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 въртящите се валове. Според различните свойства на триене в лагера, той се разделя на търкалящи лагери (наричани подвижни лагери) и плъзгащи лагери (наричани плъзгащи лагери). Двата вида лагери имат свои собствени структурни характеристики и всеки от тях 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 елементи.

Търкалящите лагери имат търкалящи елементи (сачми, цилиндрични ролки, конусовидни 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 има, толкова повече точки на контакт.

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

 

Разликата в структурата на двете определя, че режимът на движение на търкалящия лагер е търкаляне, а режимът на движение на плъзгащия лагер е плъзгане, така че ситуацията с триене е напълно различна.

 

2. Сравнение на товароносимостта

Като цяло, поради голямата лагерна площ на плъзгащия лагер, неговата носеща способност е по принцип по-висока от тази на търкалящия лагер и способността на търкалящия лагер да понася ударно натоварване не е висока, но изцяло течно смазаният лагер може да понесе голямо ударно натоварване поради ролята на омекотяване и абсорбиране на вибрации, дължащи се на смазочния филм. Когато скоростта на въртене е висока, центробежната сила на търкалящите елементи в търкалящия лагер се увеличава и носещата му способност се намалява (при високи скорости е по-вероятно да се появи шум). При динамичните плъзгащи лагери носещата способност се увеличава с по-високи скорости.

 

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

При нормални работни условия коефициентът на триене на търкалящите лагери е по-нисък от този на плъзгащите лагери и стойността му 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 началното съпротивление на триене и работният коефициент на триене на хидростатичния плъзгащ лагер са много малки.

 

4. Сравнение на приложимите работни скорости

Поради ограничението 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 подходящ за работа при средни и ниски скорости. При непълно течно смазани лагери, поради нагряването и износването на лагера, работната скорост не трябва да бъде твърде висока. Високоскоростните характеристики на изцяло течно смазваните лагери са много добри, особено когато хидростатичните плъзгащи лагери се смазват с въздух, а скоростта им на въртене може да достигне 100 000 об/мин.

 

5. Сравнение на загубите на мощност

Поради малкия коефициент на триене на търкалящите лагери, загубата на мощност при тях обикновено не е голяма и е по-малка от тази при непълно течно смазани лагери, но при правилно смазване и монтаж се увеличава драстично. Загубата на мощност от триене при изцяло течно смазани лагери е ниска, но при хидростатичните плъзгащи лагери общата загуба на мощност може да е по-висока от тази на хидростатичните плъзгащи лагери поради загубата на мощност на маслената помпа.

 

6. Сравнение на експлоатационния живот

Поради влиянието на точковата коррозия и умората на материала, търкалящите лагери обикновено са проектирани за 5~10 години или се подменят по време на основен ремонт. Накладките на непълните течно смазвани лагери са силно износени и трябва да се сменят редовно. Животът на изцяло течно смазваните лагери е теоретично неограничен, но на практика може да възникне умора на лагерния материал поради циклично напрежение, особено при динамичните плъзгащи лагери.

 

7. Сравнение на точността на въртене

Търкалящите лагери обикновено имат висока точност на въртене поради малкия радиален хлабина. Непълно смазваният с течност лагер е в състояние на гранично смазване или смесено смазване, работата е нестабилна, износването е сериозно, а точността е ниска. Поради наличието на маслен филм, изцяло смазаният с течност лагер омекотява 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 твърдо масло, количеството е много малко, количеството е голямо при висока скорост, изисква се висока чистота на маслото, така че е необходимо да се уплътни, но лагерът е лесен за подмяна и обикновено не е необходимо да се ремонтира шийката на лагера. При плъзгащите лагери, освен непълно течно смазване, смазката обикновено е течна или газообразна, количеството е много голямо, изискванията за чистота на маслото също са много високи, подложките на лагера трябва да се сменят често, а понякога и шийката на лагера се ремонтира.

 

Избор на търкалящи и плъзгащи лагери

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

 

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

Поради наличието на вътрешен пръстен, външен пръстен, търкалящ елемент и клетка в конструкцията, радиалният размер на търкалящия лагер е голям и приложението му е ограничено до известна степен. Иглените лагери се предлагат, когато радиалните размери са строги, а при необходимост са необходими и плъзгащи лагери. За части, които са неудобни за поставяне на лагери, не могат да бъдат монтирани от аксиална посока или където частите трябва да бъдат разделени на части, се използват разделени плъзгащи лагери.

 

2. Високопрецизни събития

Когато използваният лагер има високи изисквания за прецизност, обикновено се избира плъзгащ лагер, тъй като смазочният филм на плъзгащия лагер може да буферира абсорбцията на вибрации, а когато точността е изключително висока, може да се избере само хидростатичен плъзгащ лагер. Плъзгащите лагери се използват широко за прецизни и високопрецизни шлифовъчни машини, различни прецизни инструменти и др.

 

3. Случаи с тежко натоварване

Търкалящите лагери, независимо дали са сачмени или ролкови, са склонни към нагряване и умора при тежки условия на работа. Следователно, когато натоварването е голямо, плъзгащите лагери се използват най-често, например във валцови машини, парни турбини, аксесоари за авиационни двигатели и минни машини.

 

4. Други поводи

Например, работната скорост е особено висока, ударите и вибрациите са изключително големи, а необходимостта от работа във вода или корозивни среди и др., плъзгащите лагери също могат да бъдат разумно избрани.

 

За един вид машини и оборудване, приложението на търкалящи и плъзгащи лагери има своите предимства и недостатъци и трябва да бъде разумно избрано в комбинация с конкретния проект. В миналото големите и средните трошачки обикновено използваха плъзгащи лагери, отливани от бабит, тъй като те можеха да издържат на големи ударни натоварвания и бяха по-устойчиви на износване и стабилни. Малките челюстни трошачки се използваха най-вече с търкалящи лагери, които имат висока ефективност на предаване, по-чувствителни са и лесни за поддръжка. С подобряването на техническото ниво на производство на търкалящи лагери, повечето от големите челюстни трошачки се използват и в търкалящите лагери.