Oikean pallomaisen rullalaakerin valinta raskaaseen käyttöön

Chilen kuparikaivoksen 1,6 kilometriä pitkä maakuljetin menetti peräpyörän laakerinsa kuuden viikon välein. Alkuperäinen syväurakuulalaakeri pyöri nopeudella 180 r/min mitatulla 320 kN:n radiaalikuormalla, ja akseli istui 1,4 astetta käyttöpään linjasta. Vaihto on 22320 pallomainen rullalaakeri, ja asema on nyt ajettu kaksi vuotta yhtäjaksoisesti samalla voiteluohjelmalla. Tämä päätösjärjestys on se, mitä tämä opas dokumentoi, noudattaen valintakäytäntöä, jota Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company soveltaa pallomaisten rullalaakerivalikoimaansa kompaktista 21300-sarjasta raskaaseen 24100-sarjaan.

2 astetta akselivirheen välys vakiosarjassa

10/3 rullalaakereille käytetty käyttöikä eksponentti L10-laskelmissa

60-80 % puristussovitusvaran määrä menetetään sisäisen välyksen pienenemisenä

Aloita latausprofiilista, älä sarjanumerosta

Radiaalikuorma määrittää laakerin koon; iskun taso määrittää sarjan. Pallomainen rullalaakeri on kaksirivinen vierintälaakeri, jossa on piippumaiset rullat, jotka kulkevat pallomaisella uloimmalla kulkuradalla, mikä antaa akselin toimia jopa noin 2 asteen kulmavirheellä kantaen samalla raskaita yhdistettyjä radiaali- ja aksiaalikuormia kumpaankin suuntaan.

Laske vastaava dynaaminen laakerikuorma P ennen luettelon avaamista. Yhdistetylle säteittäiselle kuormitukselle Fr ja aksiaaliselle kuormitukselle Fa käytetään standardiyhtälöä P = X x Fr Y x Fa, jossa X ja Y ovat kunkin laakerisarjan kertoimet. Kerro sitten vakaan tilan kuormitus käyttökertoimella, ennen kuin vertaat sitä dynaamiseen kuormitukseen C: käytä arvoa 1,5-2,0 hihnakuljettimille, puhaltimille ja vaihteistoille ja 2,0-3,0 murskaimille, seulille ja puristimille. Erityisesti värähtelevät seulat altistavat laakerit 4-5 g:n huippukiihtyvyyksille, joita staattinen kuormitus ei koskaan paljasta.

Nyrkkisääntö: kun huoltokerroin ylittää 2 tai huippukiihtyvyys ylittää 4 g, lopeta valinnan käsitteleminen kuormitusongelmana ja käsittele se iskuongelmana. Sarjan valinnalla on enemmän merkitystä kuin porauskoon laskelmalla.

Kun P tunnetaan, perusmitoitusikä seuraa L10 = (C/P)^(10/3) miljoonaa kierrosta. Eksponentti 10/3 on Weibull-kaltevuus linjakosketusrullaelementeillä, pienempi kuin kuulalaakereissa käytetty eksponentti 3, joten rullalaakerit ovat herkempiä pienille kuormituksen muutoksille. Alla oleva taulukko osoittaa, miksi sarjan valinnalla on merkitystä: nämä ovat suuntaa-antavia dynaamisia kuormitusarvoja neljälle pallomaiselle rullalaakerisarjalle samalla 100 mm:n akselilla.

Dynaaminen säteittäinen kuormitusluokitus C 100 mm:n reikäsarjalle, tyypilliset E-luokan variantit.

Normaalille kuljetinkäytölle ja kohtalaiselle iskulle, yleinen käytäntö rakennus- ja kaivoslaitteet on aloittaa 22200-sarjasta, joka antaa parhaan kuormituskapasiteetin suhteen kirjekuoren kokoon.

