Rulmanların əvvəlcədən yüklənməsini başa düşmək
Rulmanların əvvəlcədən yüklənməsi — həmçinin ön yükləmə və ya ilkin yükləmə adlanır — daşıyıcıya daxili aradan qaldırmaq üçün qəsdən tətbiq olunan nəzarətli sıxılma yüküdür rəsmiləşdirmə və yuvarlanan elementlər ilə yuvarlanma yolları arasında kiçik müdaxilə yaradır. Hər bir yuvarlanan elementi bütün iş şəraitində yuvarlanma yolları ilə fasiləsiz təmasda saxlayaraq, ön yükləmə əks halda mövcud olacaq kiçik daxili boşluğu aradan qaldırır, nəticədə daha sərt, daha dəqiq rulman sistemi yaranır, yük paylanması yaxşılaşır və daha yüksək müqavimət göstərir. vibrasiya. Bu, tətbiqin yüksək sərtlik, dəqiq mil yerləşdirilməsi və ya dəyişkən və ya ossilatorlu yüklər altında hamar işləmə tələb etdiyi hər yerdə vacibdir və maşın-alət spindelərində, dəqiq alətlərdə və yüksək sürətli maşınlarda qarşısının alınmasını təmin etmək standart təcrübədir qeyri-sabitlik kritikdir.
1. Tərif: Boşluğu Sərtliyə Çevirmə
Çoxu yuvarlanan elementli rulmanlar daxili boşluqla istehsal olunur ki, onlar quraşdırılsın və yağlansın. Bu boşluq yığma zamanı faydalıdır, amma dəqiqlik üçün zərərlidir: o, oxun yuvarlanan elementlər yükü götürməzdən əvvəl bir qədər əymələnməsinə imkan verir və yüngül yüklü elementlərin yuvarlanmaq əvəzinə sürüşməsinə şərait yaradır. Preload bunu qəsdən tərsinə çevirir — o, yuvaları bir-birinə (və ya radial istiqamətdə) sıxır, boşluq yoxa çıxana qədər və xarici yük gəlməzdən əvvəl hər bir elementdə müəyyən edilmiş kontakt qüvvəsi mövcud olur. Əslində, preload bir qədər əlavə sürtünmə və istilik müqabilində böyük qazanc əldə edir sərtlik və mövqeyə görə dəqiqlik.
2. Məqsəd və faydalar
1. Artan sərtlik
Bu, ön yükləməyin əsas üstünlüyüdür:
- Yük altında əyilməyə imkan verən boşluğu aradan qaldırır
- Bütün yuvarlanan elementləri təmasda saxlayır və yükü bütün elementlər arasında bölüşdürür.
- Yüklənməmiş rulmanla müqayisədə rulmanın daşıma sərtliyini təxminən 2–5 dəfə artırmaq olar.
- Mil əyilməsini azaldır və ümumi sistem sərtliyini yaxşılaşdırır.
2. Dəqiqlik və dəqiqliyin yaxşılaşdırılması
- aradan qaldırır mil axını Yatış boşluğundan yaranan.
- Mühərrik mili üçün dəqiq və təkrarlana bilən yerləşdirmə təmin edir.
- Maşın alətləri və ölçmə cihazları kimi dəqiqlik tələb edən maşınlar üçün kritikdir.
- Boşluqla əlaqəli zərbələrin yaratdığı vibrasiyanı azaldır.
3. Təkərlərin sürüşməsinin qarşısının alınması
- Yuvarlanan elementlərin sürüşmək əvəzinə həqiqətən yuvarlanmasını təmin edir
- Yüngül yüklər və ya yüksək sürətlər altında xüsusilə vacibdir
- Tıskınma sürətli səbəb olur daşıyıcının aşınması və səth zədələnməsi.
- Preload saf yuvarlanma üçün kifayət qədər kontakt qüvvəsini təmin edir.
4. Səs-küyün azaldılması
- Daxili boşluğun yaratdığı cırıldamayı aradan qaldırır.
- Daha səssiz və daha hamar işləmə təmin edir.
- Əhəmiyyətli şəxsi heyətin və ya həssas avadanlığın yaxınlığında.
