Скользящие и подвижные опоры трубопроводов
Опоры трубопроводов
Опоры трубопровода являются неотъемлемой частью магистралей различного назначения — трубопроводов ТЭС и АЭС, технологических трубопроводов предприятий самых разных отраслей промышленности, газопроводов и нефтепроводов, а также трубопроводов инженерных систем жилищно-коммунального хозяйства. В процессе эксплуатации трубопроводов неизбежно возникают крутящие моменты, осевые, боковые (поперечные) и вертикальные нагрузки (напряжение на изгиб). Различают неподвижные и подвижные опоры трубопроводов.
Опоры неподвижные
Неподвижные опоры трубопроводов используются в магистральных сетях надземной прокладки, а также в трубопроводах, проложенных под землей по бесканальной технологии. Они выполняют задачу восприятия и нивелирования нагрузок, которые появляются в трубопроводах в результате температурных колебаний. Опоры трубопроводов неподвижные представляют собой металлоконструкцию, выполненную в виде расположенной на листе листовой стали стальной трубы — стакана, предназначенного для защиты оцинкованной или полиэтиленовой оболочки труб магистрали от физических повреждений и дополнительной теплоизоляции.
Расстояние между опорами трубопровода определяется исходя из характеристик компенсаторов, устанавливаемых между ними. Компенсаторы принимают на себя нагрузки, вызванные удлинением элементов трубопровода под действием температурных перепадов. Особенно важное значение они имеют в магистралях районов севера, где перепады температур бывают настолько существенными, что могут вызвать преждевременный выход трубопровода из строя (раньше, нежели дата, обозначенная в эксплуатационном прогнозе).
Отечественной промышленностью выпускаются опоры неподвижные хомутовые (тип Т3), опоры неподвижные безкорпусные (тип Т11), опоры неподвижные двухупорные усиленные (тип Т6), опоры неподвижные лобовые четырехупорные (тип Т5), опоры неподвижные бугельного типа (Т44), а также опоры неподвижные лобовые усиленные четырехупорные (тип Т5 и Т7).
Опоры подвижные
Подвижные опоры трубопроводов
Подвижные опоры трубопроводов не препятствуют смещению его элементов в результате температурной деформации, но, тем не менее, осуществляют поддержку магистрали.
Они предназначены для восприятия исключительно вертикальных нагрузок, производимых массой самого заполненного рабочей средой трубопровода. Скользящие опоры позволяют трубопроводу перемещаться исключительно вдоль его осевой линии, фиксируя магистраль в горизонтальной плоскости. Российские металлургические предприятия производят опоры подвижные скользящие (тип Т13 и Т14), опоры подвижные хомутовые для трубопроводов типов ОПП3 и ОПБ2, а также опоры подвижные хомутовые типа JG{1 и некоторые другие разновидности этих необходимых элементов магистралей, в частности, катковые опоры.
Хомутовые опоры трубопроводов воспринимают и компенсируют вертикальные осевые и боковые нагрузки. В случае прокладки трубопроводов большого диаметра используют хомутовые опоры с дополнительными ребрами жесткости.
Скользящие опоры трубопроводов
Катковые опоры трубопроводов также являются подвижными, но этот вид трубопроводной арматуры не только позволяет перемещаться трубам, но и сам может скользить по направляющим при помощи катка (катков).
Используются катковые опоры при монтаже трубопроводов в тоннелях. Катковые опоры поддерживают трубопровод и могут скользить по каткам как по оси трубопровода, так и в сторону (боковое смещение опоры, как правило, не должно при этом превышать 50мм). Перемещение опоры ограничивается направляющими и специальными упорами, которыми снабжено основание изделия. Различают однокатковые (используются для трубопроводов диаметром 194-1420мм) и двухкатковые опоры (используются для трубопроводов диаметром 720-1420мм).
Опоры являются обязательным элементом любого трубопровода, они необходимы для того, чтобы напряжения, возникающие в металле в результате тех или иных внешних воздействий, не превышали допустимых пределов и не смогли привести к деформации или даже преждевременному разрушению магистрали. От опор во многом зависит длительность и исправность работы трубопровода, поэтому необходимо выбирать надежные изделия, произведенные из качественных материалов, прошедшие контроль и сертификацию.
