Zašto većina rudarskih mašina bira kotrljajuće ležajeve umjesto kliznih ležajeva?

Kao nezamjenjiva i važna komponenta u mehaničkim proizvodima, ležajevi igraju važnu ulogu u podržavanju rotirajućih vratila. Prema različitim svojstvima trenja u ležaju, ležaj se dijeli na kotrljajući ležaj (koji se naziva kotrljajući ležaj) i klizni ležaj trenja (koji se naziva klizni ležaj). Ova dva tipa ležajeva imaju svoje karakteristike u strukturi, a svaki ima svoje prednosti i nedostatke u performansama.

Poređenje kotrljajućih i kliznih ležajeva

1. Poređenje strukture i načina kretanja

Najočiglednija razlika između kotrljajućih ležajeva iklizni ležajevije prisustvo ili odsustvo kotrljajućih elemenata.

Kotrljajni ležajevi imaju kotrljajuće elemente (kuglice, cilindrične valjke, konusne valjke, igličaste valjke) koji se oslanjaju na svoju rotaciju kako bi poduprli rotirajuću osovinu, tako da je kontaktni dio točkasti, a što je više kotrljajućih elemenata, to je više kontaktnih tačaka.

Klizni ležajevinemaju elemente za kotrljanje i oslanjaju se na glatke površine koje podržavaju rotirajuću osovinu, tako da je kontaktni dio površina.

 

Razlika u strukturi ova dva određuje da je način kretanja kotrljajućeg ležaja kotrljajući, a način kretanja kliznog ležaja klizni, pa je situacija trenja potpuno drugačija.

 

2. Poređenje nosivosti

Općenito, zbog velike površine ležaja kliznog ležaja, njegova nosivost je općenito veća od nosivosti kotrljajućeg ležaja, a sposobnost kotrljajućeg ležaja da podnese udarno opterećenje nije velika, ali potpuno podmazan ležaj može podnijeti veliko udarno opterećenje zbog uloge amortizacije i apsorpcije vibracija zbog filma ulja za podmazivanje. Kada je brzina rotacije velika, centrifugalna sila kotrljajućih elemenata u kotrljajućem ležaju se povećava, a njegova nosivost se smanjuje (buka je sklona pojavi pri velikim brzinama). U slučaju dinamičkih kliznih ležajeva, njihova nosivost raste s većim brzinama.

 

3. Poređenje koeficijenta trenja i startnog otpora trenja

U normalnim uslovima rada, koeficijent trenja kotrljajućih ležajeva je niži od koeficijenta kliznih ležajeva, a vrijednost je stabilnija. Na podmazivanje kliznih ležajeva lako utiču vanjski faktori kao što su brzina i vibracije, a koeficijent trenja uvelike varira.

 

Prilikom pokretanja, otpor je veći od otpora kotrljajućeg ležaja jer klizni ležaj još nije stvorio stabilan uljni film, ali su početni otpor trenja i radni koeficijent trenja hidrostatskog kliznog ležaja vrlo mali.

 

4. Poređenje primenljivih radnih brzina

Zbog ograničenja centrifugalne sile valjkastog elementa i porasta temperature ležaja, brzina kotrljajućeg ležaja ne može biti prevelika, a općenito je pogodna za srednje i niske radne uvjete. Nepotpuni tečno podmazani ležajevi zbog zagrijavanja i trošenja ležaja, radna brzina ne smije biti prevelika. Visokobrzinski učinak potpuno podmazanih ležajeva je vrlo dobar, posebno kada se hidrostatski klizni ležajevi podmazuju zrakom, a njihova brzina rotacije može doseći 100.000 o/min.

 

5. Poređenje gubitka snage

Zbog malog koeficijenta trenja kotrljajućih ležajeva, njihov gubitak snage općenito nije velik, što je manje od onog kod nepotpunih ležajeva podmazanih tekućinom, ali će se dramatično povećati kada se podmažu i pravilno instaliraju. Gubitak snage trenja kod potpuno podmazanih ležajeva je nizak, ali za hidrostatske klizne ležajeve, ukupni gubitak snage može biti veći od gubitka snage hidrostatskih kliznih ležajeva zbog gubitka snage pumpe za ulje.

 

6. Poređenje vijeka trajanja

Zbog uticaja udubljenja materijala i zamora, kotrljajni ležajevi su generalno projektovani za 5~10 godina, ili se zamenjuju tokom remonta. Jastučići nepotpunih tečno podmazanih ležajeva su jako istrošeni i potrebno ih je redovno mijenjati. Vijek trajanja potpuno podmazanih ležajeva je teoretski neograničen, ali u praksi može doći do kvara materijala ležaja zbog cikliranja naprezanja, posebno kod dinamičkih kliznih ležajeva.

