Il-veloċità tal-imtieħen tal-irrumblar f'impjant tal-azzar domestiku żdiedet, u rriżultat f'żieda f'temperatura għolja ta 'berings tar-romblu ċilindriċi b'erba' ringieli fuq ir-romblu tal-backup. Fid-dawl ta 'din il-problema, it-torque tal-frizzjoni u l-valur kalorifiku tal-bearing qabel u wara ż-żieda fil-veloċità huma kkalkulati u mqabbla. Juri li l-influwenza tal-veloċità fuq it-torque tal-frizzjoni mhix ovvja, u hija bejn wieħed u ieħor proporzjonali għall-valur tas-sħana. Iż-żieda fit-temperatura tal-bearing hija ottimizzata. Il-miżuri ewlenin meħuda huma li tnaqqas l-erja tal-kuntatt tal-partijiet li jiżżerżqu, żid ċirkwit taż-żejt li jkessaħ, tnaqqas il-ħruxija tal-wiċċ tal-kuntatt, ittejjeb it-toqba taż-żejt li ġġorr, u ttejjeb l-effett ta 'dissipazzjoni tas-sħana. Huwa propost metodu ta 'kalkolu simplifikat għall-kuntatt bejn il-wiċċ tat-tarf tar-romblu u l-kustilja. Wara l-applikazzjoni, iż-żieda fit-temperatura tal-bearing ottimizzat hija ovvjament imnaqqsa u l-ħajja tas-servizz titjieb.
Bil-promozzjoni kontinwa ta 'riforma strutturali min-naħa tal-provvista u pressjoni ta' protezzjoni ambjentali severa bla preċedent, numru kbir ta 'fabbriki tal-azzar ġew elenkati fil-gradi tal-kapaċità ta' produzzjoni. Madankollu, fabbriki ta 'l-azzar kbar domestiċi huma fil-qosor għalissa. Għalhekk, il-veloċità tat-tidwir żdiedet biex jinkiseb l-iskop li tiżdied l-effiċjenza. Il-veloċità tal-berings tar-romblu ċilindriċi b'erba 'ringieli għar-romblu ta' riżerva ta '1250 linja ta' rrumblar kiesaħ f'impjant tal-azzar tiżdied minn 197 R / min għal 257 R / min taħt l-istess forza ta 'rrolljar u modalità ta' lubrikazzjoni. Wara li żżid il-veloċità, it-temperatura tal-ġarr titla 'għolja wisq ħafna drabi u l-allarm jieqaf. Skond statistika mhux kompluta, dan il-mudell intuża fuq madwar 200 linja fi kważi 20 fabbriki ta 'l-azzar domestiċi, u r-rata ta' utilizzazzjoni tas-suq hija għolja ħafna, li hija ta 'ċertu valur għad-disinn ottimali tagħha. L-istruttura tar-romblu ċilindriku b'erba 'ringieli tidher fil-Fig. 1. Id-dimensjoni ġenerali hija Φ 690 × Φ 980 × 750, il-materjal huwa G20Cr2Ni4A, il-gaġġa hija wweldjata bil-kolonna, il-Grad ta' preċiżjoni huwa P5, il-kapaċità ta 'ġarr Cr huwa 20700kN, cor huwa 56500kN.
1. Impatt taż-żieda fil-veloċità
1.1 varjazzjoni tat-torque tal-frizzjoni
Iż-żieda fit-temperatura tal-bearing prinċipalment ġejja mill-frizzjoni ġewwa l-bearing waqt il-proċess tax-xogħol. Hemm ħafna formuli għall-kalkolu tal-mument tal-frizzjoni tal-bearings, u l-formula Harris TA tintuża hawn.
Għall-Formula: m hija d-distanza totali tal-frizzjoni, Nmm; M0 hija d-distanza tal-frizzjoni tal-ġarr taħt l-ebda tagħbija, M1 hija d-distanza tal-frizzjoni kkawżata mit-tagħbija, Nmm; F0 u F1 huma koeffiċjenti empiriċi; ν hija l-viskożità kinematika taż-żejt lubrikanti, mm2 / S (il-viskożità taż-żejt bażi tal-grass lubrikanti); n hija l-veloċità tal-bearing, R / min; P hija t-tagħbija ekwivalenti, N; Dpw huwa d-dijametru tal-pitch, mm.
