Κατανόηση των ρουλεμάν κομβίου

Συσκευές

Φορητή ζυγαριά και αναλυτής κραδασμών Balanset-1A

$2,358.31

Ανταλλακτικά

Αισθητήρας δόνησης

$107.47

Ανταλλακτικά

Οπτικός αισθητήρας (στροφόμετρο λέιζερ)

$148.07

Συσκευές

Balanset-4

$8,123.32

Ανταλλακτικά

Μαγνητική βάση μεγέθους 60-kgf

$54.93

Ανταλλακτικά

Αντανακλαστική ταινία

$11.94

Συσκευές

Δυναμικός εξισορροπιστής "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Ορισμός: Τι είναι ένα ρουλεμάν ημερολογίου;

A ρουλεμάν στροφείου (ονομάζεται επίσης απλό ρουλεμάν, ρουλεμάν με χιτώνιο ή ρουλεμάν με ρευστή μεμβράνη) είναι ένας τύπος ρουλεμάν που στηρίζει έναν περιστρεφόμενο άξονα μέσω μιας λεπτής μεμβράνης λιπαντικού υπό πίεση και όχι μέσω κυλινδρικών στοιχείων. Ο περιστρεφόμενος άξονας (το "στροφείο") διαχωρίζεται από την ακίνητη επιφάνεια του ρουλεμάν από μια υδροδυναμική μεμβράνη λαδιού που παράγεται από την περιστροφή του άξονα, η οποία σύρει λάδι σε ένα συγκλίνον σφηνοειδές κενό. Αυτή η σφήνα λαδιού υπό πίεση στηρίζει το φορτίο του άξονα χωρίς επαφή μετάλλου με μέταλλο.

Τα ρουλεμάν περιστροφής είναι θεμελιώδη για μηχανήματα υψηλής ταχύτητας και υψηλού φορτίου, όπως στροβίλους, γεννήτριες και μεγάλους συμπιεστές, επειδή παρέχουν εξαιρετική ικανότητα φορτίου, χαμηλή τριβή σε υψηλές ταχύτητες και σημαντική... απόσβεση που βοηθά στον έλεγχο δόνηση και σταθεροποιήστε ρότορας συστήματα.

Αρχή λειτουργίας: Υδροδυναμική λίπανση

Πώς σχηματίζεται η μεμβράνη λαδιού

Το ρουλεμάν στροφέα λειτουργεί με βάση την αρχή της υδροδυναμικής λίπανσης:

1. Αρχική επαφή: Όταν είναι ακίνητος, ο άξονας στηρίζεται στην επιφάνεια ρουλεμάν υπό την επίδραση της βαρύτητας
2. Έναρξη περιστροφής: Καθώς ο άξονας αρχίζει να περιστρέφεται, τραβάει λάδι στο κενό μέσω πρόσφυσης
3. Σχηματισμός σφήνας: Η συγκλίνουσα γεωμετρία μεταξύ του άξονα και του ρουλεμάν δημιουργεί έναν σφηνοειδή χώρο
4. Δημιουργία πίεσης: Το πετρέλαιο που σύρεται σε συγκλίνουσα σφήνα δημιουργεί υδροδυναμική πίεση
5. Απογείωση: Η δύναμη πίεσης υπερβαίνει το βάρος του άξονα, ανυψώνοντάς τον πάνω σε ολόκληρη τη μεμβράνη λαδιού
6. Σταθερή Κατάσταση: Ο άξονας επιπλέει σε φιλμ λαδιού υπό πίεση χωρίς μεταλλική επαφή

Πάχος φιλμ λαδιού

• Τυπικό πάχος: 10-100 μικρόμετρα (0,0004-0,004 ίντσες)
• Εξαιρετικά λεπτό αλλά επαρκές για να αποτρέψει την επαφή
• Το πάχος ποικίλλει ανάλογα με την περιφέρεια (ελάχιστο στο σημείο της πλησιέστερης προσέγγισης)
• Εξαρτάται από την ταχύτητα, το φορτίο, το ιξώδες λαδιού και το διάκενο των ρουλεμάν

Τύποι ρουλεμάν στροφέα

1. Απλό Κυλινδρικό (Πλήρες Περιοδικό)