22200 Series Spherical Roller Bearing for Heavy Industrial Use

22200-sarjan pallomainen rullalaakeri raskaaseen teollisuuskäyttöön Tämä sarja tarjoaa tasapainoisen kantavuus-kokosuhteen, joten se on käytännöllinen ensimmäinen valinta kuljettimiin ja kaivoslaitteisiin. Sen itsesuuntautuva rakenne käsittelee kohdistusvirheitä ja maltillisia aksiaalikuormia molempiin suuntiin. Näytä tuote →

Yhdistä nopeus, lämpötila ja häkin suunnittelu

Pallomaisen rullalaakerin rajoitusnopeuden määrää häkin geometria ja rullan massa, ei pelkästään reiän halkaisija. 22220 voitelee noin 2400 r/min asti, 23120 saavuttaa noin 2800 r/min ja 22320 pysähtyy lähellä 1800 r/min, koska sen suuremmat rullat tuottavat enemmän keskipakovoimaa.

Kun käyttönopeus ylittää noin 70 % rajoitusnopeudesta, vaihda tavallisesta puristetusta teräshäkistä koneistettuun messinkihäkkiin. Messinki käy viileämpänä, kestää paremmin marginaalista voitelua ja sietää terästehtaiden ja sementtitehtaiden korkeampia lämpötiloja.

Pikatarkastus 100 mm:n reiällä: 22220, 2400 r/min; 23120, 2800 r/min; 22320, 1800 r/min. Jos velvollisuutesi ylittää jonkin näistä luvuista, harkitse sarjaa uudelleen tai siirry öljyvoiteluun.

Lämpötila asettaa toisen rajan. Vakiolaakerit toimivat -30 °C - 120 °C; lämpöstabiloiduilla renkailla samat laakerit käyvät 200 °C:seen, mutta valittu sisävälys on avattava akselin, renkaan ja kotelon välisen laajenemiseron absorboimiseksi. 23000-sarja on oikea lähtökohta puhaltimien, pumppujen ja generaattoreiden suurille pyöriville akseleille, joissa nopeus on tärkeämpää kuin lopullinen kuormitus.

23000 Series Spherical Roller Bearing for High-Speed Rotating Shafts

23000-sarjan pallomainen rullalaakeri nopeille pyöriville akseleille Suunniteltu suurille akseleille puhaltimissa, pumppuissa ja generaattoreissa, tämä laakeri asettaa nopeuden etusijalle lopullisen kuormituksen edelle. Se linjautuu itsestään kompensoimaan akselin taipumaa ja tukee raskaita radiaalikuormia vaativissa olosuhteissa. Näytä tuote →

Aseta sisäinen välys ja voitelu oikein

Pallomaiset rullalaakerit rikkoutuvat useammin väärän välyksen ja huonon voitelun vuoksi kuin raa'an ylikuormituksen vuoksi. Valitse säteittäinen sisävälys ennen sovituksen vahvistamista. Tiukka akselisovitus kuluttaa 60-80 % asennetun välyksen häiriövarasta, eikä käyttäjä näe häviötä ennen kuin kotelo alkaa lämmetä.

CN-luokka: oletus jatkuvatoimisille koneille, joissa on kevyt ja normaali sovitus, kuten sähkömoottorit ja tuulettimet.
C3-luokka: suositeltava induktio-asennettaviin laakereihin, puristimiin ja kaikkiin asentoihin, joissa lämpötilagradientti on yli 10 °C sisä- ja ulkorenkaiden välillä.
C4-luokka: varattu uuniin, kuivausrumpuun ja muihin korkean lämpötilan kohteisiin, joissa ulkorengas kuumenee kuin akseli.

Viskositeettisuhteen sääntö (kappa >= 2): Pidä rasvan tai öljyn todellinen käyttöviskositeetti vähintään kaksi kertaa laakerikoon ja nopeuden edellyttämään vähimmäismäärään verrattuna. Pudota alle kappa = 1 ja rullat alkavat kulkea metalli-metalli-kontaktin reunalla, mikä näkyy ensin rullan päiden luistokulumisena.