Опоры трубопроводов — сводная таблица
| п/п | № ОСТа |
Наименование |
п/п | № ОСТа |
Наименование | Дн | |
| 1 | 34-10-610-94 | Оп. неподвиж. для верт. короба | 17 | 34-10-725-93 | Блок подв. привар. для гориз. тр. |
58-540 | |
| 2 | 34-10-611-94 | Блок двухкатковый |
18 | 34-10-726-93 | Блок подвес. с опорн. балкой |
58-1630 | |
| 3 | 34-10-612-94 | Блок катковый пружинный |
19 | 34-10-727-93 | Блок подвес. привар. для верт. тр. |
58-640 | |
| 4 | 34-10-613-94 | Втулка с колпаком |
58-1430 | 20 | 34-10-728-93 | Блок подвес. хомут для верт. тр. |
58-640 |
| 5 | 34-10-614-94 | Оп. скользящая и неподвижная |
58-1430 | 21 | Блок подвески с проушиной |
||
| 6 | 34-10-615-94 | Оп. приварная скользящая и неподвижная |
87-1630 | 22 | 34-10-730-93 | Блок подвески с серьгой |
|
| 7 | 34-10-616-94 | Оп. хомутовая скользящая |
58-1630 | 23 | 34-10-731-93 | Блок подвески с плавником |
|
| 8 | 34-10-617-94 | Оп. хомутовая неподвижная |
58-1630 | 24 | 34-10-732-93 | Блок подвески с траверсой | |
| 9 | 34-10-618-94 | Опора катковая |
58-1630 | 25 | 34-10-733-93 | Проушина с накладкой |
58-640 |
| 10 | 34-10-619-94 | Оп. скользящая и непод. с напр. хом. |
427-1650 | 26 | 34-10-734-93 | 58-640 | |
| 11 | 34-10-620-94 | Опора сварных отводов |
59-540 | 27 | 34-10-735-93 | Хомут для горизонтальных тр-ов |
58-640 |
| 12 | 34-10-621-94 | Опора трубчат. крутоиз. отводов |
111-1430 | 28 | 34-10-736-93 | Хомут для вертикальных тр-ов |
58-640 |
| 13 | 34-10-622-94 | Оп. скользящая и неподвижная |
58-540 | 29 | 34-10-737-93 | Балки опорные |
|
| 14 | 34-10-623-94 | Блок подв. привар. для гориз. тр-ов |
58-1630 | 30 | 34-10-738-93 | Лапа с накладкой |
640-1630 |
| 15 | 34-10-624-94 | Блок подв. привар. для гориз. тр-ов |
58-640 | 31 | 34-10-739-93 | Тяги резьбовые с муфтой |
Катковые опоры для трубопроводов | Котлотехника
Главная » Продукция » Опорно-подвесные системы (ОПС) » Катковые опоры однорядные и двухрядные для опор трубопроводов. Катковые опоры – вместо рабочей площадки как у скользящих опор используются катки. Это выполняется в тех случаях когда необходимо обеспечить податливость трубопроводов и где необходимо создать наименьшую силу трения. Само название опор соответствует принципу работы. В основе лежит катающийся элемент – каток. Катки обеспечивают смещение трубопровода в заданном направлении по одной из осей. Катковая опора совмещает в себе сразу два элемента – это скользящая опора и непосредственно сам каток. Для катковой опоры при осевом перемещении трубопровода силы трения принимаются равными 0,1, а при боковом перемещении перпендикулярно оси 0,3 (на участках вблизи гибких компенсаторов и самокомпенсации). Катковые подвижные опоры применяют в трубопроводе, когда скользящие опоры не обеспечивают свободного перемещения трубопровода. Благодаря невысокому коэффициенту сил трения катковые опоры более чувствительны к перемещениям трубопровода в продольном и поперечном направлении. Однорядные катковые опоры используются при монтаже трубопроводов в тоннелях с наружным диаметром труб от 219-6630 мм, благодаря высокой подвижности и малому коэффициенту трения применяются при осевом перемещении. Допускается боковое скольжение по катку не более 50мм. Опоры предназначены для крепления труб из углеродистой и низколегированной стали при строительстве технологических трубопроводов, транспортирующих вещества с температурой от 0 до + 450 С и условным давлением Ру до 10 МПа при температуре окружающей среды до минус 70 С.
Пример:
Опоры катковые по ОСТ 24.
Для расчета свяжитесь с нами — 7 (900) 644-87-98 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
125.159» Подшипники скольжения и качения
16 февраля 2001 г.
7 минут
Специальные цилиндрические роликоподшипники допускают два одновременных движения вала – вращение и осевые колебания.
Подшипники для валов, которые колеблются как в осевом направлении, так и вращаются, представляют особую проблему для разработчиков подшипников качения. Такие валы существуют во многих отраслях промышленности и включают красочные и демпфирующие валы в печатных машинах, отсадочные валы в текстильном оборудовании, валы в ленточных шлифовальных машинах и оборудовании для обработки кожи, и это лишь некоторые из них.
