Cilindriskais ruļļgultnis pret lodveida gultni ar dziļajiem iegremdējumiem lielai radiālajai slodzei: ko kompromisi faktiski izlemj

Vai radiālā slodze ir pietiekami smaga, lai CRB būtu vienīgā izpildāmā opcija?

Mehānisms ir kontakta ģeometrija. Lodveida gultnis ar dziļajiem iegremdējumiem pieskaras savai iegaitai punktā, bet cilindriskais ruļļgultnis — gar līniju¹⁵.

Līnijas kontakts izkliedē to pašu slodzi pa lielāku laukumu, tāpēc ruļļgultnis parasti nes lielāku bāzes dinamiskās slodzes pakāpi (C) nekā tāda paša urbuma un ārējā diametra lodveida gultnis¹⁵. Tāpēc ruļļgultņi ir sākumpunkts smagākām slodzēm un trieciena apstākļiem, bet lodveida gultņi — lielam ātrumam ar zemu berzi¹¹.

Priekšrocība atmaksājas tikai tad, ja slodze to izmanto. CRB nav automātiski labāks, ja slodze ir salīdzinoši viegla un papildu radiālā nestspēja paliks neizmantota, vai ja pielietojumam vienkāršā izkārtojumā vajag kombinētu radiālo un mērenu aksiālo slodzi³¹.

Šajos gadījumos nestspējas uzcenojums neko nenopērk, bet ātruma, trokšņa un izmaksas sods joprojām darbojas. To, ko avoti nesniedz, ir pārejas punkts.

Šajā kopā neparādās neviens Cr vērtība CRB un DGBB pie tā paša urbuma un ātruma, tāpēc slodzes attiecību, pie kuras CRB kļūst par mazāko vai vienīgo izpildāmo opciju, šeit nevar aprēķināt. Praktiskā pārbaude ir izvilkt abus katalogu Cr vērtības jūsu urbumam un veikt L10 salīdzinājumu ar jūsu faktisko ekvivalento slodzi¹⁴.

Vai pielietojuma ātrums izslēdz CRB, pirms jūs kaut ko cenu jautājat?

Ātrums ir ierobežojums, kas visbiežāk agri beidz CRB gadījumu, un tas ir vērts pārbaudīt pirms izmaksām. Līnijas kontakts rada vairāk berzes un karstuma pagriezienā nekā punkta kontakts, tāpēc ruļļgultņiem parasti ir zemāks robežātrums un dN vērtība nekā salīdzināma izmēra lodveida gultnim¹⁵.

Lodveida gultņi pie vieglām vai vidējām slodzēm rada mazāk berzes, jo to punkta kontakta dizains griežas ar minimālu pretestību¹⁴. Praktiskā sekas ir virziens, nevis skaitlis: DGBB parasti ir ar lielāku ātruma spēju nekā CRB, tāpēc ātrums dod priekšroku lodveida gultnim jebkad, kamēr radiālā slodze nav ārkārtīga¹⁵.

Ja pielietojums ir liela ātruma, izvēles vadlīnija ir sākt ar lodveida gultņiem un validēt pret katalogu Cr un ātruma robežām¹¹. Neviens avots šajā kopā nepublicē atsauces ātrumu, robežātrumu vai smērvielas-pret-eļļu ātruma pakāpes CRB un DGBB pie tā paša urbuma un sērijas.

Tāpēc pārbaude ir kataloga pārbaude: apstipriniet kandidāta gultņa ātruma pakāpi un būra dizainu pret savu rpm, pirms uzskatāt slodzes priekšrocību par izšķirošu⁴.

Vai pielietojums ir pietiekami jutīgs pret troksni vai vibrāciju, lai atceltu CRB?

Lodveida gultņi ir klusākā saime. Veids, kā lodītes pieskaras iegaitēm, liek DGBB darboties klusi un vienmērīgi, tāpēc tie ir standarta izvēle elektromotoriem, ventilatoriem, sūkņiem, sadzīves tehnikai un precizitātes instrumentiem¹.

Ruļļgultņi pie slodzes ir skaļāki¹⁵, un CRB parasti nav pirmā izvēle, ja galvenais mērķis ir minimāls troksnis, ja vien sistēma nav labi kontrolēta¹⁹. Viena mijiedarbība ir vērts zināt, pirms tirgojat troksni pret nestspēju: vienkārši lielākas iekšējās skrides izvēle var palielināt troksni un vibrāciju¹⁶.

Tātad skrides izmaiņa termisku vai pieguldījuma iemeslu dēļ var mainīt trokšņa rezultātu neatkarīgi no gultņa veida. Neviens avots šajā kopā nepublicē vibrācijas vai skaņas līmeņa vērtības dB vai µm/s nevienam no veidiem, tāpēc sodu no šiem avotiem nevar izmērīt.