Fil-katalgu, il-valuri tal-parametru huma: F0=2, F1=0.0003, ν=12mm2 / s, n=197r / min qabel iż-żieda fil-veloċità, 257r / min wara ż-żieda fil-veloċità, DPW=836mm, il-forza massima tat-tidwir taħt il-kondizzjoni ta 'applikazzjoni hija madwar 1000 tunnellata, P=5 × 106n. Ir-riżultati tal-kalkolu huma murija fit-Tabella 1.
Jista 'jidher mit-tabella ta' hawn fuq li meta l-veloċità tiżdied bi 30.46%, it-torque tal-frizzjoni M0 tal-bearing taħt l-ebda tagħbija jiżdied b'19.39%, u t-torque tal-frizzjoni M1 ikkawżat mit-tagħbija ma jinbidilx. Madankollu, minħabba t-tagħbija kbira, M1 jammonta għal proporzjon kbir tat-torque totali tal-frizzjoni, u t-torque totali tal-frizzjoni jiżdied b’0.32% biss. Ovvjament, ir-rilevanza tappartjeni għall-kundizzjoni ta 'veloċità baxxa u heavy-duty. F'dan iż-żmien, it-tagħbija hija l-fattur ewlieni li jikkawża t-torque tal-frizzjoni tal-bearing, u l-bidla fil-veloċità għandha ftit effett fuq il-bidla fid-distanza tal-frizzjoni totali tal-bearing.
1.2 bidla fil-valur kalorifiku li jkollu
Il-formula tal-kalkolu tal-valur kalorifiku li jġorr hija kif ġej:
Fejn q huwa l-valur kalorifiku, W. It-torque tal-frizzjoni u l-veloċità huma sostitwiti fil-kalkolu, u r-riżultati huma murija fit-Tabella 2.
Jista 'jidher mill-kalkolu ta' hawn fuq li t-torque tal-frizzjoni totali tal-bearing jiżdied b'0.32%, filwaqt li l-valur kalorifiku tal-bearing jiżdied bi 30.87%. Minħabba l-bidla żgħira tat-torque tal-frizzjoni, il-valur kalorifiku (miżjud bi 30.87%) u l-veloċità rotazzjonali (miżjuda bi 30.46%) bejn wieħed u ieħor jiżdiedu fil-proporzjon. Ir-riżultati juru wkoll li għalkemm it-tisħin tal-bearings ġej minn diversi frizzjonijiet li jiżżerżqu fuq ir-rolling intern, mhuwiex preċiż li wieħed jifhem li t-tnaqqis tat-torque tal-frizzjoni tal-bearings biss jista 'jsolvi l-problema tat-tisħin tal-bearings. F'dan il-każ, jista 'jidher li t-tisħin tal-bearings huwa prinċipalment relatat mat-tagħbija u l-veloċità.
2. Disinn ta 'ottimizzazzjoni tar-rolling rolling bearing
Mill-analiżi ta 'hawn fuq, jidher li l-ħruġ tas-sħana tal-bearing jiżdied aktar, u għandhom jittieħdu miżuri biex iħallu s-sħana. Il-modi tat-trasferiment tas-sħana tal-bearing huma prinċipalment konduzzjoni tas-sħana, konvezzjoni tas-sħana, u radjazzjoni tas-sħana. Il-kalkolu tal-effiċjenza tat-tisħin tal-bearing u l-effiċjenza tad-dissipazzjoni tas-sħana huwa kkumplikat ħafna. Jista 'jidher mill-ekwazzjonijiet tal-kalkolu rilevanti li l-parametri ewlenin li jaffettwaw l-effiċjenza tad-dissipazzjoni tas-sħana huma stress ikkuntattjat, veloċità li tiżżerżaq, parametri relatati mal-film taż-żejt, u żona ta' kuntatt. Għalhekk, sabiex tissodisfa r-rekwiżiti tal-operazzjoni wara l-bidla fil-kundizzjonijiet tax-xogħol, l-idea tad-disinn tal-ottimizzazzjoni hija kif ġej:
1) Il-parti li tiżżerżaq tnaqqas iż-żona tal-kuntatt;
2) Il-parti li tiżżerżaq hija pprovduta b'ċirkwit taż-żejt li jkessaħ;
3) Naqqas il-ħruxija tal-wiċċ tal-kuntatt u ittejjeb in-nisġa tal-ipproċessar;
4) Ittejjeb it-toqba taż-żejt li ġġorr, żid in-numru u d-dijametru.