Здесь основное внимание будет уделено подшипникам для поддержки красочных валов печатных машин, их конструкции, выбору, расчету, расположению и смазке. Традиционно красочные валики, используемые для нанесения краски на ротационные печатные цилиндры, опираются на подшипники скольжения. Однако эти подшипники скольжения все чаще заменяются подшипниками качения. Опыт показал, что цилиндрические роликоподшипники с очень широким внутренним кольцом являются лучшим решением для этого конкретного применения, поскольку линейное движение может быть выполнено внутри самого подшипника.
Другие типы подшипников качения, используемые для этого комбинированного вращательного/линейного движения, включают:
- игольчатые роликоподшипники с расширенным внутренним кольцом,
- Комбинации радиальных шарикоподшипников и линейных шарикоподшипников,
- центрирующие игольчатые роликоподшипники с удлиненным внутренним кольцом,
- комбинации игольчатых роликов и сферических подшипников скольжения, Многорядные шарикоподшипники
- для ракельных валиков и Однорядные шарикоподшипники
- со специальной направляющей сепаратора.
Линейные колебания валов обычно вызываются одним из четырех типов привода: кулачковыми кулачками, червячными передачами, механическими или пневматическими блоками управления. Кулачковые и червячные приводы имеют постоянное отношение скорости к колебаниям, тогда как колебания не зависят от скорости для механических и пневматических приводов управления.
Подшипники для красочных валов
Цилиндрические роликоподшипники для красочных валов основаны на однорядных подшипниках конструкции NU, но имеют гораздо более широкое внутреннее кольцо, что обеспечивает довольно большие линейные перемещения.
Узел роликов и сепаратора направляется между встроенными фланцами на наружном кольце. Фактические подшипники были адаптированы к конкретным приложениям и включают
- стандартное наружное кольцо.
- стандартный набор роликов в стандартном сепараторе.
- специальное внутреннее кольцо.
Рекомендуемый ассортимент продукции показан в таблице 1 . Другие размеры могут быть сделаны доступными. Подшипники имеют радиальный внутренний зазор C3 в стандартной комплектации. Это больше, чем обычно, чтобы предотвратить их блокировку, так как внутренние кольца нагреваются больше во время работы, чем внешние кольца.
В таблице 1 , s представляет собой расстояние, на которое наружное кольцо может быть смещено в осевом направлении по отношению к внутреннему кольцу от центрального положения, и называется ходом для этих подшипников.
Рабочие условия
Рассматривается применение, когда вал, на котором установлены подшипники, является составной частью красочного валика.
Существует еще один тип красочного валика, в котором вал и вал поддерживаются отдельно, — так называемое четырехопорное устройство, — но здесь мы его рассматривать не будем.
Цилиндрические ролики подшипников катятся по окружности и одновременно скользят по внутреннему кольцу в направлении, перпендикулярном направлению качения. Это относительное скольжение S определяется отношением расстояния скольжения a к расстоянию качения r .
(1)
Если осевое смещение на внутреннем кольце постоянно, относительное скольжение при постоянной скорости скольжения определяется с помощью
где
| а | = амплитуда осевого колебания, соответствующая половине хода [мм] |
| д м | = средний диаметр подшипника = 0,5(d + D) [мм] |
| D ш | = диаметр цилиндрического ролика [мм] |
| Ф | = диаметр дорожки качения внутреннего кольца [мм] |
| Е | = диаметр дорожки качения наружного кольца [мм] |
| п а | = частота осевых колебаний [мин-¹] |
| п д | = частота вращения наружного кольца [мин-¹] |
| п и | = частота вращения внутреннего кольца [мин-¹] |
Когда осевая скорость изменяется синусоидально (например, при кривошипном приводе), относительное скольжение изменяется между максимальным значением и нулем.
Это максимальное значение в 1,575 раза превышает значение постоянной скорости скольжения.
Рис. 3 представляет собой графическое представление уравнений 2 и 3 и действительно для среднего относительного скольжения, соответствующего постоянной осевой скорости колебаний.
Опыт показал, что для выбора правильного размера подшипника можно использовать взаимосвязь относительного скольжения и статического запаса прочности s 0 . Это подтвердили специальные тесты. Статический коэффициент безопасности S 0 определяется как базовая статическая нагрузка на носитель C 0 , разделенная на эквивалентную статическую нагрузку с подшипником P 0 , I.E.
