Perché la maggior parte delle macchine minerarie sceglie i cuscinetti volventi anziché quelli radenti?

Essendo un componente indispensabile e importante nei prodotti meccanici, i cuscinetti svolgono un ruolo importante nel supportare gli alberi rotanti. In base alle diverse proprietà di attrito del cuscinetto, il cuscinetto è suddiviso in cuscinetto ad attrito volvente (denominato cuscinetto volvente) e cuscinetto ad attrito radente (denominato cuscinetto scorrevole). I due tipi di cuscinetti hanno le proprie caratteristiche strutturali e ciascuno presenta vantaggi e svantaggi in termini di prestazioni.

Confronto tra cuscinetti volventi e radenti

1. Confronto tra struttura e modalità di movimento

La differenza più evidente tra i cuscinetti volventi ecuscinetti a strisciamentoè la presenza o l'assenza di elementi volventi.

I cuscinetti volventi sono dotati di elementi volventi (sfere, rulli cilindrici, rulli conici, rullini) che fanno affidamento sulla loro rotazione per supportare l'albero rotante, quindi la parte di contatto è un punto e maggiore è il numero di elementi volventi, maggiore è il numero di punti di contatto.

Cuscinetti liscinon hanno elementi volventi e fanno affidamento su superfici lisce per supportare l'albero rotante, quindi la parte di contatto è una superficie.

 

La differenza nella struttura dei due determina che la modalità di movimento del cuscinetto volvente è rotolante e la modalità di movimento del cuscinetto scorrevole è scorrevole, quindi la situazione di attrito è completamente diversa.

 

2. Confronto della capacità di carico

In generale, a causa dell'ampia area del cuscinetto scorrevole, la sua capacità portante è generalmente superiore a quella del cuscinetto volvente e la capacità del cuscinetto volvente di sopportare il carico d'urto non è elevata, ma il cuscinetto completamente lubrificato a liquido può sopportare un grande carico d'urto dovuto al ruolo di ammortizzazione e assorbimento delle vibrazioni dovuto al film di olio lubrificante. Quando la velocità di rotazione è elevata, la forza centrifuga degli elementi volventi nel cuscinetto volvente aumenta e la sua capacità di carico si riduce (è probabile che si verifichi rumore alle alte velocità). Nel caso dei cuscinetti dinamici la loro capacità di carico aumenta con l'aumentare della velocità.

 

3. Confronto tra coefficiente di attrito e resistenza all'attrito iniziale

In condizioni di lavoro normali, il coefficiente di attrito dei cuscinetti volventi è inferiore a quello dei cuscinetti radenti e il valore è più stabile. La lubrificazione dei cuscinetti radenti è facilmente influenzata da fattori esterni come velocità e vibrazioni e il coefficiente di attrito varia notevolmente.

 

All'avvio, la resistenza è maggiore di quella del cuscinetto volvente perché il cuscinetto radente non ha ancora formato un film d'olio stabile, ma la resistenza all'attrito iniziale e il coefficiente di attrito di lavoro del cuscinetto radente idrostatico sono molto piccoli.

 

4. Confronto delle velocità di lavoro applicabili

A causa della limitazione della forza centrifuga dell'elemento volvente e dell'aumento della temperatura del cuscinetto, la velocità del cuscinetto volvente non può essere troppo elevata ed è generalmente adatta per condizioni di lavoro a media e bassa velocità. Cuscinetti lubrificati con liquido incompleti a causa del riscaldamento e dell'usura del cuscinetto, la velocità di lavoro non deve essere troppo elevata. Le prestazioni ad alta velocità dei cuscinetti completamente lubrificati a liquido sono molto buone, soprattutto quando i cuscinetti idrostatici sono lubrificati con aria e la loro velocità di rotazione può raggiungere i 100.000 giri/min.

 

5. Confronto delle perdite di potenza

A causa del basso coefficiente di attrito dei cuscinetti volventi, la loro perdita di potenza generalmente non è grande, che è inferiore a quella dei cuscinetti lubrificati con liquido incompleti, ma aumenterà notevolmente se lubrificati e installati correttamente. La perdita di potenza per attrito dei cuscinetti completamente lubrificati a liquido è bassa, ma per i cuscinetti idrostatici la perdita di potenza totale può essere superiore a quella dei cuscinetti idrostatici a causa della perdita di potenza della pompa dell'olio.

 

6. Confronto della durata di servizio

A causa dell'influenza della vaiolatura e della fatica del materiale, i cuscinetti volventi sono generalmente progettati per 5~10 anni o sostituiti durante la revisione. Le pastiglie dei cuscinetti lubrificati a liquido incompleti sono gravemente usurate e devono essere sostituite regolarmente. La durata dei cuscinetti completamente lubrificati a liquido è teoricamente illimitata, ma in pratica può verificarsi un cedimento per fatica del materiale del cuscinetto a causa dei cicli di sollecitazione, soprattutto per i cuscinetti dinamici.

