Înțelegerea preîncărcării rulmentului

Dispozitive

Ebalansator portabil și analizor de vibrații Balanset-1A.

$2,353.83

Piese

Senzor de vibrații.

$107.26

Piese

Senzor optic (tahometru laser).

$147.78

Dispozitive

Balanset-4.

$8,107.90

Piese

Stand magnetic Insize-60-kgf.

$54.82

Piese

Ceasetă reflectorizantă.

$11.92

Dispozitive

Ebalansator dinamic "Balanset-1A" OEM.

$2,067.80

Definiție: Ce este preîncărcarea rulmentului?

Preîncărcarea rulmentului (numită și preîncărcare sau sarcină inițială) este o sarcină compresivă controlată aplicată intenționat unui rulment pentru a elimina solicitările interne autorizație de circulație și creează o ușoară interferență între elementele de rulare și inelele de rulare. Preîncărcarea asigură că toate elementele de rulare sunt în contact continuu cu inelele de rulare în toate condițiile de funcționare, eliminând jocul intern mic care altfel ar exista. Acest lucru creează un sistem de rulmenți mai rigid și mai precis, cu o distribuție îmbunătățită a sarcinii și o rezistență la vibrații.

Preîncărcarea este esențială în aplicațiile care necesită rigiditate ridicată, poziționare precisă a arborelui sau funcționare cu sarcini variabile sau oscilante. Este o practică standard în cazul axelor mașinilor-unelte, instrumentelor de precizie și utilajelor de mare viteză, unde instabilitate Prevenirea este esențială.

Scop și beneficii

1. Rigiditate crescută

Principalul avantaj al preîncărcării:

• Elimină jocul care permite deformarea sub sarcină
• Toate elementele rulante sunt în contact, distribuind sarcina pe toate elementele
• Rigiditatea rulmentului poate crește de 2-5 ori în comparație cu rulmentul nepreîncărcat
• Reduce deformarea arborelui și îmbunătățește rigiditatea sistemului

2. Precizie și precizie îmbunătățite

• Elimină bătaia arborelui din jocul rulmentului
• Oferă o poziționare precisă și repetabilă a axului
• Critic pentru utilaje de precizie (mașini-unelte, instrumente de măsurare)
• Reduce vibrații din impactul legat de depoluare

3. Prevenirea derapajelor

• Asigură că elementele rulante se rostogolesc cu adevărat, în loc să alunece
• Deosebit de important în cazul sarcinilor ușoare sau vitezelor mari
• Alunecarea provoacă uzura rapidă a rulmenților și deteriorarea suprafeței
• Preîncărcarea menține o forță de contact adecvată pentru rulare pură

4. Reducerea zgomotului

• Elimină zgomotul din spațiul interior
• Oferă o funcționare mai silențioasă și mai lină
• Important pentru aplicații în apropierea personalului sau a echipamentelor sensibile

5. Îmbunătățirea stabilității

În dinamica rotorului:

• Rigiditatea crescută a rulmentului crește viteze critice
• Îmbunătățește amortizare caracteristici
• Previne instabilitățile induse de rulmenți
• Reduce susceptibilitatea la vibrații externe

Tipuri de preîncărcare

1. Preîncărcare fixă (rigidă)

Preîncărcare constantă indiferent de temperatură sau viteză:

• Metodă: Distanțiere, șaibe sau piulițe de blocare fixate într-o poziție specifică
• Caracteristici: Rigiditate ridicată, control precis
• Limitări: Poate crește odată cu temperatura, risc de supraîncărcare
• Aplicații: Axuri pentru mașini-unelte, echipamente de precizie

2. Preîncărcarea arcului (elastică)

Preîncărcare menținută de arcuri, permițând compensarea termică:

• Metodă: Arcuri ondulate, șaibe Belleville sau arcuri elicoidale
• Caracteristici: Preia creșterea termică fără supraîncărcare
• Avantaje: Mai tolerant la schimbările de temperatură
• Aplicații: Aplicații cu variații de temperatură, cerințe de precizie mai puțin critice

Metode de preîncărcare

Preîncărcare axială (cea mai frecventă)

