Rulmanın Hız ve Sıcaklık Limitlerini Ne Belirler — ve Kafes, Yağlayıcı, Keçe veya Boşluktan Hangisi Önce Bağlayıcıdır?

Katalog hızı bir özellik değil, bir koşuldur

Bir rulman tablosunda basılı sınır hız, yalnızca rulmanın bir özelliği değildir. Bu, o rulman tipi için gres yağlaması ve yağ banyosu yağlaması altında belirlenen hızdır ve normal yük altında çalışan standart tasarımlı rulmanlar için geçerlidir — yaklaşık C/P ≳16 ve Fa/Fr ≦0.25⁸.

Kullanmadan önce katalog sayfanızdaki sayıyı bu iki koşula göre okuyun. Çalışma koşulunuz bunların dışındaysa, bu değer uygulamanızı tanımlamaz.

Daha ağır bir yük veya büyük bir eksenel bileşen, rulmanın uzaklaştırması gereken ısıyı değiştirir ve sınır gerçekte ısıyla ilgilidir⁶. Aynı tablo, gres ve yağ banyosu için ayrı bir değer de taşır, çünkü yağlayıcı tanımın bir parçasıdır, sonradan düşünülen bir şey değildir⁸.

Bu nedenle, hız açısından iki aday rulmanı karşılaştırırken, her iki sayının da aynı yağlama ve aynı yük varsayımı altında tablolanmış olduğunu kontrol edin. Yağlama koşulu belirtilmeden verilen bir hız değeri, bunu taşıyan bir değerle karşılaştırılamaz.

Hız sınıra yeterince yaklaştığında ekstrapolasyonu bırakın

Hız sınırına giden iki yol aynı uyarı bandında birleşir. Katalog yolu, dönme hızı katalog spesifikasyonunun %80'ini aştığında üreticiye danışılması gerektiğini söyler⁸.

Hesaplanan yol, bir rulman tipi hız sınırı faktörü alır, adım çapından bir sınır hız hesaplar ve bu sınırın %80'i içindeki herhangi bir çalışma hızının daha fazla incelenmesi gerektiğini belirtir¹⁰. Bu birleşme, sizin için bir geçme notu olarak değil, bir eleme kuralı olarak faydalıdır.

Çalışma koşulunuz her iki değerin de en üst beşte birine denk geliyorsa, katalog sayısını cevap olarak değil, rulman üreticisiyle bir görüşmenin başlangıcı olarak değerlendirin. Hesaplanan yolun kendi koşulu vardır: yayınlanan hız sınırı faktörleri, hesaplanan değerlendirme ömrü 100.000 saate eşit veya daha fazla olduğunda geçerlidir ve daha yüksek yüklü rulmanlar için üreticiden ayarlanmış limitler gerekir⁶.

Bu nedenle, ağır yük altında kısa ömür için seçilen bir rulman, tablonun ima ettiğinden daha az hız payına sahiptir.

Yağlayıcıyı değerlendirmek için rpm değil dm·n kullanın

Aynı rpm'de dönen farklı çaplardaki iki rulman, yağlayıcılarını aynı hızda çalıştırmaz. Hız faktörü — dN veya dm·n — dönme, rulman çapı ve yağlayıcı davranışı arasındaki bağlantıdır, çünkü gres veya yağın gerçekten kayma yaptığı noktadaki doğrusal hızı belirler³.

Bu doğrusal hız, yağlama kararının geri kalanını yönlendirir: baz yağ viskozite seçimi, gres hacmi ve yeniden yağlama aralığı bunu takip eder³. Yalnızca rpm'e göre değerlendirme yapmak, yanlış yağlayıcı, aşırı kayma, daha yüksek sıcaklık ve daha kısa ömür riskini taşır³.

Seçiminiz için bu, yağlayıcının makine spesifikasyonundaki mil hızına göre değil, gerçek delik ve dış çap için dm·n'ye göre seçildiği anlamına gelir. Bir yağlayıcı önerisi istediğinizde, rulmanın adım çapını ve çalışma hızını birlikte verin.

Sıcaklık üst sınırını hangi bileşen belirler

Bir rulman için tek bir maksimum sıcaklık yoktur, çünkü üst sınır birkaç parçanın en zayıfıdır. Kapaklı derin oluklu bilyalı rulmanlar için ulaşılabilir hızlar ve sıcaklık limitleri, siperlik tarafından değil, kafes ve gres tarafından yönetilir¹⁵.