(4)
, где , то есть
(4)
, где
P 0 = радиальная нагрузка F r , действующая на подшипник для цилиндрических роликоподшипников. Для обеспечения правильной работы подшипника пересечение относительного скольжения S и статического коэффициента запаса прочности s 0 должно находиться выше кривой, показанной на рис.
5. Если эти два критерия не выполняются, существует риск преждевременного выхода подшипника из строя.
Также необходимо рассчитать срок службы подшипника, используя классическое уравнение долговечности (по ISO 281:1990)
(5)
где
| L 10 6 6 6 = номинальный срок службы [миллионы оборотов] | |
| С | = номинальная динамическая грузоподъемность [Н] |
| П | = эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник [Н] |
| стр. | = показатель степени = 10/3 для подшипников качения |
Так как цилиндрические роликоподшипники могут воспринимать только радиальную нагрузку P = F r = радиальная нагрузка, действующая на подшипник.
Смазка
Смазка имеет решающее значение для эксплуатационной надежности подшипникового узла и определяет, достигнет ли подшипник своего теоретического срока службы или нет.
Практический опыт показал, что консистентная смазка является подходящей смазкой для цилиндрических роликоподшипников с удлиненным внутренним кольцом. Тенденция в полиграфической промышленности также направлена на консистентную смазку и необслуживаемые узлы.
Однако важно выбрать подходящую смазку, а также использовать соответствующее количество выбранной смазки. Из-за скользящих движений подшипников в красочных валах предпочтительна смазка EP, и смазка SKF LGEP 2 зарекомендовала себя очень хорошо.
- Эта смазка создана на основе
- минеральное масло с кинематической вязкостью при 40 °C 200 мм²/с,
- имеет загуститель на основе литиевого мыла,
- можно использовать при температурах от –20 до +110 °C и
- имеет согласованность 2 по шкале NLGI. Смазка SKF LGEP 2 — .
- отлично подходит для условий сильной вибрации и ударных нагрузок,
- подходит для больших нагрузок,
- обладает хорошими антикоррозионными свойствами, а
- устойчив к воде.
Соответствующее количество смазки, наносимое на подшипник для первой смазки, определяется из
(6)
, где
| Q инициализация | = количество смазки для начальной заливки [см³] |
| Д | = наружный диаметр подшипника [мм] |
| С | = ширина наружного кольца подшипника [мм] |
Количество смазки, которое необходимо нанести при повторной смазке, зависит от интервала повторной смазки, выбранного оператором машины. Ориентировочные значения можно получить, используя
(7)
, где
| Q отн. | = количество смазки для повторного смазывания [см³] |
| Д | = наружный диаметр подшипника [мм] |
| Б | = ширина внутреннего кольца подшипника [мм] |
| ти | = интервал повторного смазывания, выбранный оператором [ч] |
| тф | = интервал повторной смазки, полученный из Общий каталог SKF 4000 [ч] |
Обычный интервал повторного смазывания, выбираемый операторами машин, составляет от 1000 до 2000 часов.
Максимальный интервал повторного смазывания, указанный в Общем каталоге (шкала b), составляет 25 000 часов.
Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не заполнить подшипник чрезмерным количеством смазки, так как это увеличит трение и вызовет повышение температуры подшипника. Кроме того, рекомендуется обкатывать подшипник после заполнения смазкой.
Заключение
Из-за преобладающих условий нагрузки и сочетания вращения подшипника и периодического осевого смещения требования, предъявляемые к подшипникам для типа работы, выполняемой красочными валиками, чрезвычайно высоки.
SKF нашла решение в цилиндрических роликоподшипниках с удлиненным внутренним кольцом. Эти подшипники отвечают требованиям во всех отношениях, обеспечивая возвратно-поступательное осевое движение внутри самого подшипника. Представленные здесь диаграммы и уравнения хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации и могут использоваться для выбора подходящего цилиндрического роликоподшипника.
Andreas Kraus
SKF GmbH, Schweinfurt, Germany
Benefits of Plastic Linear Bearings
Предпочитаете посмотреть вебинар? Вот: https://www.youtube.com/watch?v=SLXX4kHNp5s
Тема сегодняшнего вебинара — скольжение против качения: преимущества пластиковых линейных подшипников. Мы собираемся обсудить, как правильно внедрить пластиковые линейные подшипники скольжения в приложения, в которых вы, вероятно, больше знакомы с проектированием шарикоподшипников с рециркуляцией. Внедрение пластиковых линейных подшипников — это способ увеличить срок службы вашего оборудования, снизить затраты и устранить потребность в смазке в ваших приложениях.