Montare față în față sau spate în spate

• Două rulmenți cu contact unghiular montați opus unul față de celălalt
• Forța axială aplicată împinge rulmenții împreună
• Elimină jocul axial în ambele direcții
• Standard pentru mașini-unelte și aplicații de înaltă precizie

Preîncărcare reglabilă

• Piulița de blocare sau dispozitivul de fixare filetat sunt ajustate pentru a seta preîncărcarea
• Măsurat prin cuplu, forță axială sau creșterea temperaturii rulmentului
• Poate fi ajustat în timpul asamblării sau întreținerii

Preîncărcare radială

• Ajustarea prin interferență dintre inelele de rulare și arbore/carcasă creează o compresie radială
• Elemente de rulare comprimate radial între inele
• Mai puțin frecventă decât preîncărcarea axială
• Utilizat în unele rulmenți etanși și aplicații speciale

Selecția magnitudinii preîncărcării

Preîncărcare ușoară

• Vigoare: 1-5% din capacitatea de încărcare dinamică a rulmentului
• Beneficii: Rigiditate îmbunătățită cu o creștere minimă a frecării
• Aplicații: Mașini generale de precizie

Preîncărcare medie

• Vigoare: 5-10% din ratingul dinamic
• Beneficii: Rigiditate ridicată, precizie bună
• Aplicații: Axuri pentru mașini-unelte, acționări de precizie

Preîncărcare grea

• Vigoare: 10-20% de rating dinamic
• Beneficii: Rigiditate și stabilitate maximă
• Limitări: Frecare ridicată, generare de căldură, durată de viață redusă
• Aplicații: Aplicații de ultra-precizie, cerințe de rigiditate ridicată la viteză redusă

Dezavantaje și considerații

Frecare și căldură crescute

• Preîncărcarea crește încărcările de contact și frecarea
• Temperatura de funcționare crește (de obicei cu 5-20°C peste temperatura nepreîncărcată)
• Temperaturile mai ridicate accelerează degradarea lubrifiantului
• Poate necesita răcire sau lubrifiere sporită

Durată de viață redusă a rulmentului

• Preîncărcarea se adaugă la sarcinile de funcționare
• Calculul duratei de viață a rulmentului trebuie să includă efectul preîncărcării
• Preîncărcarea excesivă poate reduce dramatic durata de viață
• Compromis: rigiditate/precizie vs. durată de viață

Sensibilitate termică

• Preîncărcarea fixă crește odată cu creșterea temperaturii (dilatare diferențială)
• Poate duce la supraîncărcare dacă creșterea termică nu este luată în considerare
• Preîncărcarea arcului acomodează schimbările termice
• Proiectarea trebuie să țină cont de intervalul de temperatură de funcționare

Aplicații

Unde preîncărcarea este esențială

• Axe pentru mașini-unelte: Axe de rectificare, frezare, strunjire care necesită precizie și rigiditate
• Echipament de mare viteză: Previne derapajele și instabilitatea
• Instrumente de precizie: Echipamente de măsurare, sisteme optice
• Sarcini oscilante: Aplicații cu inversări de sarcină sau sarcini variabile
• Încărcări momentane: Rulmenți supuși momentelor de înclinare

Unde preîncărcarea nu este recomandată

• Aplicații la temperaturi ridicate (risc de supraîncărcare termică)
• Viteză foarte mare (probleme legate de frecare și căldură)
• Sarcini mari de șoc
• Când durata lungă de viață a rulmentului este prioritară față de rigiditate
• Aplicații industriale generale unde precizia nu este critică

Preîncărcarea rulmenților este un instrument puternic pentru îmbunătățirea performanței sistemului de rulmenți, oferind o rigiditate sporită, o precizie îmbunătățită și prevenirea derapajelor și a instabilității. Cu toate acestea, aceasta trebuie specificată și aplicată cu atenție, luând în considerare compromisurile legate de creșterea frecării, căldura și reducerea potențială a duratei de viață, pentru a obține performanțe optime pentru fiecare aplicație specifică.

---

← Înapoi la indexul principal