Valitse rasvavoiteluun rasva, jonka perusöljyn viskositeetti vastaa nopeutta ja lämpötilaa: tyypillisesti ISO VG 220 80-150 mm:n laakerille, joka käy 60-90 °C:ssa, ja ISO VG 320-460 kiertoöljyjärjestelmille valssaamoissa ja raskaissa puristimissa. Uudelleenvoiteluvälit alkavat noin 500 tunnin jatkuvasta raskaasta työstä aina 4 000 tuntiin kevyesti kuormitetuissa puhtaissa asennoissa.

Vertaa sarjoja porauksesta, kuormasta ja nopeudesta yhdessä

Sama reikäkoko voi kantaa lähes kaksinkertaisen kuorman, kun siirryt 22200-sarjasta 22300-sarjaan, joten älä koskaan jäädytä sarjaa ennen kuin akselin halkaisija ja kotelon sijoittelu on korjattu. Alla oleva vertailu on useimpiin raskaan teollisuuden kohteisiin käytetty valintataulukko.

Taulukko: pallomainen rullalaakerisarja verrattuna 100 mm:n rei'itykseen. Kuormitus- ja nopeusarvot ovat ohjeellisia luettelotyyppisiä tietoja, eivätkä ne korvaa valmistajan luokitustaulukoita.
sarja	Rullasuunnittelu	Cr, halkaisija 100 mm	Nopeusrajoitus	Tyypillinen raskas asento
22200	Vakio kaksirivinen	noin 285 kN	2400 r/min	Kuljettimet, tuulettimet, vaihteistot
22300	Ylisuuret rullat samalla ulkopinnalla	noin 540 kN	1800 r/min	Murskaimet, seulat, puristimet
23000	Ohut rullat, suurempi nopeus	noin 345-485 kN	2800 r/min	Pumput, turbiinit, suuret moottorit
23200	Profiilia laajennettu 23000	noin 520 kN	2000 r/min	Raskaat tärykoneet
24000/24100	Erittäin leveät, valtavat rullat	yli 600 kN	1200-1500 r/min	Valssaamot, uunit, köysipyörät

Valinnan pikanäppäin: värähtelevä käyttö vaatii 22300-sarjaa, nopea pyörivä käyttö vaatii 23000-perhettä ja valtavat hitaasti liikkuvat uunit ja myllyt vaativat 24000- ja 24100-sarjoja.

Kun ratkaiseva tekijä on iskun- ja tärinänkestävyys, 22300-sarja on tavallinen vastaus. Sen ylisuuret telat jakavat kosketusjännityksen suuremmalle alueelle, mitä murskainpää tai tärisevä seulakansi vaatii. Suurimmille uuneille ja myllyille 24000- ja 24100-sarjat ovat ainoa käytännöllinen ratkaisu.

22300 Series Spherical Roller Bearing for Shock and Vibration

22300-sarjan pallomainen rullalaakeri iskuja ja tärinää varten Tässä sarjassa on ylisuuret telat, jotka levittävät kosketusjännitystä, joten se sopii murskainpäihin ja täriseviin seuloihin. Se kestää iskukuormituksia ja kohdistusvirheitä vähentäen samalla kitkaa ja lämmön muodostumista ankarissa ympäristöissä. Näytä tuote →

Tarkista sopivuus ja tarkkaile ongelmien merkkejä

Laakeri on vain yhtä luotettava kuin akselin istukka, kotelon istukka ja sitä ympäröivä voitelu. Mittaa ennen asennusta molempien istukkaiden pyöreys ja kartio: poikkeama IT5/2:n yläpuolella akselin tapissa vääristää sisärengasta ja näkyy kuumana pisteenä ensimmäisen tunnin aikana.

Käytä pyörivään renkaaseen puristussovitusta: pyörivälle sisärenkaalle valitse akselin toleranssi p6 tai r6; Pyörivän ulkorenkaan kotelon sovituksen tulee olla K7 tai M7. Kiinnitä induktiolämmittimellä äläkä koskaan lyö vasaraa rengaspintaan. Kirjaa muistiin sisäinen välys ennen ja jälkeen asennuksen ja varmista, että vähennys vastaa odotettua 60-80 % puristussovitusvarasta. Ensimmäisen tunnin jälkeen kotelon lämpötilan tulee asettua 60-90 °C:een; nousu yli 100 °C tarkoittaa, että välysluokka tai voiteluaine on väärä.

