

Ang isang materyal na maaaring magamit upang pahusayin ang buhay ng isang bearing sa pagod at resistensya sa pagsusuot ay ang SV30® – isang martensitic through-hardened, high nitrogen, corrosion-resistant steel.Inirerekomenda din ang mga ceramic na bola habang naghahatid sila ng mahusay na pagganap.Ang mga likas na mekanikal na katangian ng materyal ay nangangahulugan na nagbibigay sila ng mahusay na operasyon sa mahinang kondisyon ng pagpapadulas, at ito ay mas mahusay na angkop upang gumana nang mapagkakatiwalaan sa mababang temperatura.

Ang materyal ng hawla ay dapat ding piliin na maging hindi masusuot hangga't maaari at ang magagandang pagpipilian dito ay kasama ang PEEK, Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) at PAI na mga plastik.

Paggamot ng init

Ang mga singsing ay dapat na espesyal na ginagamot sa init upang mapabuti ang dimensional na katatagan sa mababang temperatura.

Panloob na disenyo

Ang karagdagang pagsasaalang-alang para sa pagtatrabaho sa mababang temperatura ay ang panloob na disenyo ng tindig.Ang mga bearings ay dinisenyo na may antas ng radial play, ngunit habang bumababa ang temperatura, ang mga bahagi ng bearing ay sumasailalim sa thermal contraction at ang dami ng radial play ay nababawasan.Kung ang antas ng radial play ay bumaba sa zero sa panahon ng operasyon, magreresulta ito sa pagkabigo ng bearing.Ang mga bearings na inilaan para sa mga application na mababa ang temperatura ay dapat na idinisenyo na may higit na radial play sa mga temperatura ng silid upang payagan ang isang katanggap-tanggap na antas ng operating radial play sa mababang temperatura.

Paghawak ng presyon ng vacuum

Sa napakataas na vacuum na kapaligiran tulad ng mga naroroon sa pagmamanupaktura ng mga electronics, semiconductors at LCD, ang presyon ay maaaring mas mababa sa 10-7mbar.Ang mga ultra-high na vacuum bearings ay karaniwang ginagamit sa mga kagamitan sa aktuasyon sa loob ng kapaligiran ng pagmamanupaktura.Ang isa pang tipikal na aplikasyon ng vacuum ay ang turbomolecular pump (TMP) na bumubuo ng vacuum para sa mga kapaligiran sa pagmamanupaktura.Sa huling application na ito ang mga bearings ay madalas na kinakailangan upang gumana sa mataas na bilis.

Pagpapadulas

Ang pagpapadulas sa mga kondisyong ito ay susi.Sa ganoong mataas na mga vacuum, ang mga karaniwang lubrication greases ay sumingaw at lumalabas din ang gas, at ang kakulangan ng epektibong pagpapadulas ay maaaring magresulta sa pagkabigo ng bearing.Samakatuwid, kailangang gumamit ng espesyal na pagpapadulas.Para sa mataas na vacuum na kapaligiran (hanggang sa humigit-kumulang 10-7 mbar) ang mga PFPE greases ay maaaring gamitin dahil mas mataas ang resistensya ng mga ito sa evaporation.Para sa napakataas na vacuum na kapaligiran (10-9mbar at mas mababa) kailangang gumamit ng mga solid lubricant at coatings.

Para sa katamtamang vacuum na kapaligiran (sa paligid ng 10-2mbar), na may maingat na disenyo at pagpili ng espesyal na vacuum grease, ang mga bearing system na naghahatid ng mahabang panahon ng buhay na higit sa 40,000 oras (humigit-kumulang 5 taon) ng patuloy na paggamit, at gumagana sa mataas na bilis, ay maaaring nakamit.

paglaban sa kaagnasan

Ang mga bearings na inilaan para sa paggamit sa isang kinakaing unti-unti na kapaligiran ay kailangang espesyal na i-configure dahil maaari silang malantad sa mga acid, alkalis at tubig-alat kasama ng iba pang mga nakakaagnas na kemikal.

Mga materyales

Ang mga materyales ay isang mahalagang pagsasaalang-alang para sa mga kinakaing unti-unti na kapaligiran.Ang standard bearing steels ay madaling kaagnasan, na humahantong sa maagang pagkabigo ng bearing.Sa kasong ito, dapat isaalang-alang ang SV30 ring material na may ceramic ball dahil mataas ang resistensya ng mga ito sa corrosion.Sa katunayan, ipinakita ng mga pag-aaral na ang materyal na SV30 ay maaaring tumagal ng maraming beses na mas mahaba kaysa sa iba pang bakal na lumalaban sa kaagnasan sa isang kapaligiran ng salt spray.Sa mga kinokontrol na salt-spray test, ang SV30 steel ay nagpapakita lamang ng kaunting senyales ng kaagnasan pagkatapos ng 1,000 oras ng salt spray testing (tingnan ang graph 1) at ang mataas na corrosion resistance ng SV30 ay malinaw na nakikita sa mga test ring.Ang mga espesyal na materyal na ceramic ball tulad ng Zirconia at Silicon Carbide ay maaari ding gamitin upang higit pang mapataas ang resistensya ng bearing sa mga kinakaing unti-unti.

Pagkuha ng higit pa mula sa media lubrication

Ang panghuling mapaghamong kapaligiran ay ang mga application kung saan gumaganap ang media bilang pampadulas, halimbawa mga nagpapalamig, tubig, o hydraulic fluid.Sa lahat ng mga application na ito ang materyal ay ang pinakamahalagang pagsasaalang-alang, at SV30 - ceramic hybrid bearings ay madalas na natagpuan upang magbigay ng pinaka-praktikal at maaasahang solusyon.

Konklusyon

Ang mga matinding kapaligiran ay nagpapakita ng maraming mga hamon sa pagpapatakbo sa mga karaniwang bearings, kaya nagiging sanhi ng mga ito na mabigo nang maaga.Sa mga application na ito, ang mga bearings ay dapat na maingat na i-configure upang ang mga ito ay angkop para sa layunin at maghatid ng mahusay na pangmatagalang pagganap.Upang matiyak ang mataas na pagiging maaasahan ng mga bearings, ang espesyal na pansin ay dapat bayaran sa pagpapadulas, mga materyales, mga coatings sa ibabaw at paggamot sa init.