Por que a maioría da maquinaria mineira escolle rolamentos de rodadura en lugar de rolamentos deslizantes?

Como compoñente indispensable e importante nos produtos mecánicos, os rolamentos desempeñan un papel importante no soporte dos eixes rotatorios. Segundo as diferentes propiedades de fricción do rolamento, este divídese en rolamentos de fricción de rodadura (denominados rolamentos de rodadura) e rolamentos de fricción de deslizamento (denominados rolamentos deslizantes). Os dous tipos de rolamentos teñen as súas propias características estruturais e cada un ten as súas propias vantaxes e desvantaxes no rendemento.

Comparación de rolamentos e coxíns lisos

1. Comparación da estrutura e o modo de movemento

A diferenza máis obvia entre os rolamentos e oscojinetes lisosé a presenza ou ausencia de elementos rodantes.

Os rolamentos teñen elementos rodantes (bólas, rolos cilíndricos, rolos cónicos, rolos de agullas) que dependen da súa rotación para soportar o eixe rotatorio, polo que a parte de contacto é un punto, e cantos máis elementos rodantes, máis puntos de contacto.

Coxilancias lisasnon teñen elementos rodantes e dependen de superficies lisas para soportar o eixe rotatorio, polo que a parte de contacto é unha superficie.

 

A diferenza na estrutura dos dous determina que o modo de movemento do rodamento de rodadura é rodante e o modo de movemento do rodamento deslizante é deslizante, polo que a situación de fricción é completamente diferente.

 

2. Comparación da capacidade de carga

En xeral, debido á gran área de soporte do rodamento deslizante, a súa capacidade de soporte é xeralmente maior que a do rodamento de rodadura, e a capacidade do rodamento para soportar a carga de impacto non é alta, pero o rodamento completamente lubricado con líquido pode soportar unha gran carga de impacto debido ao papel de amortiguación e absorción de vibracións debido á película de aceite lubricante. Cando a velocidade de rotación é alta, a forza centrífuga dos elementos rodantes no rodamento aumenta e a súa capacidade de soporte de carga redúcese (o ruído é propenso a producirse a altas velocidades). No caso dos rodamentos lisos dinámicos, a súa capacidade de soporte de carga aumenta con velocidades máis altas.

 

3. Comparación do coeficiente de fricción e a resistencia á fricción inicial

En condicións normais de traballo, o coeficiente de fricción dos rolamentos é menor que o dos rolamentos lisos e o valor é máis estable. A lubricación dos rolamentos deslizantes vese afectada facilmente por factores externos como a velocidade e a vibración, e o coeficiente de fricción varía moito.

 

No arranque, a resistencia é maior que a do rodamento porque o rodamento deslizante aínda non formou unha película de aceite estable, pero a resistencia inicial á fricción e o coeficiente de fricción de traballo do rodamento deslizante hidrostático son moi pequenos.

 

4. Comparación das velocidades de traballo aplicables

Debido á limitación da forza centrífuga do elemento rodante e ao aumento da temperatura do rodamento, a velocidade do rodamento non pode ser demasiado alta e, en xeral, é axeitada para condicións de traballo de velocidade media e baixa. Nos rodamentos lubricados con líquido incompletos, debido ao quecemento e ao desgaste do rodamento, a velocidade de traballo non debe ser demasiado alta. O rendemento a alta velocidade dos rodamentos totalmente lubricados con líquido é moi bo, especialmente cando os rodamentos lisos hidrostáticos están lubricados con aire, e as súas velocidades de rotación poden alcanzar as 100.000 r/min.

 

5. Comparación da perda de potencia

Debido ao pequeno coeficiente de fricción dos rolamentos, a súa perda de potencia xeralmente non é grande, sendo menor que a dos rolamentos incompletos lubricados con líquido, pero aumentará drasticamente cando se lubrica e instala correctamente. A perda de potencia por fricción dos rolamentos totalmente lubricados con líquido é baixa, pero para os rolamentos hidrostáticos, a perda de potencia total pode ser maior que a dos rolamentos hidrostáticos debido á perda de potencia da bomba de aceite.

 

6. Comparación da vida útil

Debido á influencia da picadura e da fatiga do material, os rodamentos xeralmente están deseñados para unha vida útil de 5 a 10 anos ou substitúense durante a revisión. As pastillas dos rodamentos incompletos lubricados con líquido están moi desgastadas e deben substituírse regularmente. A vida útil dos rodamentos totalmente lubricados con líquido é teoricamente ilimitada, pero na práctica pode producirse unha falla por fatiga do material do rodamento debido aos ciclos de tensión, especialmente no caso de rodamentos lisos dinámicos.