5. Sabitliyin artırılması
In rotor dinamikası, ön yükləmə sabitliyə töhfə verir:
- Artan dayaq sərtliyi artırır kritik sürətlər.
- Bu yaxşılaşır amortizasiya xüsusiyyətləri.
- Bu, rulman mənşəli sabitsizliklərin qarşısını almağa kömək edir.
- Bu, xarici titrəməyə həssaslığı azaldır.
3. Ön yükləmə növləri
1. Sabit (sərt) ön yükləmə
Temperaturadan və sürətdən asılı olmayan sabit ön yükləmə:
- Metod: Aralar, şimlər və ya kilid qoz-fındıqları xüsusi mövqeyə qoyulur
- Xüsusiyyətlər: yüksək sərtlik və dəqiq nəzarət.
- Məhdudiyyətlər: Temperaturanın artması onun artmasına səbəb ola bilər və bu, həddindən artıq yüklənmə riskini artırır.
- tətbiqlər: maşın alətinin spindeləri və dəqiq avadanlıqlar.
2. Yay (elastik) ön yükləmə
Baharlarla saxlanılan ön yükləmə, istilik kompensasiyasına imkan verir:
- Metod: dalğa yayları, Belleville şaybaları və ya sarğı yayları.
- Xüsusiyyətlər: Termo genliyi yüklənmədən qəbul edir.
- Üstünlüklər: temperatura dəyişməsinə daha dözümlü.
- tətbiqlər: temperatur dəyişkənliyi olan və daha az tələbkar dəqiqlik tələbləri olan avadanlıq.
4. Ön yükləmə üsulları
Axial ön yükləmə (ən çox yayılmış)
Üz-üzə və ya arxa-arxaya montaj
- Bir-birinə qarşı yerləşdirilmiş iki bucaq-əlaqəli rulman.
- Oxial qüvvə rulmanları bir-birinə doğru itələyir.
- Hər iki istiqamətdə oxlu boşluğu aradan qaldırır.
- Maşın alətləri və yüksək dəqiqlikli tətbiqlər üçün standart konfiqurasiya.
Tənzimlənən ön yükləmə
- Ön gərginliyi tənzimləmək üçün tənzimlənmiş kilidli somun və ya iplikli bərkidici.
- Tork, aksial qüvvə və ya rulman temperatur artımı ilə təsdiqlənmişdir.
- Yığma zamanı təyin edilə bilər və ya texniki xidmət zamanı yenidən nəzərdən keçirilə bilər.
Radial ön yükləmə
- Yarışlar ilə mil və ya korpus arasında müdaxilə sıxması radial sıxılma yaradır.
- Yuvarlanma elementləri yuvalar arasında radial istiqamətdə sıxılır.
- Axial ön yükləmədən daha nadirdir.
- Bəzi möhürlənmiş rulmanlarda və xüsusi tətbiqlərdə istifadə olunur
5. Ön yükləmə miqdarının seçilməsi
Yüngül ön yükləmə
- Güc: Yatağın dinamik yükləmə tutumunun 1–5%-si.
- Üstünlüklər: Minimal əlavə sürtünmə ilə yaxşılaşdırılmış sərtlik.
- tətbiqlər: ümumi dəqiqlikli maşınlar.
Orta ön yükləmə
- Güc: Dinamik reytinqin 5–10%-si.
- Üstünlüklər: yüksək sərtlik və yaxşı dəqiqlik.
- tətbiqlər: maşın alətinin spindeləri və yüksək dəqiqlikli sürücülər.
Ağır ön yükləmə
- Güc: Dinamik reytinqin 10–20%-si.
- Üstünlüklər: maksimum sərtlik və sabitlik.
- Məhdudiyyətlər: yüksək sürtünmə, istilik əmələ gəlməsi və ömrün azalması.
- tətbiqlər: ultra-dəqiq iş və aşağı sürətli, yüksək sərtlik tələbləri.
