Защо повечето минни машини избират търкалящи лагери вместо плъзгащи лагери?

Като незаменим и важен компонент в механичните продукти, лагерите играят важна роля в поддържането на въртящи се валове. Според различните свойства на триене в лагера, лагерът е разделен на търкалящ фрикционен лагер (наричан търкалящ лагер) и плъзгащ фрикционен лагер (наричан плъзгащ лагер). Двата типа лагери имат свои собствени характеристики в структурата и всеки има своите предимства и недостатъци в работата.

Сравнение на търкалящи и плъзгащи лагери

1. Сравнение на структурата и режима на движение

Най-очевидната разлика между търкалящите лагери иплъзгащи лагерие наличието или отсъствието на търкалящи се тела.

Търкалящите лагери имат търкалящи елементи (топки, цилиндрични ролки, конусни ролки, иглени ролки), които разчитат на въртенето си, за да поддържат въртящия се вал, така че контактната част е точка и колкото повече търкалящи елементи, толкова повече контактни точки.

Плъзгащи лагеринямат търкалящи се елементи и разчитат на гладки повърхности за поддържане на въртящия се вал, така че контактната част е повърхност.

 

Разликата в структурата на двете определя, че режимът на движение на търкалящия лагер е търкалящ се, а режимът на движение на плъзгащия лагер е плъзгащ се, така че ситуацията на триене е напълно различна.

 

2. Сравнение на товароносимостта

Като цяло, поради голямата площ на лагера на плъзгащия лагер, неговата носеща способност обикновено е по-висока от тази на търкалящия лагер и способността на търкалящия лагер да понесе ударното натоварване не е висока, но напълно смазаният с течност лагер може да понесе голямо натоварване при удар поради ролята на омекотяване и поглъщане на вибрации поради филма на смазочното масло. Когато скоростта на въртене е висока, центробежната сила на търкалящите елементи в търкалящия лагер се увеличава и неговата носеща способност се намалява (шумът е склонен да се появи при високи скорости). При динамичните плъзгащи лагери товароносимостта им нараства с по-високи скорости.

 

3. Сравнение на коефициента на триене и стартовото съпротивление на триене

При нормални работни условия коефициентът на триене на търкалящите лагери е по-нисък от този на плъзгащите лагери и стойността е по-стабилна. Смазването на плъзгащите лагери лесно се влияе от външни фактори като скорост и вибрации, а коефициентът на триене варира в широки граници.

 

При стартиране съпротивлението е по-голямо от това на търкалящия лагер, тъй като плъзгащият лагер все още не е образувал стабилен маслен филм, но стартовото съпротивление на триене и работният коефициент на триене на хидростатичния плъзгащ лагер са много малки.

 

4. Сравнение на приложимите работни скорости

Поради ограничаването на центробежната сила на търкалящия елемент и повишаването на температурата на лагера, скоростта на търкалящия лагер не може да бъде твърде висока и обикновено е подходяща за работни условия на средна и ниска скорост. Непълни лагери с течно смазване поради нагряване и износване на лагера, работната скорост не трябва да бъде твърде висока. Високоскоростните характеристики на напълно течно смазаните лагери са много добри, особено когато хидростатичните плъзгащи лагери се смазват с въздух и техните скорости на въртене могат да достигнат 100 000 r/min.

 

5. Сравнение на загубата на мощност

Поради малкия коефициент на триене на търкалящите лагери, тяхната загуба на мощност обикновено не е голяма, което е по-малко от това на непълните лагери с течно смазване, но ще се увеличи драстично, когато се смазват и монтират правилно. Загубата на мощност при триене на напълно течно смазаните лагери е ниска, но за хидростатичните плъзгащи лагери общата загуба на мощност може да бъде по-висока от тази на хидростатичните плъзгащи лагери поради загубата на мощност на маслената помпа.

 

6. Сравнение на експлоатационния живот

Поради влиянието на хлътването на материала и умората, търкалящите лагери обикновено са проектирани за 5~10 години или се сменят по време на основен ремонт. Накладките на непълни лагери с течно смазване са силно износени и трябва да се сменят редовно. Животът на напълно течно смазаните лагери е теоретично неограничен, но на практика може да възникне повреда от умора на материала на лагера поради цикъл на напрежение, особено за динамични плъзгащи лагери.