Ja pielietojumam ir trokšņa specifikācija, pārbaude ir palūgt piegādātājam izmērītas vai garantētas vērtības konkrētajam detaļas numuram, nevis pieņemt, ka saimes salīdzinājums notur pie jūsu ātruma un slodzes.

Vai dizains spēj noturēt izlīdzinājumu abu veidu pieņemtajā šaurajā logā?

Šī ir pārbaude, ko visbiežāk izlaiž. Lodveida, konisko un cilindrisko ruļļgultņu nestspēja balstās pieņēmumā, ka izlīdzinājuma novirze nepārsniedz 0.0005 rad (0.03°); pāri tam L10 kalpošanas laiks ir mazāks nekā aprēķinātais¹⁸.

Abas saimes atrodas tajā pašā šaurajā logā, ja vien netiek izmantots pašiestatošs variants, tāpēc CRB standarta konfigurācijā nepērk izlīdzinājuma toleranci pret DGBB. Pašiestatošie cilindriskie ruļļgultņi ir izņēmums un var uztvert izlīdzinājuma novirzes no 1.0° līdz 1.5°¹⁸.

Ja perfektu izlīdzinājumu nevar garantēt, izvēles vadlīnija ir palikt pie pašiestatošiem dizainiem vai iekārtot dāsnāku iekšējo skridi⁴. Izlīdzinājuma novirze tipiski nāk no statiski izlīdzinātiem korpusiem vai no vārpstas lieces zem slodzes¹⁸, tāpēc novirzes avots ir tikpat svarīgs kā tās lielums.

Avoti nesniedz vienu pieļaujamu izlīdzinājuma novirzes vērtību specifiski CRB pret DGBB, un tie nenosaka, vai CRB pieprasa stingrākas pielaides nekā DGBB tajā pašā pielietojumā. Ja dizains nespēj noturēt 0.03°, jautājums piegādātājam ir, vai pašiestatošs variants ir pieejams jūsu urbumam un ātrumam, vai kāda apstrādes un montāžas izmaiņa novestu sistēmu loga iekšienē.

Vai CRB cenas uzcenojums ir pieņemams pie jūsu precizitātes un apjoma?

Ruļļgultņi parasti ir dārgāki nekā lodveida gultņi pie salīdzināmas precizitātes¹⁵. Viens avots ziņo, ka ruļļgultņi tāda paša urbuma izmērā maksā 20–60% vairāk nekā lodveida gultņi¹⁷; šis skaitlis nāk no viena piegādātāja līmeņa avota un nav nozares standarta vērtība, tāpēc uztveriet to kā sākuma gaidu, ko pārbaudīt, nevis budžeta skaitli.

Pasūtījuma-pēc-specifikācijas konfigurācijas var pašas izlemt gultņa veidu. Pielāgoti būra dizaini ar unikāliem dalījuma diametriem bieži ir nerealistiski augsto presformu izmaksu dēļ, un īsās sērijās būra dizains un presformu izmaksas var kļūt par izšķirošo faktoru gultņa veida izvēlē⁵.

Ja vajadzīga pasūtījuma-pēc-specifikācijas liela ātruma konfigurācija, minimālie pasūtījuma apjomi ir 1 000–10 000 vienības ar 16–24 nedēļu piegādes laiku, pret 4–6 nedēļām standarta tērauda gultņiem²⁵. Neviens avots šajā kopā nesniedz vienības cenas, minimālos apjomus vai iekārtošanas maksas CRB pret DGBB konkrētam izmēram, precizitātes pakāpei un apjomam.

Pārbaude pirms RFQ ir palūgt cenu pie jūsu faktiskās precizitātes pakāpes un gada daudzuma, un atsevišķi jautāt, vai būris ir standarta vai pielāgots, jo tieši tur atrodas presformu izmaksas.

Kādu eļļošanas un blīvēšanas izkārtojumu izvēlētais veids prasa?

Eļļošanas izvēli vada temperatūra, ātrums un piesārņojums, nevis gultņa veids pats par sevi. Smērviela joprojām ir eļļošanas izvēle lielākajā daļā ritošo gultņu pielietojumu, jo tā ir viegli lietojama, izturīga pret noplūdēm un salīdzinoši lēta².

Grūti apstākļi to maina: augstas temperatūras, lieli ātrumi vai smags piesārņojums var pārpildīt gultņu smērvielas, un šajos gadījumos pāreja no smērvielas uz eļļu ir ieteicama². Eļļa izkliedē siltumu gultņa iekšienē un izskalo piesārņotājus, piemēram, netīrumus, putekļus, mitrumu un nodiluma metālus².

Kompromiss ir izmaksas un uzturēšana. Eļļas sistēmas parasti ir dārgākas nekā smērviela gan sākotnējā ieguldījumā, gan uzturēšanā, nes līdzi noplūžu un utilizācijas problēmas, un prasa vairāk darbaspēka, lai uzturētu pareizos līmeņus⁸.