Hiutaleet ajoradan toisella puolella: kohdistusvirhe tai vääntynyt kotelon reikä.
Liukumisjälkiä teloissa: riittämätön kuorma tai liian kevyt säteittäinen sovitus.
Akselin istukan naarmu: löysä istuvuus tai taipuva akseli.
Tummaa, kuivaa rasvaa häkissä: voiteluväli on liian pitkä.

Määrittele P Vastaava kuormitus käyttökertoimella.

Korjaa nopeusraja Tarkista nopeusrajoitus ja häkin materiaali.

Valitse välys CN, C3 tai C4 istumista ja kuumuutta vastaan.

Vahvista sopivuus p6/r6 akseli, K7/M7 kotelo.

komissio Kirjaa välys, tarkista lämpötila, tarkista voitelu.

Pienimmän riskin polku: kuumissa asennoissa valitse C3; shokkia varten valitse 22300; suurta nopeutta varten valitse 23000; ja tarkista jokaisen asennon viskositeettisuhde ennen käyttöönottoa. Yksityiskohtainen valintarutiini, mukaan lukien rajanopeus- ja kuormitustapaukset, on kuvattu erillisessä artikkelissamme pallomaisen rullalaakerin valintaopas .

Usein kysytyt kysymykset

Suorat vastaukset kysymyksiin, jotka tulevat esille useimmiten, kun pallomaiset rullalaakerit määritetään raskaan teollisuuden laitteisiin.

Mitä eroa on 22200- ja 22300-sarjoilla?

Molemmat sarjat kattavat saman akselin halkaisijaalueen, mutta 22300 laakerissa käytetään huomattavasti suurempia rullia. 100 mm:n reiällä 22320:n dynaaminen kuormitus on lähes 540 kN, kun taas mallin 22220 on noin 285 kN. Valitse 22300 murskaimille, seulille ja puristimille; valitse 22200 kuljettimille ja tuulettimille.

Kuinka paljon aksiaalista kuormaa pallomainen rullalaakeri kestää?

Pallomaiset rullalaakerit tukevat yhdistettyjä kuormia molempiin aksiaalisiin suuntiin. Kohtuullisella radiaalikuormalla käyttökelpoinen aksiaalikuorma on noin kolmasosa dynaamisesta säteittäisarvosta. Ennen kuin tarkista X- ja Y-tekijät luettelosta, koska aksiaalisen ja radiaalisen kuorman suhde vaikuttaa suoraan vastaavaan kuormaan P.

Kuinka suuri suuntausvirhe on hyväksyttävää?

Vakiosarjat kestävät jopa 2 asteen staattisen kulmavirheen akselin ja kotelon keskilinjojen välillä, ja jotkin kevytsarjamallit saavuttavat 3 astetta. Tämä lisäys kattaa akselin taipuman ja asennusvirheen, ei taipunutta akselia tai laskeutuvaa perustusta. Tarkista kontaktikuvio ensimmäisen ajon jälkeen, jos sovellus on lähellä rajaa.

Kuinka usein laakeri pitää voidella?

Rasvavoideltu pallomainen rullalaakeri 180 r/min kuljetinpyörässä tarvitsee tyypillisesti uudelleenvoitelun 1 000-2 000 käyttötunnin välein, ja jokaisen uudelleenrasvauksen tulee tyhjentää 10-15 % rasvan määrästä. Uunien kuumat, hitaat telat saattavat joutua voitelemaan uudelleen 500 tunnin välein, kun taas puhtaan tuulettimen käyttöaika voi venyä 4 000 tuntiin. Öljyvoideltuja järjestelmiä hallinnoidaan parhaiten säännöllisellä öljyanalyysillä.