 

7. Comparación da precisión da rotación

Os rodamentos xeralmente teñen unha alta precisión de rotación debido á pequena folgura radial. O rodamento incompleto lubricado con líquido está no estado de lubricación límite ou lubricación mixta, e o funcionamento é inestable, o desgaste é grave e a precisión é baixa. Debido á presenza dunha película de aceite, o rodamento totalmente lubricado con líquido amortece e absorbe as vibracións con alta precisión. Os rodamentos lisos hidrostáticos teñen unha maior precisión de rotación.

 

8. Comparación doutros aspectos

Os rodamentos usan aceite, graxa ou lubricante sólido, a cantidade é moi pequena, a cantidade é grande a alta velocidade, a limpeza do aceite é necesaria para ser alta, polo que é necesario selalo, pero o rodamento é fácil de substituír e xeralmente non precisa reparación do cojinete. Para os rodamentos lisos, ademais dos rodamentos de lubricación líquida incompleta, o lubricante é xeralmente líquido ou gasoso, a cantidade é moi grande, os requisitos de limpeza do aceite tamén son moi altos, as almofadas do rodamento deben substituírse con frecuencia e, ás veces, o cojinete repárase.

 

Selección de rodamentos e rodamentos lisos

Debido ás complexas e diversas condicións de traballo reais, non existe un estándar unificado para a selección de rodamentos e rodamentos deslizantes. Debido ao pequeno coeficiente de fricción, á pequena resistencia de arranque, á sensibilidade, á alta eficiencia e á estandarización, os rodamentos teñen unha excelente intercambiabilidade e versatilidade, e son cómodos de usar, lubricar e manter, e xeralmente se lles dá prioridade na selección, polo que se usan amplamente en máquinas xerais. Os propios rodamentos lisos teñen algunhas vantaxes únicas, que xeralmente se usan nalgunhas ocasións nas que os rodamentos non se poden usar, son inconvenientes ou non teñen vantaxes, como nas seguintes ocasións:

 

1. O tamaño do espazo radial é limitado ou a instalación debe dividirse

Debido ao anel interior, o anel exterior, o elemento rodante e a gaiola na estrutura, o tamaño radial do rodamento é grande e a aplicación está limitada ata certo punto. Os rodamentos de agullas están dispoñibles cando as dimensións radiais son estritas e, se é necesario, requírense rodamentos lisos. Para as pezas que resultan inconvenientes para ter rodamentos, ou que non se poden montar desde a dirección axial, ou onde as pezas deben dividirse en partes, utilízanse rodamentos lisos divididos.

 

2. Ocasións de alta precisión

Cando o rodamento empregado ten requisitos de alta precisión, xeralmente escóllese o rodamento deslizante, porque a película de aceite lubricante do rodamento deslizante pode amortecer a absorción de vibracións e, cando a precisión é extremadamente alta, só se pode seleccionar o rodamento deslizante hidrostático. Os rodamentos deslizantes úsanse amplamente para máquinas de rectificar de precisión e alta precisión, diversos instrumentos de precisión, etc.

 

3. Ocasións de carga pesada

Os rodamentos, xa sexan de bólas ou de rolos, son propensos á calor e á fatiga en situacións de traballo pesado. Polo tanto, cando a carga é grande, úsanse principalmente rodamentos deslizantes, como en laminadores, turbinas de vapor, accesorios para motores aeronáuticos e maquinaria de minería.

 

4. Outras ocasións

Por exemplo, a velocidade de traballo é particularmente alta, os choques e as vibracións son extraordinariamente grandes e a necesidade de traballar en auga ou medios corrosivos, etc., os rolamentos deslizantes tamén se poden seleccionar razoablemente.

 

Para un tipo de maquinaria e equipamento, a aplicación de rolamentos e rolamentos deslizantes, cada un ten as súas propias vantaxes e desvantaxes, e debe seleccionarse razoablemente en combinación co proxecto real. No pasado, as trituradoras grandes e medianas xeralmente usaban rolamentos deslizantes fundidos con Babbitt, porque podían soportar grandes cargas de impacto e eran máis resistentes ao desgaste e estables. A trituradora de mandíbulas pequena úsase principalmente con rolamentos, que teñen unha alta eficiencia de transmisión, son máis sensibles e fáciles de manter. Coa mellora do nivel técnico da fabricación de rolamentos, a maioría dos rompedores de mandíbulas grandes tamén se usan en rolamentos.