 

7. Poređenje tačnosti rotacije

Kotrljajni ležajevi općenito imaju visoku preciznost rotacije zbog malog radijalnog zazora. Nepotpuni tečno podmazan ležaj je u stanju graničnog podmazivanja ili mješovitog podmazivanja, a rad je nestabilan, a habanje je ozbiljno, a preciznost je niska. Zbog prisustva uljnog filma, potpuno tečno podmazan ležaj amortizira i apsorbira vibracije s velikom preciznošću. Hidrostatički klizni ležajevi imaju veću preciznost rotacije.

 

8. Poređenje ostalih aspekata

Kotrljajući ležajevi koriste ulje, mast ili čvrsto mazivo, količina je vrlo mala, količina je velika pri velikoj brzini, čistoća ulja je potrebna da bude visoka, tako da je potrebno zaptivanje, ali je ležaj lako zamijeniti , i općenito ne treba popravljati dnevnik. Za klizne ležajeve, pored nepotpunih ležajeva tečnog podmazivanja, mazivo je uglavnom tečno ili plinovito, količina je vrlo velika, zahtjevi za čistoćom ulja su također vrlo visoki, jastučići ležaja se moraju često mijenjati, a ponekad se i popravak čaura .

 

Izbor kotrljajućih i kliznih ležajeva

Zbog složenih i raznovrsnih stvarnih uslova rada, ne postoji jedinstven standard za izbor kotrljajućih i kliznih ležajeva. Zbog malog koeficijenta trenja, malog startnog otpora, osjetljivosti, visoke efikasnosti i standardizacije, kotrljajni ležajevi imaju odličnu zamjenjivost i svestranost, pogodni su za korištenje, podmazivanje i održavanje, te im se općenito daje prioritet pri odabiru, tako da se široko koriste. u generalnim mašinama. Klizni ležajevi sami po sebi imaju neke jedinstvene prednosti, koje se općenito koriste u nekim slučajevima kada se kotrljajući ležajevi ne mogu koristiti, nezgodno ili bez prednosti, kao što su sljedeće prilike:

 

1. Veličina radijalnog prostora je ograničena ili se instalacija mora podijeliti

Zbog unutrašnjeg prstena, vanjskog prstena, kotrljajućeg elementa i kaveza u konstrukciji, radijalna veličina kotrljajućeg ležaja je velika, a primjena je ograničena u određenoj mjeri. Igličasti ležajevi su dostupni kada su radijalne dimenzije stroge, a ako je potrebno, potrebni su i klizni ležajevi. Za dijelove za koje je nezgodno imati ležajeve, ili se ne mogu montirati iz aksijalnog smjera, ili gdje se dijelovi moraju podijeliti na dijelove, koriste se razdvojeni klizni ležajevi.

 

2. Visoko precizne prilike

Kada korišteni ležaj ima visoke zahtjeve za preciznošću, obično se bira klizni ležaj, jer film ulja za podmazivanje kliznog ležaja može ublažiti apsorpciju vibracija, a kada je preciznost izuzetno visoka, može se odabrati samo hidrostatski klizni ležaj. Za precizne i precizne mašine za brušenje, razne precizne instrumente itd., klizni ležajevi se široko koriste.

 

3. Prilike velikog opterećenja

Kotrljajni ležajevi, bilo da su kuglični ili valjkasti ležajevi, skloni su toplini i zamoru u teškim situacijama. Stoga, kada je opterećenje veliko, najčešće se koriste klizni ležajevi, kao što su valjaonice, parne turbine, pribor za aeromotore i rudarske mašine.

 

4. Druge prilike

Na primjer, radna brzina je posebno velika, udari i vibracije su izuzetno veliki, a potreba za radom u vodi ili korozivnim medijima, itd., klizni ležajevi se također mogu razumno odabrati.

 

Za neku vrstu mašina i opreme, primjenu kotrljajućih i kliznih ležajeva, svaki ima svoje prednosti i nedostatke, te ih treba razumno odabrati u kombinaciji sa stvarnim projektom. U prošlosti su velike i srednje drobilice uglavnom koristile klizne ležajeve livene od babita, jer su mogli izdržati velika udarna opterećenja i bili su otporniji na habanje i stabilniji. Mala čeljusna drobilica se uglavnom koristi sa kotrljajućim ležajevima, koja ima visoku efikasnost prijenosa, osjetljivija je i laka za održavanje. Sa poboljšanjem tehničkog nivoa proizvodnje kotrljajućih ležajeva, većina velikih čeljusti se takođe koristi u kotrljajućim ležajevima.