Çünki düzgün rəqəm rulmanın nominal tutumundan asılıdır, ön yükləməni müəyyən etməzdən əvvəl bu tutumu bilmək faydalıdır; alətlər, məsələn L10 ömrü kalkulyatoru (ISO 281) Dəyişkən yük reytinqini və gözlənilən ömrü kontekstə qoyun ki, seçilmiş ön yükləmə faizi onun xidmət müddətinə təsiri ilə müqayisə oluna bilsin.
6. Çatışmazlıqlar və kompromislər
Artan sürtünmə və istilik
- Ön yükləmə kontakt yüklərini və beləliklə sürtünməni artırır.
- İşləmə temperaturu adətən öncədən yüklənməmiş rulmanla müqayisədə 5–20 °C yüksəlir.
- Yüksək temperatur sürtkü yağının parçalanmasını sürətləndirir
- Təkmilləşdirilmiş soyutma və ya yağlama lazım ola bilər.
Azaldılmış daşıma ömrü
- Ön yükləmə əməliyyat yüklərini artırır.
- Rulman ömrünün hesablamalarına ön gərginlik təsiri daxil edilməlidir.
- Artıq ön yükləmə ömrü kəskin şəkildə qısalda bilər.
- Əsas kompromis sərtlik və dəqiqlik ilə ömrü uzatmaq arasındadır.
Termal həssaslıq
- Fiksə olunmuş ön yükləmə diferensial genişlənmə nəticəsində temperatur yüksəldikcə artır.
- İdarə olunmayan termal böyümə rulmanı aşırı yüklənməyə səbəb ola bilər.
- Yazılı ön yükləmə bu termal dəyişiklikləri udur.
- Dizayn tam əməliyyat temperaturası diapazonunu nəzərə almalıdır.
7. Tətbiqlər
Harada ön yükləmə vacibdir
- Maşın alətinin spindeləri: Dəqiqlik və sərtlik tələb edən freze, torna və dönər milər.
- Yüksək sürətli avadanlıq: Təkərlərin sürüşməsinin və sabitsizliyin qarşısını almaq üçün.
- Dəqiqlikli alətlər: ölçmə avadanlığı və optik sistemlər.
- Oscilyasiya edən yüklər: Yükün əksinə dəyişməsi və ya dəyişkən yüklər olan tətbiqlər.
- Anlıq yüklər: Əyilmə momentlərinə məruz qalan rulmanlar.
Harada ön yükləmə tövsiyə edilmir
- Termik yüklənmənin risklə səbəb olduğu yüksək temperaturlu tətbiqlər.
- Çox yüksək sürətlər, burada sürtünmə və istilik hökm sürür.
- Ağır zərbə yükləri.
- Uzun sürtünmə ömrünün sərtlikdən üstün tutulduğu hallar.
- Ümumi sənaye istifadəsi, dəqiqlik kritik olmadıqda.
Preload-un həm də diaqnostik ölçüsü var. Geyinmə nəticəsində preload-u itirmiş və ya termal yüklənmə səbəbindən yüklənmiş bir mil titrəmə imzası dəyişəcək — tez-tez kritik sürətləri dəyişdirərək və ya genişzolaqlı səviyyəni yüksəldərək — beləliklə preload-un təsirləri nasazlıqdan xeyli əvvəl titrəmə analitikinə görünən olur. Məsələn, portativ iki kanallı analizator kimi Balanset-1A Spindelin tuta bilər vibrasiya spektri və ümumi səviyyəni işləmə sürətində təmin edir, bir əsas hansı ki, rulman ön gərginliyində və ya vəziyyətində hər hansı sonrakı dəyişikliklərin trendi izlənə bilər — və əsas məsələ ortaya çıxdıqda balanssızlıq Rulmanlar əvəzinə, eyni maşında balanslaşdırılmış.
Rulman ön yükləməsi rulman sisteminin performansını artırmaq üçün güclü vasitədir, daha yüksək sərtlik, yaxşılaşdırılmış dəqiqlik və sürüşmə ilə sabitliksizlikdən qorunma təmin edir. Lakin bu, diqqətlə müəyyən edilməli, əldə olunan faydaları əlavə sürtünmə, istilik və ömrün azalması kimi mənfi təsirlərlə müqayisə edərək hər bir konkret tətbiq üçün optimal tarazlıq yaradılmalıdır.