Эта презентация носит технический характер и содержит ряд ключевых моментов:
- Как изготавливаются подшипники из композитного пластика
- Чем то, что мы называем подвижным пластиком или искусственным пластиком, отличается от более простых коммерческих пластиков, доступных на рынке
- Как они работают
- Чем они отличаются от рециркуляционных шарикоподшипников
- Как они могут помочь сократить техническое обслуживание и время простоя, связанное со смазкой или неисправностями, связанными со смазкой, в полевых условиях
- Как они могут предложить снижение затрат за счет самосмазывания
- Как правильно внедрить пластиковые линейные подшипники в ваши конструкции
- Различные примеры применения (чтобы вы могли лучше понять, когда и где использовать пластиковые подшипники)
В igus мы не обязательно изобретаем новые пластмассы, но мы разрабатываем новые трибологически оптимизированные композитные пластмассы, специально разработанные для подшипников.
Заметка о трибологии
Трибология — это ключевая компетенция, на которой igus фокусируется при создании движущихся пластиков. Мы изучаем сопрягаемые поверхности, включая износ и фрикционные характеристики этих систем. По сути, мы пытаемся разработать материалы, которые улучшают пластмассы для подшипников.
Многие из вас привыкли использовать детали, которые требуют масла и обслуживания. Если мы сможем снизить затраты на масло и износ, мы сможем снизить общую стоимость ваших систем и приложений.
Проектирование композитных пластиковых подшипников
Начнем с базовых полимеров. Эти полимеры могут представлять собой основу из ПОМ или ПА. Эти полимеры отвечают за основные механические свойства подшипника. Он определяет прочность сердцевины, грузоподъемность и пределы температуры сердцевины продукта.
К этому мы добавляем матрицу твердой смазки. Иногда это принимает форму наполнителей из ПТФЭ. Существуют и другие типы твердых смазочных материалов, иногда силикон, которые мы добавляем в материалы подшипников.
Эти смазочные материалы отвечают за снижение трения в приложении.
Мы также добавляем в основной материал укрепляющие волокна и армирующие смеси, которые не только улучшают несущую способность, но и повышают износостойкость деталей. Этот подшипник сам по себе является лишь половиной уравнения в системе подшипников. Другая половина уравнения — это вал или рельс, на который опирается подшипник.
Противофаза и промывки
Противофаза возникает, когда перенос материала подшипника переходит в микрообработку вала.
Важно понимать, что однажды сделанный перенос не может быть смыт. Это основное преимущество пластиковых деталей. Эти детали хорошо работают в приложениях, которые погружаются в воду или подвергаются промывке.
На многих линиях розлива происходит промывка щелочью. Если вы пытаетесь использовать подшипники, требующие влажной смазки, как только на них распыляется промывочная жидкость, смазка подшипников вымывается из системы. Это выщелачивание означает, что для обслуживания всей линии вам потребуется повторно вводить смазку.
Пластиковые подшипники не требуют этого и хорошо подходят для применений с химической промывкой или погружением в воду.
Геометрия пластиковых деталей
Многие люди привыкли видеть пластиковые подшипники в виде простой втулки или фланца. Однако пластиковые линейные подшипники также могут иметь элементы внешнего диаметра, которые могут помочь предотвратить вращение в приложениях. Эти особенности могут удерживать детали механически фиксированными в осевом направлении.
Канавки являются важной характеристикой внутреннего диаметра (ID) пластиковых подшипников igus. Канавки служат двум целям. Во-первых, это грязные каналы. Если ваше приложение сильно загрязнено грязью, почвой или частицами, канавки могут действовать как каналы для этого носителя. Что еще более важно, они могут уменьшить тепловое расширение внутреннего диаметра подшипника по направлению к валу. Это означает, что мы можем производить детали с более жесткими допусками и более узким зазором в приложении, чем вы могли бы со стандартным подшипником скольжения.
Стандартный подшипник скольжения, когда он набухает, будет двигаться только в одном направлении. Это к валу, что может привести к выходу из строя подшипника. Таким образом, канавки на внутреннем диаметре являются важной особенностью пластикового подшипника из термопласта.
Сравнение пластиков igus с обычными пластиками
Приведенная выше диаграмма представляет собой сравнение трения между обычным пластиком и композитным пластиком, который мы называем iglide J, который является специалистом по линейным подшипникам из линейки движения igus. пластмассы.
Обратите внимание, как фрикционные характеристики отличаются от более простых пластиков справа, таких как PEEK или POM. Вы увидите, что iglidur J имеет лучшее трение на анодированном алюминии и цементируемой стали, которая, вероятно, является наиболее распространенным материалом для валов линейных подшипников. Достижения трибологии блещут по сравнению с простыми пластмассами не только трением, но и износом.