Bir keçe temas ettiğinde, keçe dudağı malzemesi bu listeye katılır ve bağlayıcı eleman haline gelebilir¹⁵. Sayılar birbiriyle çelişmek yerine sisteme göre farklılık gösterir, bu nedenle yalnızca aynı yağlayıcı ve keçe düzeni içinde karşılaştırma yapın.

Hız ve ısı limiti olarak kafes yapısı

Kafes hem bir hız sınırlayıcı hem de bir ısı katkıcısıdır ve çoğu zaman katalog varsayılanında bırakılan parçadır. Derin oluklu bilyalı rulmanlarda, 500.000 dN üzerindeki hızlar, perçinli preslenmiş çelik yapıdan perçinli işlenmiş land-riding tasarımlara geçiş gerektirir ve malzeme daha sonra yağlama veya çalışma ortamına göre seçilir⁴.

Bu eşik, bir yayıncının bir rulman tipi için verdiği değerdir, her kafes için genel bir kural değildir. Kafes yönlendirme stili de sıcaklığı etkiler.

Merkez yönlendirme halkası yerine kafes cepleri tarafından yönlendirilen makaraların, bir üretici tarafından %4–10 daha az dönme momenti ve yaklaşık 5 °C daha düşük çalışma sıcaklığı sağladığı iddia edilmektedir¹¹. Bunu, o üreticinin kendi oynak makaralı rulmanları üzerindeki test sonucu olarak değerlendirin, genel olarak cep yönlendirmesinin bir özelliği olarak değil.

Malzeme seçimi sıcaklık odaklıdır, ancak kaynaklar sayı vermekten kaçınır. Silindirik makaralı rulmanlar, çalışma sıcaklığına bağlı olarak poliamid veya pirinç kafeslerle sunulur, aralarında belirtilen bir sınır yoktur¹⁸.

Pirinç, şok, titreşim, yüksek ivme ve minimum yağlama için konumlandırılmıştır¹¹. Çalışma koşulunuz sıcaksa, kafes malzemesinin kendi sıcaklık değerini rulmanın genel değerinden çıkarsamak yerine tedarikçiden isteyin.

Boşluğu katalog varsayılanından değil, termal gradyandan ayarlayın

İç boşluk, rulmanın yük taşırken sıcaklık genleşmesini ve halka geçmelerinin etkisini absorbe etmesine izin vermek için başlangıçtan itibaren tasarlanır⁵. Bu bir gevşeklik değil, hizmette tüketilen bir paydır.

Gradyanın yönü hangi yöne gidileceğine karar verir. İç halka veya milin dış halka veya yataktan daha sıcak çalışması ve daha fazla genleşmesi bekleniyorsa, çalışma boşluğu azalacaktır, bu nedenle daha yüksek başlangıç radyal boşluğu arzu edilir⁵.

Isı dağılımının zayıf olduğu ve çalışma sıcaklığının birikmeye devam ettiği durumlarda, termal genleşmeyi telafi etmek için C3 veya C4 önerilir²¹. Aşırı sıcaklık varyantları daha ileri gider ve maksimum sıcaklıkta çalışma boşluğunu korumak için C5'in katı olan radyal iç boşluk kullanır — Y-rulman versiyonu için C5'in iki katı¹².

Ön yük de aynı dengede yer alır. Aşırı ön yük sürtünmeyi ve ısıyı artırır ve rulman ömrünü önemli ölçüde azaltır, rotor veya stator ısısı ise hizmette boşluğu veya ön yükü değiştirir²⁰.

Ön yüklü bir çift belirtirseniz, boşluk ve ön yük kararları aynı termal tahmine göre birlikte verilmelidir.

Tasarımı serbest bırakmadan önce ısı dengesini kontrol edin

Çalışma sıcaklığı bir dengedir: yük ve sürtünme ısı üretir ve bunun çoğu dış bilezik ve yatak yoluyla uzaklaşır⁶. Serbest hava hareketi ve düşük ortam sıcaklığına sahip ince, açıkta yataklar, kalın kapalı olanlardan daha serin çalışır⁶.

Aşağıdaki maddeler bu dengenin her iki tarafında kontrol ettiğiniz girdilerdir.

• ✓Keçe tipini doğrulayın: temassız siperlikler sürtünme eklemez, temaslı keçeler sürtünme ve çalışma sıcaklığı ekler.
• ✓Gres dolgusunu ve yağ seviyesini kontrol edin — aşırı yağlama ve yüksek yağ seviyesi her ikisi de sıcaklığı artırır.
• ✓Hizalamayı kontrol edin, çünkü yanlış hizalama daha yüksek rulman sıcaklığının nedenleri arasında listelenmiştir.
• ✓Hız sınırı için kullanılan yük durumunu doğrulayın, çünkü daha yüksek yük daha fazla ısı üretir.
• ✓Bir sıcaklık değişimi alarmı ayarlayın: 50 °F'den fazla bir değişiklik, mutlak seviyeden bağımsız olarak endişe kaynağıdır.
• ✓200–250 °F uyarı bandını bir izleme referansı olarak not edin, tasarım limiti olarak değil.

