Ağır Hizmet Ekipmanları İçin Doğru Oynak Makaralı Rulman Nasıl Seçilir

Şili'deki bir bakır madenindeki 1,6 km'lik karayolu konveyörü, her altı haftada bir kuyruk makarası yatağını kaybediyordu. Orijinal sabit bilyalı rulman, ölçülen 320 kN radyal yük altında 180 dev/dak hızında çalışıyordu ve şaft, tahrik ucunda çizginin 1,4 derece dışında oturuyordu. Değiştirilen parça 22320 oynak makaralı rulmandır ve bu pozisyon artık iki yıl boyunca aynı gres programıyla aralıksız olarak çalışmaktadır. Bu karar sırası, Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company'nin kompakt 21300 serisinden ağır 24100 serisine kadar oynak makaralı rulman serisine uyguladığı seçim uygulamasını takip eden bu kılavuzda belgelenen şeydir.

2 derece standart seride mil yanlış hizalaması için boşluk

10/3 L10 hesaplamalarında makaralı rulmanlar için kullanılan ömür üssü

%60-80 iç boşluk azalması nedeniyle bir pres geçirme payı kaybolur

Seri Numarasıyla Değil, Yük Profiliyle Başlayın

Radyal yük rulman boyutunu belirler; şok seviyesi seriyi belirler. Oynak makaralı rulman, küresel bir dış yuvarlanma yolu üzerinde çalışan namlu şekilli makaralara sahip çift sıralı bir rulmandır; bu, şaftın her iki yönde de ağır kombine radyal ve eksenel yükleri taşırken yaklaşık 2 dereceye kadar açısal yanlış hizalamayla çalışmasına olanak tanır.

Herhangi bir kataloğu açmadan önce eşdeğer dinamik rulman yükünü P hesaplayın. Birleşik radyal yük Fr ve eksenel yük Fa için, P = X x Fr Y x Fa standart denklemini kullanın; burada X ve Y, her rulman serisi için yayınlanan faktörlerdir. Ardından, dinamik yük değeri C ile karşılaştırmadan önce sabit durum yükünü bir servis faktörüyle çarpın: bantlı konveyörler, fanlar ve dişli kutuları için 1,5-2,0 ve kırıcılar, elekler ve presler için 2,0-3,0 kullanın. Titreşimli elekler özellikle rulmanları statik yük hesaplamasında asla ortaya çıkmayan 4-5 g'lık en yüksek ivmelere maruz bırakır.

Temel kural: Servis faktörü 2'nin üzerine çıktığında veya tepe ivme 4 g'yi aştığında, seçimi bir yük problemi olarak ele almayı bırakın ve bunu bir şok problemi olarak ele alın. Seri seçimi, iç çap boyutu hesaplamasından daha önemlidir.

P bilindiğinde, temel değer ömrü L10 = (C/P)^(10/3) milyon devirden itibaren ortaya çıkar. 10/3 üssü, hat temaslı makaralı elemanlar için Weibull eğimidir ve bilyalı rulmanlar için kullanılan üs 3'ten daha düşüktür, dolayısıyla makaralı rulmanlar yükteki küçük değişikliklere karşı daha duyarlıdır. Aşağıdaki grafik seri seçiminin neden önemli olduğunu göstermektedir: bunlar aynı 100 mm şaft üzerindeki dört oynak makaralı rulman serisi için gösterge niteliğindeki dinamik yük değerleridir.

100 mm delik serisi için dinamik radyal yük değeri C, tipik E sınıfı varyantlar.

Standart konveyör görevi ve orta derecede şok için yaygın uygulama inşaat ve madencilik ekipmanları yük kapasitesinin zarf boyutuna en iyi oranını veren 22200 serisiyle başlamaktır.

22200 Series Spherical Roller Bearing for Heavy Industrial Use

Ağır Endüstriyel Kullanıma Yönelik 22200 Serisi Oynak Makaralı Rulman Bu seri, dengeli bir yük kapasitesi-boyut oranı sunarak konveyör ve madencilik ekipmanları için pratik bir ilk tercih haline gelir. Kendiliğinden hizalanan tasarımı, her iki yöndeki yanlış hizalama ve orta dereceli eksenel yüklerin üstesinden gelir. Ürünü Görüntüle →

Hızı, Sıcaklığı ve Kafes Tasarımını Eşleştirin

Oynak makaralı rulmanların sınırlayıcı hızı, yalnızca delik çapıyla değil, kafes geometrisi ve makara kütlesiyle belirlenir. 22220, yaklaşık 2.400 dev/dak'ya kadar gresler, 23120 yaklaşık 2.800 dev/dak'ya ulaşır ve 22320, daha büyük silindirleri daha fazla merkezkaç kuvveti ürettiği için 1.800 dev/dak civarında durur.

Çalışma hızı sınır hızın yaklaşık %70'ini aştığında, standart preslenmiş çelik kafesten işlenmiş pirinç kafese geçin. Pirinç daha soğuk çalışır, marjinal yağlamaya daha iyi dayanır ve çelik fabrikalarında ve çimento fabrikalarında bulunan yüksek sıcaklıklara tolerans gösterir.

100 mm delikte hızlı kontrol: 22220, 2.400 dev/dak; 23120, 2.800 dev/dak; 22320, 1.800 dev/dak. Göreviniz bu rakamların üzerindeyse seriyi yeniden değerlendirin veya yağlı yağlamaya geçin.