Daudzos pielietojumos šie trūkumi ir nenozīmīgi pret atkārtotu gultņu bojājumu un dīkstāves izmaksām⁸. Viens avots norāda, ka ruļļgultņiem vajag vairāk smērvielas un ka eļļas vannas ir izplatītas, pret mazāku smērvielas daudzumu lodveida gultņiem¹⁷.

Neviens avots šajā kopā nenosaka, ka CRB pieprasa citu eļļošanu vai filtrāciju nekā DGBB tajā pašā pielietojumā, un neviens atkārtotas eļļošanas intervāls nav dots. Pārbaude ir apstiprināt eļļošanu un blīvējuma izkārtojumu pret savu darba temperatūru un piesārņojuma līmeni, nevis pret gultņu saimi.

Vai CRB iederēsies esošajā vārpstā un korpusā, vai izkārtojums piespiež pārprojektēt?

Uzstādīšanas prakse starp abiem veidiem atšķiras, un brīvā pozīcija ir vieta, kur tas visspilgtāk redzams. Cilindriskais ruļļgultnis ar vienu taisnu iegaiti ir labākais gultnis brīvajai (nefiksējošai) pozīcijai, jo aksiālo brīvu uztver ar smērvielas klātajiem ruļļiem, kas slīd pa taisno ruļļa ceļu¹⁰.

DGBB parasti brīvo, ļaujot savam ārējam gredzenam slīdēt korpusa urbumā¹⁰. Pārbaudiet sekojošo, pirms pieņemat vietā ieliktu nomaiņu.

• ✓Apstipriniet CRB urbuma, ārējā diametra, platuma un slīpējuma izmērus pret DGBB, kuru tas aizstātu — neviens avots šajā kopā neapstiprina savstarpēju aizvietojamību [S29].
• ✓Nosakiet, kura pozīcija ir fiksējošā un kura brīvā; CRB ar vienu taisnu iegaiti ir vēlamais brīvās pozīcijas gultnis [S10].
• ✓Pārbaudiet, vai vārpstas pieguldījums ir ciešs vai darba ātrums rada karstumu — jebkurš šo apstākļu parasti prasa C3 iekšējo skridi [S9].
• ✓Pārbaudiet, vai ciešs pieguldījums savienojas ar lielu ātrumu — šāda kombinācija parasti prasa C4 [S9].
• ✓Apstipriniet skrides pakāpi pret apkārtējās vides temperatūru un pieguldījumu; standarta (CN) parasti pietiek pie apkārtējās temperatūras ar standarta pieguldījumiem [S16].
• ✓Ievērojiet, ka lielāka skride, izvēlēta termisku iemeslu dēļ, var paaugstināt darba troksni un vibrāciju [S16].

Kur avoti pretrunīgi un ko pārbaudīt, pirms kādu skaitli uzskatāt par nostiprinātu

Divi skaitļi šajā rakstā nāk no atsevišķiem piegādātāja līmeņa avotiem un pretrunā plašākiem pierādījumiem. Abus ir vērts izvilkt no sava piegādātāja, pirms tie nonāk lēmumā.

Ko avoti nepierāda

• Neviens avots nedod faktiskos dinamiskos radiālos nestspējas vērtējumus (Cr) cilindriskam veltnīšu gultnim un gultnim ar dziļu rievu ar tādu pašu urbumu un ātrumu, tāpēc slodzes attiecību, pie kura veltnīšu gultnis kļūst par mazāko vai vienīgo realizējamo variantu, nevar aprēķināt
• Neviens avots nedod atsauces vai robežātrumu vai smērvielas/eļļas ātruma vērtējumus cilindriskam veltnīšu gultnim un lodīšu gultnim ar tādu pašu urbumu un sēriju
• Nav publicētu vibrācijas vai skaņas līmeņa vērtību (dB, µm/s) veltnīšu gultnim pret gultni ar dziļu rievu
• Nav galīgas pieļaujamās nesakārtojuma vērtības, kas raksturīga veltnīšu gultņiem pret lodīšu gultņiem, vai norādes, vai veltnīšu gultņi prasa stingrākas pielaides
• Nav vienības cenu, minimālo pasūtījuma daudzumu vai sagatavošanas maksu veltnīšu gultņiem pret lodīšu gultņiem konkrētam izmēram, precizitātes klasei un apjomam
• Nav salīdzinājuma par standarta un pasūtījuma izpildes pieejamību veltnīšu gultņiem, kvalificēto piegādātāju skaitu vai lodīšu gultņu alternatīvu krājumu pieejamību
• Nav atkārtotas eļļošanas intervālu vai filtrēšanas prasību, kas raksturīgas veltnīšu gultņiem, salīdzinājumā ar lodīšu gultņiem
• Nav apstiprinājuma par urbuma, ārējā diametra, platuma vai faskes savstarpēju aizvietojamību starp konkrētu veltnīšu gultni un lodīšu gultni vienā telpā