Итак, мы обсудили, как изготавливаются пластиковые подшипники, как работает эта технология и чем они отличаются от более простых пластиков. Теперь для нас очень важно сравнить их с наиболее распространенными системами линейных подшипников, которые представляют собой шарикоподшипники с рециркуляцией.
Пластмассовые линейные подшипники и рециркуляционные шарикоподшипники
Существуют различия в трении между пластиковыми подшипниками скольжения и линейными рециркуляционными шарикоподшипниками. Шариковые подшипники с рециркуляцией имеют коэффициент трения 0,01, тогда как пластиковые подшипники скольжения имеют коэффициент трения от 0,16 до 0,25.
На приведенном выше слайде основные преимущества каждой части выделены зеленым, а основные проблемы каждой части выделены красным.
Линейные рециркуляционные шарикоподшипники всегда требуют влажной смазки, которая может быть консистентной смазкой или маслом. Пластиковые подшипники не требуют внешней смазки, так как они самосмазывающиеся.
А поскольку они не требуют смазки, как шарикоподшипники, они очень хорошо работают как в грязной, так и в чистой среде. Они обеспечивают снижение затрат и идеально подходят для легких применений, а также для коротких ходов. Пластиковые подшипники лучше подходят для позиционирования и захвата.
Рециркуляционные шарикоподшипники идеально подходят для высокоточных приложений или приложений, которые имеют высокие скорости в сочетании с высокими нагрузками. Они также предлагают преимущества в высококонсольных приложениях за пределами того, что мы называем соотношением 2:1, которое мы обсудим позже.
Благодаря низкому коэффициенту трения шарикоподшипники облегчают перемещение устройств с ручным приводом. Шариковые подшипники также имеют низкий зазор, поскольку в них используется технология качения вместо технологии скольжения.
Они могут быть изготовлены с меньшими допусками, так что они действительно хорошо подходят для таких условий, как станки, механическая обработка или перемещение мелких деталей в очень маленькие места.
Некоторые из недостатков заключаются в том, что они могут быть непомерно дорогими для многих применений, у них есть проблемы с вибрациями, они требуют постоянного обслуживания и смазки и могут быть шумными. И они должны использовать закаленный вал.
Пластмассовые подшипники могут выполнять различные типы профилей движения, такие как линейные и вращательные. В то же время они имеют малый вес и могут использоваться на мягких валах, что очень важно во многих отраслях, где используется нержавеющая сталь. Для шарикоподшипников требуется закаленный вал 440c, который может подвергаться точечной коррозии и коррозии, тогда как для пластиковых деталей может использоваться нержавеющая сталь серии 300. Этот диапазон стали легче обрабатывать и имеет гораздо лучшую коррозионную стойкость.
Некоторые проблемы пластиковых деталей заключаются в том, что они имеют более высокие коэффициенты трения, чем шариковые подшипники, а также более высокие зазоры из-за того, что они скользят, а не катятся.
Поскольку пластиковые подшипники не работают в таком же прямом контакте, как шарикоподшипники, они снижают поверхностное давление в любом конкретном приложении. Это делает их лучшими в условиях высоких статических нагрузок или приложений с ударными нагрузками, которые могут привести к застреванию шариков в валу, вызывая заедание — то же самое с вибрациями и краевыми нагрузками. Кроме того, шарикоподшипники не очень хорошо подходят для приложений с высокими ускорениями из-за инерции шариков.
Много раз я бываю у клиентов и вижу валы с повреждениями как в начале, так и в конце хода. В основном это происходит из-за высоких ускорений, когда двигатель начинает двигаться, но шарики из-за проблем с инерцией сначала начинают скользить, а затем догоняют по ходу движения. То же самое происходит во время процесса торможения или когда двигатель меняет курс. Шарики движутся в направлении, противоположном самому подшипнику, повреждая вал.
Пластиковые подшипники скольжения не имеют такой проблемы.
Для профилей ускорения пластиковых деталей нет реальных ограничений. Не верьте на слово компании igus о пластмассовых подшипниках и о том, как они могут сэкономить и снизить затраты на техническое обслуживание. Нам нравится много говорить об этом, но практически любое исследование подшипниковых систем скажет вам, что проблема номер один в любой подшипниковой системе связана с неисправностями, связанными со смазкой. Это может быть связано с неправильным обслуживанием деталей, несвоевременным или неправильным введением смазки, а также с экологическими проблемами, когда использование смазки и грязи приводит к попаданию загрязняющих веществ в шариковый подшипник.