• Απλούστερος σχεδιασμός: κυλινδρική οπή με αυλάκωση τροφοδοσίας λαδιού
• Γωνία περιτύλιξης 360°
• Καλή ικανότητα φόρτωσης, αλλά μπορεί να είναι επιρρεπής σε αστάθεια σε υψηλές ταχύτητες
• Κοινό σε κινητήρες, αντλίες, γενικό βιομηχανικό εξοπλισμό

2. Ρουλεμάν μερικού τόξου

• Η επιφάνεια ρουλεμάν καλύπτει μόνο ένα μέρος της περιφέρειας (120-180°)
• Ελαφρύτερο βάρος, απαιτείται λιγότερη ροή λαδιού
• Χαμηλότερη ακαμψία από το πλήρες στροφείο
• Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές με ελαφρύ φορτίο

3. Ρουλεμάν κλίσης

• Η επιφάνεια ρουλεμάν χωρίζεται σε πολλά ανεξάρτητα μαξιλαράκια που περιστρέφονται
• Κάθε μαξιλαράκι αναπτύσσει τη δική του υδροδυναμική σφήνα
• Εγγενώς σταθερό έναντι στροβιλισμού/κραδασμού λαδιού
• Βιομηχανικό πρότυπο για στροβιλομηχανές υψηλής ταχύτητας
• Πιο ακριβά αλλά ανώτερα δυναμικά χαρακτηριστικά

4. Φράγμα πίεσης και ρουλεμάν μετατόπισης

• Τροποποιημένα κυλινδρικά ρουλεμάν με γεωμετρικά χαρακτηριστικά για ενίσχυση της σταθερότητας
• Αυλάκια, φράγματα ή μετατοπισμένες οπές αυξάνουν την αποτελεσματική απόσβεση
• Συμβιβασμός μεταξύ απλού κυλινδρικού και ανακλινόμενου μαξιλαριού

Δυναμικά Χαρακτηριστικά

Ακαμψία

Η ακαμψία του ρουλεμάν κομβίου είναι πολύπλοκη και εξαρτάται από την ταχύτητα:

• Χαμηλή ταχύτητα: Χαμηλή ακαμψία, η θέση του άξονα αλλάζει σημαντικά με το φορτίο
• Υψηλή ταχύτητα: Υψηλότερη ακαμψία από πιο ανεπτυγμένη υδροδυναμική πίεση
• Κατευθυντική παραλλαγή: Διαφορετική ακαμψία σε οριζόντια έναντι κάθετης κατεύθυνσης
• Σταυρωτή ακαμψία: Η εκτροπή προς τη μία κατεύθυνση δημιουργεί δύναμη προς την κάθετη κατεύθυνση

Απόσβεση

Τα ρουλεμάν κομβίου παρέχουν σημαντική απόσβεση:

• Ενέργεια που διαχέεται μέσω της ιξώδους διάτμησης της μεμβράνης λαδιού
• Η απόσβεση αυξάνεται με την ταχύτητα και το ιξώδες λαδιού
• Κρίσιμο για τον περιορισμό των κραδασμών σε κρίσιμες ταχύτητες
• Απαραίτητο για την πρόληψη αστάθεια του ρότορα

Εξάρτηση από την ταχύτητα

Όλες οι ιδιότητες των ρουλεμάν στροφέα αλλάζουν με την ταχύτητα περιστροφής:

• Η ακαμψία αυξάνεται με την ταχύτητα
• Η απόσβεση αυξάνεται με την ταχύτητα
• Φυσικές συχνότητες ανεβαίνω με ταχύτητα
• Κρίσιμες ταχύτητες μετατοπίζεται προς τα πάνω καθώς αυξάνεται η ταχύτητα

Πλεονεκτήματα των ρουλεμάν κοπής

• Υψηλή χωρητικότητα φορτίου: Μπορεί να υποστηρίξει πολύ βαριούς ρότορες
• Δυνατότητα υψηλής ταχύτητας: Κατάλληλο για ταχύτητες έως και 50.000+ σ.α.λ.
• Χαμηλή τριβή στην ταχύτητα: Μόλις δημιουργηθεί η υδροδυναμική μεμβράνη, ο συντελεστής τριβής είναι πολύ χαμηλός (0,001-0,003)
• Εξαιρετική απόσβεση: Ελέγχει τους κραδασμούς σε κρίσιμες ταχύτητες
• Αθόρυβη λειτουργία: Δεν υπάρχει θόρυβος από τα στοιχεία κύλισης
• Αντίσταση σε κραδασμούς: Η μεμβράνη λαδιού απορροφά παροδικά φορτία
• Μακρά Διάρκεια Ζωής: Η έλλειψη επαφής με μέταλλο σημαίνει ελάχιστη φθορά (δυνατότητα δεκαετιών λειτουργίας)
• Απλός Σχεδιασμός: Οι βασικοί τύποι είναι απλοί και οικονομικοί