2.1 ottimizzazzjoni tad-daqs taċ-ċirku tal-pitch li jkollu
Il-valur tas-sħana taċ-ċirku jista 'jiġi aġġustat mill-ekwazzjoni tal-ġenerazzjoni tas-sħana biss. Din l-ekwazzjoni mhix ibbażata fuq il-kuntatt intern tal-bearing. Jista 'jidher li t-tnaqqis tad-DPW huwa ta' benefiċċju għat-tnaqqis tat-torque tal-frizzjoni. B'mod partikolari, M0 huwa korrelatat b'mod pożittiv mat-tielet qawwa tad-dijametru taċ-ċirku tal-pitch, li tinbidel ħafna.
Barra minn hekk, is-sħana tal-frizzjoni tiġi ġġenerata wkoll meta l-element tat-tidwir jgħaddi mill-lubrikant fil-kavità tal-bearing fir-rivoluzzjoni. L-ekwazzjoni tal-kalkolu hija kif ġej:
F'din il-formula, hrdrag hija r-rata tat-tisħin tal-frizzjoni; ω m hija l-veloċità tar-rivoluzzjoni tar-romblu, rad / S; FV hija l-forza ta 'trazzjoni viskuża, N; Z huwa n-numru ta 'rombli; J hija l-kostanti tal-konverżjoni minn nm / s għal W. Jista 'jidher li r-rata tat-tisħin tal-frizzjoni hija direttament proporzjonali għad-dijametru tal-pitch u l-veloċità tar-rivoluzzjoni tar-romblu. Ir-rata tat-tisħin tal-lubrikant tal-kavità ta 'ġewwa għar-romblu tiżdied fi proporzjon dirett wara ż-żieda tal-veloċità, li indirettament tindika li iktar ma jkunu lubrikanti, aħjar.
Bħala konklużjoni, l-istruttura interna tal-bearing hija ottimizzata biex tnaqqas id-daqs taċ-ċirku taż-żift tal-bearing. Id-dijametru tal-pitch huwa wkoll relatat mat-tagħbija u l-ħajja tal-bearing, u t-tnaqqis huwa limitat.
2.2 ittejjeb il-kuntatt bejn il-flanġ taċ-ċirku u l-element tat-tidwir
Ir-roller ċilindriku li jġorr prinċipalment iġorr it-tagħbija radjali u jġorr ukoll it-tagħbija assjali skond il-flanġ taċ-ċirku. Fil-wiċċ tal-kuntatt, hemm frizzjoni li tiżżerżaq bejn il-wiċċ tat-tarf tar-romblu u l-kustilja minħabba d-differenza fil-veloċità. Jekk iż-żerżiq fiż-żewġt itruf tar-romblu huwa differenti, iktar ma tkun kbira l-forza tal-frizzjoni, ir-romblu saħansitra jxaqleb fil-proċess tax-xogħol. Il-ġeometrija tal-wiċċ tar-romblu u l-flanġ taċ-ċirku għandha influwenza sinifikanti fuq il-frizzjoni li tiżżerżaq u l-formazzjoni tal-film taż-żejt bejniethom. Ġeneralment huwa kkunsidrat li l-effett tal-frizzjoni tal-kuntatt tal-punt huwa l-aħjar meta mqabbel ma 'dak tal-kuntatt mal-wiċċ. Sabiex ittejjeb l-istat ta 'kuntatt bejn il-wiċċ tat-tarf tar-romblu u l-kustilja, il-wiċċ tat-tarf tar-romblu jadotta l-wiċċ tal-bażi tal-ballun, u l-kustilja taċ-ċirku tadotta l-kustilja inklinata. Permezz ta 'kalkolu teoretiku, il-pożizzjoni tal-punt ta' kuntatt bejn iċ-ċentru tal-wiċċ tal-bażi sferika tar-romblu u l-kustilja taċ-ċirku hija kkontrollata, sabiex jinkiseb l-aħjar stat ta 'lubrikazzjoni. Il-kalkolu huwa kif ġej.