Поскольку композитные линейные пластиковые подшипники не требуют этих внешних смазок, основная проблема отказа, связанного со смазкой, отсутствует. Они также не требуют вспомогательного оборудования, необходимого для поддержания чистоты систем. Пластиковые подшипники не требуют специальных уплотнений или грязесъемников для предотвращения попадания смазки и/или пыли в систему.
Они самоочищаются.
Если вы посмотрите на эту фотографию приложения ниже, вы увидите две составные направляющие линейной опоры, которые находятся в отрезной пиле для древесно-стружечных плит.
Вы можете видеть, что часть, по которой перемещаются подшипники, чистая. Это потому, что подшипники имеют свойство самоочищения. Если вы посмотрите на конец вала, где подшипники не перемещаются, вы увидите, что к нему прилипло загрязнение. Итак, важно отметить, что пластиковые подшипники самоочищаются. У них не будет проблем со смазкой, как у линейных шарикоподшипников.
Преимущество пластиковых подшипников по сравнению с шарикоподшипниками, которое иногда упускают из виду, — это снижение веса. Это важно не только для отраслей, где вы пытаетесь снизить вес, например, в автомобильной промышленности или салонах самолетов, но также важно в любом приложении, где у вас есть портальная система и одна ось линейного подшипника перемещается по другой. Важно снизить вес любой конструкции машины, что снижает инерцию и моменты в системе.
Пластиковые подшипники снижают нагрузку на двигатели, шкивы или другие части оборудования. Вы также можете использовать пластиковые подшипники, чтобы снизить вес ваших конструкций.
Помимо снижения веса, пластиковые подшипники также имеют уникальную конструкцию, позволяющую уменьшить общий профиль линейной подшипниковой системы в конкретном приложении.
Как правильно использовать пластиковые линейные подшипники (руководство по проектированию): правило 2:1
Теперь я хотел бы рассказать о том, как правильно использовать пластиковые подшипники в ваших приложениях. Есть несколько ключевых моментов, которые необходимо учитывать при работе с подшипниками скольжения вместо подшипников качения, и мы рассмотрим их прямо сейчас.
Пожалуй, самое важное правило, которому следует следовать при проектировании пластиковых подшипников скольжения или любого типа подшипников скольжения, в которых не используется смазка или смазка, — это то, что мы называем правилом 2:1 (см.
видео здесь). Правило гласит, что любая действующая на систему сила, которая обычно представляет собой движущую силу или полезную нагрузку, должна находиться в пределах расстояния, в два раза превышающего длину опоры на рельсе, ближайшем к стороне привода на этом приводе. Рельс, который находится ближе всего к стороне привода, называется стороной с фиксированным подшипником. Мы называем дальнюю сторону стороной с плавающим подшипником.
Руководство по проектированию: фиксированные и плавающие подшипники
Квадратные или профильные направляющие проще всего настроить как плавающие подшипники. Мы просто либо удаляем пластиковые накладки по бокам или сверху, в зависимости от ориентации приложения, либо делаем пластиковые детали более узкими. Это позволяет детали нести нагрузку в направлении силы тяжести, но скользить и плавать по направлению к другому рельсу. Такая конструкция не только помогает с несоосностью, но и помогает оптимизировать систему по правилу 2:1.
В конструкциях с круглым валом или круглым рельсом в форме адаптера, который будет иметь те же размеры, что и шарикоподшипник с рециркуляцией, мы фактически уменьшаем внешний диаметр самого адаптера и добавляем небольшую выпуклость. Эта функция обеспечивает плюс-минус полградуса сглаживания углового смещения. Обычно поставляются уплотнительные кольца, которые помогают уменьшить любой шум, вызванный контактом металла с металлом адаптера, вращающегося внутри корпуса.
Самое важное в фиксированных и плавающих подшипниках и в том, как они могут улучшить вашу конструкцию, — это оптимизировать соотношение 2:1, что, в свою очередь, снижает мощность привода, необходимую системе для движения. Это сокращение увеличивает вероятность того, что вы сможете переместить свое приложение вручную. Вы также можете уменьшить размер двигателя. Это сводит к минимуму износ подшипника, а также увеличивает максимально допустимую скорость системы. В целом, вопреки тому, что вы могли бы подумать, плавающие подшипники помогают поддерживать лучшую точность и зазор в линейной системе.
Эти подшипники также помогают компенсировать угловое смещение рельсов или валов.