 

7. Confronto della precisione di rotazione

I cuscinetti volventi hanno generalmente un'elevata precisione di rotazione grazie al ridotto gioco radiale. Il cuscinetto lubrificato a liquido incompleto si trova nello stato di lubrificazione limite o di lubrificazione mista, il funzionamento è instabile, l'usura è grave e la precisione è bassa. Grazie alla presenza del film d'olio, il cuscinetto completamente lubrificato a liquido ammortizza e assorbe le vibrazioni con elevata precisione. I cuscinetti idrostatici hanno una maggiore precisione di rotazione.

 

8. Confronto di altri aspetti

I cuscinetti volventi utilizzano olio, grasso o lubrificante solido, la quantità è molto piccola, la quantità è grande ad alta velocità, la pulizia dell'olio deve essere elevata, quindi è necessario che sia sigillato, ma il cuscinetto è facile da sostituire e generalmente non è necessario riparare il giornale. Per i cuscinetti a strisciamento, oltre ai cuscinetti a lubrificazione liquida incompleta, il lubrificante è generalmente liquido o gassoso, la quantità è molto elevata, anche i requisiti di pulizia dell'olio sono molto elevati, i cuscinetti dei cuscinetti devono essere sostituiti frequentemente e talvolta il perno viene riparato .

 

Selezione di cuscinetti volventi e cuscinetti radenti

A causa delle condizioni di lavoro reali complesse e diversificate, non esiste uno standard unificato per la selezione dei cuscinetti volventi e dei cuscinetti radenti. A causa del basso coefficiente di attrito, della piccola resistenza all'avviamento, della sensibilità, dell'elevata efficienza e della standardizzazione, i cuscinetti volventi hanno un'eccellente intercambiabilità e versatilità e sono convenienti da usare, lubrificare e manutenere e generalmente hanno la priorità nella selezione, quindi sono ampiamente utilizzati in macchine generali. Gli stessi cuscinetti radenti presentano alcuni vantaggi unici, che vengono generalmente utilizzati in alcune occasioni in cui i cuscinetti volventi non possono essere utilizzati, scomodi o senza vantaggi, come le seguenti occasioni:

 

1. La dimensione dello spazio radiale è limitata oppure l'installazione deve essere divisa

A causa dell'anello interno, dell'anello esterno, dell'elemento volvente e della gabbia nella struttura, la dimensione radiale del cuscinetto volvente è ampia e l'applicazione è limitata in una certa misura. I cuscinetti a rullini sono disponibili quando le dimensioni radiali sono rigorose e, se necessario, sono richiesti cuscinetti a strisciamento. Per le parti per le quali è scomodo avere cuscinetti, o che non possono essere montate dalla direzione assiale, o dove le parti devono essere divise in più parti, vengono utilizzati cuscinetti a strisciamento divisi.

 

2. Occasioni di alta precisione

Quando il cuscinetto utilizzato ha requisiti di elevata precisione, generalmente viene selezionato il cuscinetto scorrevole, poiché il film di olio lubrificante del cuscinetto scorrevole può tamponare l'assorbimento delle vibrazioni e quando la precisione è estremamente elevata, è possibile selezionare solo il cuscinetto scorrevole idrostatico. Per rettificatrici di precisione e ad alta precisione, vari strumenti di precisione, ecc., I cuscinetti radenti sono ampiamente utilizzati.

 

3. Occasioni di carico pesante

I cuscinetti volventi, siano essi a sfere o a rulli, sono soggetti a calore e fatica in situazioni di utilizzo gravoso. Pertanto, quando il carico è elevato, vengono utilizzati principalmente cuscinetti radenti, come laminatoi, turbine a vapore, accessori per motori aeronautici e macchinari minerari.

 

4. Altre occasioni

Ad esempio, la velocità di lavoro è particolarmente elevata, gli urti e le vibrazioni sono straordinariamente grandi e la necessità di lavorare in acqua o mezzi corrosivi, ecc., È anche possibile selezionare ragionevolmente i cuscinetti radenti.

 

Per un tipo di macchinario e attrezzatura, l'applicazione di cuscinetti volventi e cuscinetti radenti, ciascuno presenta vantaggi e svantaggi e dovrebbe essere ragionevolmente selezionato in combinazione con il progetto reale. In passato, i frantoi di grandi e medie dimensioni utilizzavano generalmente cuscinetti radenti fusi con Babbitt, perché potevano sopportare grandi carichi di impatto ed erano più resistenti all'usura e stabili. Il piccolo frantoio a mascelle viene utilizzato principalmente con cuscinetti volventi, che hanno un'elevata efficienza di trasmissione, sono più sensibili e di facile manutenzione. Con il miglioramento del livello tecnico nella produzione dei cuscinetti volventi, la maggior parte dei grandi martelli a ganasce vengono utilizzati anche nei cuscinetti volventi.