 

7. Сравнение на точността на въртене

Търкалящите лагери обикновено имат висока точност на въртене поради малката радиална хлабина. Непълният лагер с течно смазване е в състояние на гранично смазване или смесено смазване и работата е нестабилна, износването е сериозно и точността е ниска. Благодарение на наличието на маслен филм, напълно течно смазаният лагер амортизира и абсорбира вибрациите с висока точност. Хидростатичните плъзгащи лагери имат по-висока точност на въртене.

 

8. Сравнение на други аспекти

Търкалящите лагери използват масло, грес или твърда смазка, количеството е много малко, количеството е голямо при висока скорост, изисква се чистотата на маслото да бъде висока, така че се изисква да бъде запечатано, но лагерът е лесен за смяна , и обикновено не се нуждае от поправка на дневника. За плъзгащи лагери, в допълнение към лагерите с непълно течно смазване, лубрикантът обикновено е течен или газообразен, количеството е много голямо, изискванията за чистота на маслото също са много високи, подложките на лагерите трябва да се сменят често и понякога шийката се ремонтира .

 

Избор на търкалящи лагери и плъзгащи лагери

Поради сложните и разнообразни реални условия на работа, няма единен стандарт за избор на търкалящи лагери и плъзгащи лагери. Поради малкия коефициент на триене, малкото стартово съпротивление, чувствителността, високата ефективност и стандартизацията, търкалящите лагери имат отлична взаимозаменяемост и гъвкавост и са удобни за използване, смазване и поддръжка и обикновено се дава приоритет при избора, така че са широко използвани въобще машини. Самите плъзгащи лагери имат някои уникални предимства, които обикновено се използват в някои случаи, когато не могат да се използват търкалящи лагери, неудобни или без предимства, като например следните случаи:

 

1. Размерът на радиалното пространство е ограничен или инсталацията трябва да бъде разделена

Благодарение на вътрешния пръстен, външния пръстен, търкалящия елемент и клетката в конструкцията, радиалният размер на търкалящия лагер е голям и приложението е ограничено до известна степен. Предлагат се иглени ролкови лагери, когато радиалните размери са строги и ако е необходимо, се изискват плъзгащи лагери. За части, които е неудобно да имат лагери или не могат да бъдат монтирани от аксиална посока, или където частите трябва да бъдат разделени на части, се използват разделени плъзгащи лагери.

 

2. Високопрецизни поводи

Когато използваният лагер има високи изисквания за точност, обикновено се избира плъзгащият лагер, тъй като смазочният маслен филм на плъзгащия лагер може да буферира абсорбцията на вибрации, а когато точността е изключително висока, може да бъде избран само хидростатичният плъзгащ лагер. За прецизни и високопрецизни шлифовъчни машини, различни прецизни инструменти и др., плъзгащите лагери са широко използвани.

 

3. Силни натоварвания

Търкалящите лагери, независимо дали са сачмени или ролкови лагери, са склонни към топлина и умора при тежки условия на работа. Следователно, когато товарът е голям, се използват предимно плъзгащи лагери, като валцовани мелници, парни турбини, аксесоари за авиационни двигатели и минни машини.

 

4. Други поводи

Например, работната скорост е особено висока, ударът и вибрациите са изключително големи и необходимостта от работа във вода или корозивна среда и т.н., плъзгащите лагери също могат да бъдат разумно избрани.

 

За един вид машини и оборудване, приложението на търкалящи лагери и плъзгащи лагери, всяко има своите предимства и недостатъци и трябва да бъде разумно избрано в комбинация с действителния проект. В миналото големите и средни трошачки обикновено използваха плъзгащи лагери, отлети с бабит, защото те можеха да издържат на големи ударни натоварвания и бяха по-устойчиви на износване и стабилни. Малката челюстна трошачка се използва най-вече с търкалящи лагери, която има висока ефективност на предаване, по-чувствителна е и лесна за поддръжка. С подобряването на техническото ниво на производството на търкалящи лагери, повечето от големите челюстни къртачи се използват и в търкалящи лагери.