Μειονεκτήματα και Προκλήσεις

• Υψηλή τριβή εκκίνησης: Δεν υπάρχει φιλμ λαδιού σε ηρεμία, απαιτείται ροπή αποκόλλησης
• Απαιτούμενο σύστημα λίπανσης: Πρέπει να παρέχει συνεχώς καθαρό, ψυχρό λάδι
• Κίνδυνος στροβιλισμού/ανατροπής λαδιού: Απλό κυλινδρικό ρουλεμάν ευαίσθητα σε αστάθεια
• Αργότερη απόκριση: Η μεμβράνη λαδιού προσθέτει ελαστικότητα, είναι λιγότερο άκαμπτη από τα ρουλεμάν κύλισης σε χαμηλές ταχύτητες
• Ευαισθησία θερμοκρασίας: Αλλαγές απόδοσης με τη θερμοκρασία λαδιού (επηρεάζει το ιξώδες)
• Ευαισθησία στη μόλυνση: Τα σωματίδια μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στην επιφάνεια του ρουλεμάν ή να φράξουν τις διόδους λαδιού
• Αξονική τοποθέτηση: Δεν παρέχει εγγενή αξονική συγκράτηση (απαιτείται ξεχωριστό ωστικό ρουλεμάν)

Εφαρμογές

Τα ρουλεμάν κομβίου είναι στάνταρ σε:

• Ατμοστρόβιλοι και Αεριοστρόβιλοι: Μονάδες παραγωγής ενέργειας πολλών μεγαβάτ
• Μεγάλες γεννήτριες: Σύγχρονες γεννήτριες σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας
• Φυγοκεντρικοί συμπιεστές: Βιομηχανικοί συμπιεστές υψηλής ταχύτητας και υψηλού φορτίου
• Μεγάλοι ηλεκτροκινητήρες: Οι κινητήρες > 500 HP χρησιμοποιούν συχνά ρουλεμάν στροφέα
• Θαλάσσια Πρόωση: Ρουλεμάν άξονα προπέλας πλοίου
• Μηχανές χαρτιού: Μεγάλα ρουλεμάν
• Μηχανές εσωτερικής καύσης: Κύριο ρουλεμάν στροφαλοφόρου άξονα και ρουλεμάν ράβδου

Σχέση με τη Δυναμική του Ρότορα

Τα ρουλεμάν στροφέα επηρεάζουν καθοριστικά τη δυναμική συμπεριφορά του ρότορα:

• Προσδιορισμός κρίσιμης ταχύτητας: Η ακαμψία και η απόσβεση των ρουλεμάν επηρεάζουν άμεσα τις κρίσιμες θέσεις και τα πλάτη ταχύτητας
• Σταθερότητα: Ο τύπος και ο σχεδιασμός του ρουλεμάν καθορίζουν την ευαισθησία σε στροβιλισμός λαδιού και μαστίγιο άξονα
• Διαγράμματα Campbell: Δείξτε πώς αλλάζουν οι φυσικές συχνότητες με την ταχύτητα λόγω των μεταβολών της ακαμψίας των ρουλεμάν
• Εξισορρόπηση: Τα χαρακτηριστικά των ρουλεμάν επηρεάζουν συντελεστές επιρροής και απόκριση ισορροπίας

Τα ρουλεμάν στροφέα αντιπροσωπεύουν μια εξελιγμένη, ώριμη τεχνολογία απαραίτητη για περιστρεφόμενα μηχανήματα υψηλής απόδοσης. Ο μοναδικός συνδυασμός ικανότητας φορτίου, ικανότητας ταχύτητας και απόσβεσης τα καθιστά αναντικατάστατα σε κρίσιμες εφαρμογές, παρά την πολυπλοκότητα των απαιτήσεων λίπανσης και της δυναμικής συμπεριφοράς τους.

---

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο