Laagri eelkoormuse mõistmine
Definitsioon: Mis on laagri eelkoormus?
Laagri eelkoormus (nimetatakse ka eellaadimiseks või algkoormuseks) on kontrollitud survekoormus, mida rakendatakse laagrile tahtlikult sisemiste vigastuste kõrvaldamiseks. kliirens ja tekitavad veeremielementide ja laagrirõngaste vahele kerge interferentsi. Eelkoormus tagab, et kõik veeremielemendid on igasugustes töötingimustes pidevas kontaktis laagrirõngastega, kõrvaldades väikese sisemise lõtku, mis muidu tekiks. See loob jäigema ja täpsema laagrisüsteemi, millel on parem koormuse jaotus ja vibratsioonikindlus.
Eelkoormus on oluline rakendustes, mis nõuavad suurt jäikust, täpset võlli positsioneerimist või töötamist muutuva või võnkuva koormusega. See on standardpraktika tööpinkide spindlites, täppisinstrumentides ja kiiretel masinatel, kus ebastabiilsus ennetamine on kriitilise tähtsusega.
Eesmärk ja eelised
1. Suurenenud jäikus
Eellaadimise peamine eelis:
- Kõrvaldab lõtku, mis võimaldab koormuse all läbipaindumist
- Kõik veerevad elemendid on kontaktis, jaotades koormuse kõigi elementide vahel
- Laagri jäikus võib eelkoormamata laagriga võrreldes suureneda 2–5 korda
- Vähendab võlli läbipaindet ja parandab süsteemi jäikust
2. Täiustatud täpsus ja korrektsus
- Kõrvaldab võlli viske laagrilõtkust
- Tagab täpse ja korduva võlli positsioneerimise
- Kriitiline täppismasinate (tööpingid, mõõteriistad) jaoks
- Vähendab vibratsioon kahjude likvideerimisega seotud mõjude tõttu
3. Libisemise vältimine
- Tagab, et veerevad elemendid veerevad, mitte ei libise
- Eriti oluline kerge koormuse või suure kiiruse korral
- Libisemine põhjustab laagrite kiiret kulumist ja pinnakahjustusi
- Eelkoormus säilitab piisava kontaktjõu puhtaks valtsimiseks
4. Müra vähendamine
- Kõrvaldab sisemise kliirensi tekitatud ragisemise
- Pakub vaiksemat ja sujuvamat tööd
- Oluline inimeste või tundlike seadmete läheduses kasutatavate rakenduste puhul
5. Stabiilsuse suurendamine
Veebilehel rootori dünaamika:
- Suurem laagrijäikus tõstab kriitilised kiirused
- Parandab summutamine omadused
- Hoiab ära laagrite põhjustatud ebastabiilsuse
- Vähendab tundlikkust välise vibratsiooni suhtes
Eellaadimise tüübid
1. Fikseeritud (jäik) eelkoormus
Pidev eelkoormus olenemata temperatuurist või kiirusest:
- Meetod: Vahetükid, kiilid või lukustusmutrid on seatud kindlasse asendisse
- Omadused: Suur jäikus, täpne kontroll
- Piirangud: Võib temperatuuriga suureneda, ülekoormuse oht
- Rakendused: Tööpinkide spindlid, täppisseadmed
2. Vedru (elastne) eelkoormus
Vedrude abil hoitav eelkoormus, mis võimaldab termilist kompensatsiooni:
- Meetod: Lainevedrud, Belleville'i seibid või spiraalvedrud
- Omadused: Mahutab termilist kasvu ilma ülekoormamiseta
- Eelised: Temperatuurimuutuste suhtes andestavam
- Rakendused: Temperatuurimuutustega rakendused, kus täpsusnõuded on väiksemad
Eellaadimise meetodid
Aksiaalne eelkoormus (kõige levinum)
Näost näkku või seljaga vastu paigaldamine
- Kaks teineteise vastas paigaldatud nurkkontaktlaagrit
- Laagreid kokku surudes rakendatakse aksiaalset jõudu
- Kõrvaldab aksiaalse kliirensi mõlemas suunas
- Tööpinkide ja ülitäpsete rakenduste standard
Reguleeritav eelkoormus
- Eelkoormuse seadistamiseks reguleeritud lukustusmutter või keermestatud kinnitus
- Mõõdetakse pöördemomendi, aksiaaljõu või laagri temperatuuri tõusu abil
- Saab kokkupaneku või hoolduse ajal reguleerida
Radiaalne eelkoormus
- Võllirõngaste ja võlli/korpuse vaheline pinguldus tekitab radiaalse kokkusurumise
- Veerevad elemendid on radiaalselt kokku surutud rõngaste vahel
- Harvem kui aksiaalne eelkoormus
- Kasutatakse mõnedes suletud laagrites ja spetsiaalsetes rakendustes
Eellaadimise magnituudi valik
Kerge eellaadimine
- Jõud: 1-5% laagri dünaamilise koormuse nimiväärtusest
- Eelised: Parem jäikus minimaalse hõõrdumise suurenemisega
- Rakendused: Üldised täppismasinad
Keskmine eellaadimine
- Jõud: 5-10% dünaamilise reitinguga
- Eelised: Suur jäikus, hea täpsus
- Rakendused: Tööpinkide spindlid, täppisajamid
Tugev eelkoormus
- Jõud: 10-20% dünaamilise reitinguga
- Eelised: Maksimaalne jäikus ja stabiilsus
- Piirangud: Suur hõõrdumine, soojuse teke, lühenenud eluiga
- Rakendused: Ülitäpsed rakendused, madala kiiruse ja suure jäikuse nõuded
Puudused ja kaalutlused
Suurenenud hõõrdumine ja kuumus
- Eelkoormus suurendab kontaktkoormust ja hõõrdumist
- Töötemperatuur tõuseb (tavaliselt 5–20 °C üle eelkoormamata temperatuuri)
- Kõrgemad temperatuurid kiirendavad määrdeaine lagunemist
- Võib vajada täiustatud jahutust või määrimist
Lühenenud laagri eluiga
- Eelkoormus suurendab töökoormust
- Laagri eluea arvutamisel tuleb arvestada eelkoormuse mõju
- Liigne eelkoormus võib eluiga dramaatiliselt lühendada
- Kompromiss: jäikus/täpsus vs eluiga
Termiline tundlikkus
- Fikseeritud eelkoormus suureneb temperatuuri tõustes (diferentsiaalne paisumine)
- Kui termilist laienemist ei arvestata, võib see põhjustada ülekoormust
- Vedru eelpinge kohandub termiliste muutustega
- Projekteerimisel tuleb arvestada töötemperatuuri vahemikuga
Rakendused
Kus eellaadimine on oluline
- Tööpingi spindlid: Täpsust ja jäikust nõudvad lihvimis-, freesimis- ja treimisspindlid
- Kiired seadmed: Hoiab ära libisemise ja ebastabiilsuse
- Täppisinstrumendid: Mõõteseadmed, optilised süsteemid
- Võnkuvad koormused: Rakendused koormuse ümberpööramise või muutuva koormusega
- Hetkekoormused: Kaldemomentidele allutatud laagrid
Kus eellaadimine pole soovitatav
- Kõrge temperatuuriga rakendused (termilise ülekoormuse oht)
- Väga suur kiirus (hõõrdumise ja kuumuse tõttu)
- Tugevad löögikoormused
- Kui laagri pikk eluiga on jäikuse asemel tähtsam
- Üldised tööstuslikud rakendused, kus täpsus pole kriitilise tähtsusega
Laagri eelkoormus on võimas vahend laagrisüsteemi jõudluse parandamiseks, suurendades jäikust, parandades täpsust ning vältides libisemist ja ebastabiilsust. Siiski tuleb seda hoolikalt määrata ja rakendada, arvestades kompromisse suurenenud hõõrdumise, kuumuse ja võimaliku eluea lühenemisega, et saavutada iga konkreetse rakenduse optimaalne jõudlus.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 