Fil-Figura 2, h huwa l-għoli tal-kustilja, H1 huwa l-għoli tal-kustilja mingħajr daqs ta 'toqba taż-żejt, a huwa l-punt tan-nofs, R huwa l-ark tal-wiċċ tat-tarf tar-romblu, l-angolu tal-kuntatt huwa α, u S huwa l-massimu tneħħija. Hemm relazzjoni fil-Fig. 2A
Fejn DW huwa d-dijametru tar-romblu, mm. Meta d-dijametru tar-romblu u l-għoli tal-kustilji huma magħrufa, il-valur tal-wiċċ tar-romblu R jista 'jiġi determinat billi jiġi ddeterminat l-angolu α. Il-punt ta 'kuntatt ikkalkulat mill-ekwazzjoni huwa attwalment il-punt tan-nofs tal-flanġ, inkluż id-daqs tal-kanal taż-żejt, u l-kalkolu aktar preċiż għandu jeskludi d-daqs tal-kanal taż-żejt, il-punt tan-nofs tal-punt H1. Għalhekk, għandu jiġi emendat kif ġej:
Forza fuq il-flanġ:
Sabiex tiġi żgurata forza uniformi, l-ispazju tal-kuntatt bejn il-wiċċ tat-tarf tar-romblu u t-tarf tal-kustilja għandu jkun akbar minn jew ugwali għal 0. Il-kompressjoni tal-kuntatt tal-punt tal-azzar tal-azzar hija kif ġej:
Fil-formula, il-koeffiċjent η δ jista 'jinstab fit-tabella [4]; Σ ρ hija l-funzjoni ewlenija tas-somma tal-kurvatura, u l-ekwazzjoni tal-kalkolu tagħha hija kif ġej:
Skond ir-relazzjoni ġeometrika fil-Fig. 2B, id-distakk massimu huwa kif ġej:
δ għandu jkun ≤ s. Il-valuri ta 'α u R jistgħu jinkisbu mill-ekwazzjoni (5) ~ (10), u l-forza axjali FA tar-romblu tista' tiġi ssimplifikata billi l-forza assjali totali tal-bearing hija mqassma indaqs għal kull romblu. Fil-fatt, skont l-esperjenza, α ġeneralment hija bejn 10' u 30'. Meta l-kundizzjoni tax-xogħol tal-bearing tkun ta 'veloċità baxxa u tagħbija tqila, għandu jittieħed angolu kbir ta' deflessjoni biex jifforma film taż-żejt. Meta mqabbel mal-kuntatt tal-pjan, il-film taż-żejt huwa aktar faċli biex jifforma madwar il-kuntatt tal-punt. Fil-proċess li jiżżerżaq, il-film taż-żejt jista 'jneħħi s-sħana. Għandu jiġi nnutat li l-algoritmu mhuwiex preċiż, algoritmu aktar preċiż għandu juża t-teorija rilevanti tal-EHL. Għall-prattika tal-inġinerija, l-algoritmu huwa sempliċi u prattiku, u jista 'bejn wieħed u ieħor jikkalkula l-valur tal-angolu α. Barra minn hekk, huwa diffiċli li tikkontrolla b'mod preċiż ċertu valur fiss bejn 10' - 30' fl-eżattezza kurrenti tal-maċinazzjoni. F'ċertu firxa ta 'tolleranza, l-algoritmu ta' hawn fuq jista 'jiġi kkunsidrat bħala korrett.