Руководство по проектированию: Конфигуратор линейных подшипниковых систем
Чтобы инженерам было проще определить пластиковые подшипники и убедиться, что они будут правильно работать в своем приложении, igus предлагает экспертную онлайн-систему, которую мы называем Драйлин Эксперт 2.0. Вы можете выбрать геометрию, которую хотите использовать в своем приложении, а затем смоделировать ее в нашем программном обеспечении. После этой модели вы получаете ряд результатов и лучше понимаете, будут ли детали снова двигаться плавно. Вы также можете понять и получить представление о зазоре и износе в приложении, а также получить представление о движущей силе.
Одной из действительно важных функций этой программы является то, что вы можете двигаться. Вы можете указать системе, где находится центр тяжести вашего приложения и куда вы собираетесь его перемещать в своем приложении.
Он будет измерять эти координаты от предустановленной нулевой точки, установленной в программном обеспечении, и после того, как вы введете ускорение нагрузки и ожидаемый срок службы, вы сможете сделать следующий шаг. Это действительно четкий способ увидеть это в самом программном обеспечении для моделирования.
После того, как вы ввели все свои данные, пришло время проверить результаты, запросить номера деталей и загрузить файлы САПР прямо из Интернета. Эта система очень проста в использовании.
Пластиковые подшипники скольжения
Две основные отрасли производства пластмасс igus motion — это автоматизация лабораторий и работа с жидкостями. Многие различные лабораторные машины используют линейные пластиковые скользящие детали. Пипетки — еще один пример, но тот факт, что в них нет смазки, делает их действительно подходящими для любого типа использования, связанного с научными химическими веществами или химией. Там нет смазки для выщелачивания в образцы.
Он поддерживает чистоту непосредственно в лаборатории.
Вот заявка на анализатор крови. На элеваторном механизме мы заменили шарикоподшипники, в первую очередь из-за того, что не было необходимости в масле. Они не только использовали пластиковые подшипники, но и соединили их с алюминиевым валом, который также является лучшей сопрягаемой поверхностью для пластиковых скользящих деталей. Первоначальная экономия затрат для клиента составила 36 тысяч долларов в год по сравнению с ценой на подшипники. Таким образом, имелось не только техническое преимущество, но и ценовое преимущество. Такая экономия является частью миссии igus.
Помимо линейных деталей, в 3D-принтерах используется множество пластиковых втулок для поворотных и поворотных устройств, а также пластиковые ходовые винты и гайки.
Кроме того, одной из основных отраслей производства пластиковых композитных подшипников igus является производство упаковочного оборудования. Одним из классических применений являются сварочные клещи вертикальных формовочно-упаковочных машин.
По сути, это машины с бункером над ним, который распределяет чипсы в пакет. Эти сварочные губки представляют собой детали, которые обычно закрываются при нагреве. Эти типы приложений могут быть неприятными средами, в зависимости от того, что упаковывает конечный пользователь. Упаковываемыми предметами могут быть агрессивные вещества, такие как лук, чипсы, мульча или всевозможные другие среды. Пластиковые подшипники, из-за отсутствия в них влажной смазки, процветают в этих приложениях.
Семейство продуктов drylin
Вот общий обзор семейства продуктов drylin от igus.
Начиная с верхнего левого угла, вы заметите ряд круглых деталей. Они взаимозаменяемы с рециркуляционными шарикоподшипниками. Мы также предлагаем алюминиевые, стальные и нержавеющие валы дюймовых и метрических размеров.
Ниже вы увидите drylin T, который взаимозаменяем с обычными профильными рейками, представленными на рынке, но опять же использует пластмассовые детали скольжения вместо шарикоподшипников.
Вверху в центре линейка продуктов, которую мы обсуждали немного ранее, — это наш набор инструментов drylin W, который представляет собой уникальное и гибкое предложение от igus с точки зрения различных геометрий, материалов для инженеров и установления нового стандарта для линейных изделие с подшипником.
Ниже вы увидите ременную передачу с двигателем. Напоминаем, что igus также может предоставить полностью приводное решение с зубчато-ременной передачей, приводом с ходовым винтом или зубчатой рейкой с шаговым двигателем или двигателем постоянного тока, а также с кабелями.
Справа вверху — Drylin N, серия недорогих низкопрофильных линейных направляющих, а справа внизу — Drylin SD. Это наша технология винтового привода, которая доступна в трапециевидном, трапециевидном (с функциями нулевого люфта и антилюфта), а также сухом вращении, которое представляет собой нашу собственную запатентованную геометрию ходового винта с высокой спиралью.
Хотите обсудить применение линейных подшипников с экспертом по продукту? Свяжитесь с нами здесь, позвоните нам по телефону 1-800-521-2747 или посетите нашу страницу линейных подшипников и направляющих сегодня.