Yüksek hızlı görev için tipi daraltma

Tip seçimi, herhangi bir sayı sabitlenmeden önce size yön verir. Bilyalı rulmanlar normalde yüksek hızlı uygulamalar için makaralı rulmanlardan daha uygundur ve çok yüksek hızlı uygulamalarda yüksek hassasiyetli veya hibrit rulmanlar faydalı olabilir²³.

Silindirik makaralı rulmanlar hala nispeten yüksek hızlar için uygun olarak tanımlanmaktadır ve bir tedarikçi hız limitlerinin benzer boyutlu konik makaralı rulmanlardan %60'a kadar daha yüksek olabileceğini belirtmektedir¹⁸. Hızda sonucu belirleyen şey tip etiketinden daha geniştir.

Rulmanın kafesi, yağlayıcısı, çalışma hassasiyeti ve boşluğu, sistemin rezonans frekansı ve dönen bileşenlerin dengelenmesi, yüksek hızda hizmet ömrünü etkiler²³. Bu liste, yalnızca bir tip kısa listesinin yüksek hızlı bir uygulamayı çözmediğinin nedenidir.

Hassasiyet sınıfı konusunda kaynaklar sayı vermez. Yüksek hassasiyetli rulmanlar çok yüksek hızda faydalı olabilir²³, ancak bu kanıtlarda hiçbir şey bir ABEC veya ISO sınıfının hız veya sıcaklıkta ne kazandırdığını nicelendirmez.

Bu nedenle, bir sınıf yükseltmesini hesaplanmış bir kazanç olarak değil, rulman üreticisine sorulacak bir soru olarak değerlendirin.

Kaynakların aynı limit için farklı değerler verdiği yerler

Bunlar ortalaması alınacak çelişkiler değil — farklı sistemleri veya aynı parçanın farklı çerçevelerini tanımlarlar. Düzenlemenize uyanı doğrulayın.

Teklif talep etmeden önce

• İlgili ihracat pazarlarını, kurulu tesis referanslarını ve karşılaştırılabilir müşteri ilişkilerini sorun.
• Kanıtlar bunu açık bırakıyor — bunu tedarikçiye sorun: hiçbir kaynak, kafes malzemesine göre (çelik, pirinç, poliamid, PEEK) bir devir veya sıcaklık sınıflandırması vermiyor — seçtiğiniz kafes malzemesinin sınıflandırmasını tedarikçiye sorun
• Kanıtlar bunu açık bırakıyor — bunu tedarikçiye sorun: yağlayıcı viskozitesi, baz yağ, koyulaştırıcı veya devir çarpanına ilişkin sayısal veri verilmiyor — dm·n değerinize karşı bir yağlayıcı önerisi isteyin
• Kanıtlar bunu açık bırakıyor — bunu tedarikçiye sorun: boşluk ile sıcaklık veya devir arasında nicel bir ilişki verilmiyor ve hiçbir kaynak belirli bir görev için belirli bir sınıfın (C3/C4/C5) zorunlu olduğunu söylemiyor — boşluk grubunu hesapladığınız termal gradyana göre teyit ettirin
• Kanıtlar bunu açık bırakıyor — bunu tedarikçiye sorun: sürtünme torku, ısı üretimi veya ısı dağıtımı için hesaplama yöntemi ve hava, yağ veya su için gerekli soğutma kapasitesi yok — termal dengeyi üreticiye teyit ettirin
• Kanıtlar bunu açık bırakıyor — bunu tedarikçiye sorun: ABEC/ISO hassasiyet sınıfının devir veya sıcaklık üzerindeki etkisi nicelleştirilmiyor — bu karar için sınıf yükseltmesini nicelleştirilmemiş sayın
• Kanıtlar bunu açık bırakıyor — bunu tedarikçiye sorun: yük, eksantriklik, titreşim veya montaj için tablolaştırılmış düşürme çarpanları verilmemiş — gerçek yük durumunuz için ayarlanmış limitler isteyin
• İlgili ihracat pazarlarını, kurulu tesis referanslarını ve karşılaştırılabilir müşteri ilişkilerini sorun.