2.3 ittejjeb il-wiċċ tal-kuntatt taċ-ċirku li jżomm in-nofs
Hemm żona kbira ta 'kuntatt bejn iċ-ċirku tan-nofs li jżomm u ċ-ċirku ta' barra u l-wiċċ tat-tarf tar-romblu. In-nofs t'isfel taċ-ċirku tan-nofs li jżomm huwa ddisinjat bħala kustilja inklinata u skanalatura taż-żejt hija ddisinjata. Jista 'jnaqqas iż-żona li tiżżerżaq u żżid il-mod taż-żejt li jkessaħ.
2.4 itejjeb l-istruttura tal-gaġġa
Il-post li jżomm l-iwweldjar għadu jintuża. Fil-proċess tax-xogħol tal-irfigħ, l-appoġġ jintuża biex jiggwida u jiċċentralizza r-romblu biex ma jħallix li r-romblu jitgħawweġ, u għalhekk il-wiċċ ta 'kuntatt bejn l-istrut u t-toqba tar-roller strut jipproduċi impatt u frizzjoni li tiżżerżaq. Sabiex ittejjeb l-istat ta 'kuntatt bejn il-wiċċ ta' appoġġ u t-toqba tar-roller strut fil-proċess ta 'rotazzjoni, u tnaqqas il-frizzjoni bejniethom, it-toqba tar-roller strut hija reamed b'mod fin biex ittejjeb ir-reġistrazzjoni tal-ħruxija tal-wiċċ tat-toqba tar-roller strut u żżid il- l-istabbiltà tal-operazzjoni tar-romblu. Din il-miżura hija wkoll biex tevita li l-puntal u r-romblu ma joqogħdux sew, ir-romblu jitħawwad jew jitgħawweġ, sabiex ir-romblu jipproduċi frizzjoni żejda li tiżżerżaq fit-triq, u ttejjeb il-forza u l-frizzjoni tal-kustilja.
Fl-istess ħin, ħalli inklinazzjoni fiż-żewġt itruf tat-toqba tar-roller strut jew tagħmel trattament ta 'ċamfrin kbir, li jista' jnaqqas iż-żona ta 'kuntatt bejn l-istrut u t-toqba tar-roller, u tnaqqas l-istress ta' shear tar-roller għar-rotta; fl-istess ħin, ikkontrolla t-tolleranza tad-dijametru tat-toqba tal-pilastru fuq il-washer, it-tolleranza tad-distanza bejn żewġ toqob tal-pilastru biswit fid-direzzjoni ċirkonferenzjali, u l-kwalità tal-iwweldjar tar-ras tal-pilastru, sabiex tkun żgurata l-eżattezza tal-assemblaġġ tar-romblu u l-appoġġ.
2.4 ittejjeb il-ħruxija tat-triq
Il-ħruxija tal-wiċċ tax-xogħol għandha influwenza kbira fuq ir-reżistenza għall-ilbies. Iktar ma tkun tajba l-kwalità tal-wiċċ, iktar tkun favorevoli għall-formazzjoni tal-film taż-żejt, sabiex tnaqqas il-koeffiċjent tal-frizzjoni, tnaqqas it-tisħin tal-frizzjoni, u tnaqqas ukoll il-veloċità tal-użu tal-wiċċ tat-triq. Taħt il-kundizzjoni ta 'tagħbija tqila, il-ġarr iġorr tagħbija radjali kbira, li faċilment twassal għal stress ta' kuntatt għoli fuq il-wiċċ tax-xogħol. Jekk il-ħruxija tal-wiċċ tax-xogħol mhix tajba, il-crest tal-mewġ u l-ħawt huma bħal talja tal-kantuniera li taqta 'u xquq, li huma sensittivi għall-konċentrazzjoni tal-istress, u b'hekk jaffettwaw is-saħħa tal-għeja tal-partijiet. Ir-riżultati juru li l-parametru tal-għoli tal-quċċata tal-ħruxija għandu l-iktar influwenza ovvja fuq id-distribuzzjoni tal-pressjoni u l-ħxuna tal-film taż-żejt. Biż-żieda fl-għoli tal-quċċata tal-ħruxija, in-numru u l-amplitudni tal-quċċati tal-pressjoni jiżdiedu, filwaqt li l-ħxuna minima tal-film taż-żejt tonqos. Meta t-tul tal-mewġ huwa żgħir, il-bidla żgħira fl-għoli tal-quċċata tikkawża żieda qawwija fiż-żieda massima fit-temperatura tal-film taż-żejt. Meta t-tul tal-mewġ huwa kbir, iż-żieda massima fit-temperatura tal-film taż-żejt mhix sensittiva għall-bidla fl-għoli tal-quċċata. Mir-riċerka relatata jista 'jidher li l-influwenza tal-ħruxija tal-wiċċ fuq il-formazzjoni tal-film taż-żejt u ż-żieda fit-temperatura hija kumplessa ħafna.
