Zašto većina rudarskih strojeva odabire kotrljajuće ležajeve umjesto kliznih ležajeva?

Kao neizostavna i važna komponenta u mehaničkim proizvodima, ležajevi igraju važnu ulogu u podupiranju rotirajućih osovina. Prema različitim svojstvima trenja u ležaju, ležaj se dijeli na tarni ležaj (koji se naziva kotrljajući ležaj) i klizni tarni ležaj (koji se naziva klizni ležaj). Dvije vrste ležajeva imaju svoje karakteristike u strukturi, a svaki ima svoje prednosti i nedostatke u radu.

Usporedba kotrljajućih i kliznih ležajeva

1. Usporedba strukture i načina kretanja

Najočitija razlika između kotrljajućih ležajeva iklizni ležajevije prisutnost ili odsutnost kotrljajućih tijela.

Kotrljajući 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 točka, a što je više kotrljajućih elemenata, to je više kontaktnih točaka.

Klizni ležajevinemaju kotrljajuće elemente i oslanjaju se na glatke površine za podupiranje rotirajuće osovine, tako da je kontaktni dio površina.

 

Razlika u strukturi ova dva određuje da je način kretanja kotrljajućeg ležaja kotrljanje, a način kretanja kliznog ležaja klizanje, tako da je situacija trenja potpuno drugačija.

 

2. Usporedba nosivosti

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

 

3. Usporedba koeficijenta trenja i otpora startnog trenja

U normalnim radnim uvjetima, koeficijent trenja kotrljajućih ležajeva niži je od onog kliznih ležajeva, a vrijednost je stabilnija. Na podmazivanje kliznih ležajeva lako utječu vanjski čimbenici kao što su brzina i vibracije, a koeficijent trenja uvelike varira.

 

Pri pokretanju, otpor je veći od otpora kotrljajućeg ležaja jer klizni ležaj još nije formirao stabilan uljni film, ali otpor trenja pri startu i radni koeficijent trenja hidrostatskog kliznog ležaja vrlo su mali.

 

4. Usporedba primjenjivih radnih brzina

Zbog ograničenja centrifugalne sile kotrljajućeg elementa i porasta temperature ležaja, brzina kotrljajućeg ležaja ne može biti previsoka i općenito je pogodna za radne uvjete srednje i male brzine. Nepotpuni ležajevi podmazani tekućinom zbog zagrijavanja i istrošenosti ležaja, radna brzina ne smije biti prevelika. Performanse velikih brzina ležajeva potpuno podmazanih tekućinom su vrlo dobre, posebno kada su hidrostatski klizni ležajevi podmazani zrakom, a njihove brzine vrtnje mogu doseći 100 000 o/min.

 

5. Usporedba gubitaka snage

Zbog malog koeficijenta trenja kotrljajućih ležajeva, njihov gubitak snage općenito nije velik, što je manje nego kod nepotpunih ležajeva podmazanih tekućinom, ali će se dramatično povećati kada su podmazani i ispravno instalirani. Gubitak snage trenja ležajeva potpuno podmazanih tekućinom je nizak, ali za hidrostatske klizne ležajeve ukupni gubitak snage može biti veći nego kod hidrostatičkih kliznih ležajeva zbog gubitka snage pumpe ulja.

 

6. Usporedba vijeka trajanja

Zbog utjecaja rupičaste brazde i zamora materijala, kotrljajući ležajevi općenito se projektiraju na 5~10 godina ili se zamjenjuju tijekom remonta. Jastučići nepotpunih ležajeva podmazanih tekućinom jako su istrošeni i potrebno ih je redovito mijenjati. Životni vijek ležajeva potpuno podmazanih tekućinom je teoretski neograničen, ali u praksi može doći do loma materijala ležaja zbog zamora zbog ciklusa naprezanja, posebno za dinamičke klizne ležajeve.

 

7. Usporedba točnosti rotacije

Valjkasti ležajevi općenito imaju visoku točnost rotacije zbog malog radijalnog zazora. Nepotpuni ležaj podmazan tekućinom je u stanju graničnog podmazivanja ili mješovitog podmazivanja, a rad je nestabilan, a trošenje je ozbiljno, a točnost je niska. Zbog prisutnosti uljnog filma, ležaj potpuno podmazan tekućinom ublažava i apsorbira vibracije s velikom točnošću. Hidrostatski klizni ležajevi imaju veću točnost rotacije.

 

8. Usporedba ostalih aspekata

Kotrljajući ležajevi koriste ulje, mast ili kruto mazivo, količina je vrlo mala, količina je velika pri velikoj brzini, čistoća ulja mora biti visoka, stoga je potrebno zabrtviti, ali ležaj je lako zamijeniti , i općenito ne treba popravljati dnevnik. Za klizne ležajeve, uz nepotpune ležajeve s tekućim podmazivanjem, mazivo je općenito tekuće ili plinovito, količina je vrlo velika, zahtjevi za čistoćom ulja također su vrlo visoki, jastučići ležaja moraju se često mijenjati, a ponekad se popravlja rukavac .

 

Izbor kotrljajućih i kliznih ležajeva

Zbog složenih i raznolikih stvarnih radnih uvjeta ne postoji jedinstven standard za izbor kotrljajućih i kliznih ležajeva. Zbog malog koeficijenta trenja, malog startnog otpora, osjetljivosti, visoke učinkovitosti i standardizacije, kotrljajući ležajevi imaju izvrsnu izmjenjivost i svestranost, te su prikladni za korištenje, podmazivanje i održavanje, a općenito im se daje prednost pri odabiru, pa su široko korišteni općenito strojevi. Sami klizni ležajevi imaju neke jedinstvene prednosti, koje se općenito koriste u nekim prilikama u kojima se ne mogu koristiti kotrljajući ležajevi, nezgodni ili bez prednosti, kao što su sljedeće prilike:

 

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

Zbog unutarnjeg prstena, vanjskog prstena, kotrljajućeg elementa i kaveza u strukturi, radijalna veličina kotrljajućeg ležaja je velika, a primjena je ograničena do određene mjere. Igličasti ležajevi dostupni su 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 rastaviti na dijelove, koriste se razdvojeni klizni ležajevi.

 

2. Visoko precizne prilike

Kada korišteni ležaj ima visoke zahtjeve za preciznošću, obično se odabire klizni ležaj, jer film ulja za podmazivanje kliznog ležaja može ublažiti apsorpciju vibracija, a kada je točnost izuzetno visoka, može se odabrati samo hidrostatski klizni ležaj. Za precizne i visokoprecizne strojeve za brušenje, razne precizne instrumente itd., Klizni ležajevi imaju široku primjenu.

 

3. Prilike velikog opterećenja

Kotrljajući ležajevi, bilo da su kuglični ili kotrljajući, skloni su toplini i zamoru u teškim situacijama. Stoga, kada je opterećenje veliko, najviše se koriste klizni ležajevi, kao što su valjaonice, parne turbine, pribor za zrakoplovne motore i rudarski strojevi.

 

4. Ostale prilike

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

 

Za neku vrstu strojeva i opreme, primjena kotrljajućih ležajeva 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 lijevane od babita, jer su mogli izdržati velika udarna opterećenja i bili su otporniji na habanje i stabilniji. Mala čeljusna drobilica uglavnom se koristi s kotrljajućim ležajevima, koja ima visoku učinkovitost prijenosa, osjetljivija je i laka za održavanje. S poboljšanjem tehničke razine proizvodnje kotrljajućih ležajeva, većina velikih čeljusnih lomova također se koristi u kotrljajućim ležajevima.