F'dan il-każ, it-triq tat-triq tal-ferrule qed tispiċċa ħafna. Jista 'mhux biss inaqqas il-ħruxija tal-wiċċ iżda wkoll jifforma tessut aħjar, itejjeb għal kollox il-karatteristiċi ta' lubrikazzjoni elastoidrodinamika tar-raceway, inaqqas il-frizzjoni li tiżżerżaq irrumblar, u tnaqqas iż-żieda fit-temperatura. Bl-użu ta 'tagħmir high-end magna superfinishing ta' 1.6m magerle, il-ħruxija tat-triq tista 'tilħaq taħt Ra0.2. Fl-istess ħin, is-super preċiżjoni tar-raceway tista 'tifforma wkoll il-profil konvess, li jista' jtejjeb b'mod sinifikanti l-istress ta 'kuntatt tar-raceway.
3. Effett ta 'ottimizzazzjoni
Permezz tal-miżuri ta 'ottimizzazzjoni ta' hawn fuq, l-irfid ottimizzat ġie installat fl-impjant tal-azzar għall-użu bi prova, u l-kundizzjoni tas-servizz tal-irfid ġiet traċċata u rreġistrata. Taħt il-kondizzjonijiet tax-xogħol tal-veloċità massima ta '250r / min u l-forza massima tat-tidwir ta' madwar 1000t, sa issa (ilha tintuża għal 5 xhur), m'hemm l-ebda fenomenu ta 'temperatura żejda tal-bearing. L-irfid ottimizzat jissodisfa l-kundizzjoni tax-xogħol wara li tiżdied il-veloċità.
4. Konklużjoni
Żieda fil-veloċità u żieda fl-effiċjenza saret ix-xejra tal-iżvilupp tal-industrija tal-ħadid u l-azzar fil-futur. Id-disinn ta 'roller roller ċilindriku b'erba' ringieli għandu jkun żviluppat ukoll fid-direzzjoni li tnaqqas iż-żieda fit-temperatura. Il-miżuri meħuda huma biex inaqqsu l-frizzjoni li tiżżerżaq tal-irrumblar tal-wiċċ tal-kuntatt min-naħa l-waħda u biex tistudja l-miżuri effettivi tal-ġarr tad-dissipazzjoni tas-sħana min-naħa l-oħra. Fil-preżent, it-teorija tat-tisħin tal-berings u d-dissipazzjoni tas-sħana għadha teħtieġ aktar riċerka profonda u sistematika, u t-teorija rilevanti għandha tiġi trasformata b'mod attiv fi prattika f'applikazzjonijiet ta 'inġinerija, speċjalment fl-istadju tal-iżvilupp u d-disinn tal-berings.
Boxxli għal rombli ta 'riżerva
Jekk jogħġbok iċċekkjaGwida tal-Prodottbiex tagħżel berings adattati għall-makkinarju tiegħek.
E-mail:sales@tedin-bearing.com