Sıcaklık ikinci sınırı belirler. Standart rulmanlar -30 °C ile 120 °C arasında çalışır; ısıya dayanıklı bileziklerde aynı rulmanlar 200 °C'ye kadar çalışır, ancak mil, bilezik ve yatak arasındaki genleşme farkını absorbe etmek için seçilen iç boşluğun açılması gerekir. Hızın nihai yükten daha önemli olduğu fanlar, pompalar ve jeneratörlerdeki büyük dönen şaftlar için 23000 serisi doğru başlangıç noktasıdır.

23000 Series Spherical Roller Bearing for High-Speed Rotating Shafts

Yüksek Hızlı Dönen Millere Yönelik 23000 Serisi Oynak Makaralı Rulman Fanlar, pompalar ve jeneratörlerdeki büyük şaftlar için tasarlanan bu rulman, nihai yükten ziyade hıza öncelik verir. Şaft sapmasını telafi etmek için kendi kendini hizalar ve zorlu koşullarda ağır radyal yükleri destekler. Ürünü Görüntüle →

İç Açıklığı ve Yağlamayı Doğru Ayarlayın

Oynak makaralı rulmanların çoğu, ham aşırı yükten ziyade yanlış açıklık ve zayıf yağlama nedeniyle arızalanır. Uygunluğu onaylamadan önce radyal iç boşluğu seçin. Sıkı bir şaft bağlantısı, monte edilen açıklığın müdahale payının %60-80'ini tüketir ve operatör, muhafaza ısınmaya başlayıncaya kadar kaybı göremez.

CN sınıfı: elektrik motorları ve fanlar gibi hafif ila normal bağlantıya sahip sürekli makineler için varsayılan.
C3 sınıfı: İndüksiyonla monte edilen rulmanlar, presler ve iç ve dış bilezikler arasında sıcaklık farkının 10 °C'nin üzerinde olduğu her pozisyon için tercih edilir.
C4 sınıfı: dış halkanın şafttan daha fazla ısındığı fırın, kurutucu ve diğer yüksek ısı konumları için ayrılmıştır.

Viskozite oranı kuralı (kappa >= 2): Gres veya yağın gerçek çalışma viskozitesini, rulman boyutu ve hızı için gereken minimum değerin en az iki katı kadar tutun. Kappa = 1'in altına düştüğünde silindirler, metal-metal temasının kenarında çalışmaya başlar; bu, ilk olarak silindir uçlarında kayma aşınması olarak kendini gösterir.

Gresle yağlama için, baz yağ viskozitesi hıza ve sıcaklığa uygun bir gres seçin: genellikle 60-90 °C'de çalışan 80-150 mm çaplı rulmanlar için ISO VG 220 ve haddehanelerdeki ve ağır preslerdeki sirkülasyonlu yağ sistemleri için ISO VG 320-460. Yeniden yağlama aralıkları, yaklaşık 500 saatlik sürekli ağır hizmetten, hafif yüklü temiz konumlar için 4.000 saate kadar uzanır.

Serileri Delik, Yük ve Hızla Birlikte Karşılaştırın

22200 serisinden 22300 serisine geçtiğinizde aynı delik boyutu neredeyse iki kat yük taşıyabilir; bu nedenle şaft çapı ve yatak düzeni sabitlenmeden seriyi asla dondurmayın. Aşağıdaki karşılaştırma, çoğu ağır endüstriyel pozisyon için kullanılan seçim tablosudur.

Tablo: 100 mm'lik bir delikte karşılaştırılan oynak makaralı rulman serileri. Yük ve hız değerleri gösterge niteliğindeki katalog tipi verilerdir ve üreticinin derecelendirme tablolarının yerine geçmez.
Serisi	Silindir tasarımı	Cr, 100 mm delik	Hız sınırı	Tipik ağır hizmet konumu
22200	Standart çift sıralı	yaklaşık 285 kN	2.400 dev/dak	Konveyörler, fanlar, dişli kutuları
22300	Aynı dış çaptaki büyük boyutlu silindirler	yaklaşık 540 kN	1.800 dev/dak	Kırıcılar, elekler, presler
23000	İnce silindirler, daha yüksek hız	yaklaşık 345-485 kN	2.800 dev/dak	Pompalar, türbinler, büyük motorlar
23200	Genişletilmiş 23000 profili	yaklaşık 520 kN	2.000 dev/dak	Ağır titreşimli makineler
24000/24100	Ekstra geniş, devasa silindirler	600 kN'nin üzerinde	1.200-1.500 dev/dak	Haddehaneler, fırınlar, halat makaraları

Seçim kısayolu: titreşimli çalışma 22300 serisini, yüksek hızlı döner çalışma 23000 ailesini ve büyük, yavaş hareket eden fırınlar ve değirmenler 24000 ve 24100 serisini gerektirir.

Karar verici faktör şok ve titreşime karşı dayanıklılık olduğunda, 22300 serisi olağan yanıttır. Büyük boyutlu silindirleri, temas gerilimini daha geniş bir alana yayar; bu da tam olarak bir kırıcı başlığının veya titreşimli elek tablasının talep ettiği şeydir. En büyük fırınlar ve değirmenler için 24000 ve 24100 serileri tek pratik çözümdür.

22300 Series Spherical Roller Bearing for Shock and Vibration

Şok ve Titreşime Yönelik 22300 Serisi Oynak Makaralı Rulman Temas gerilimini yayan büyük boyutlu silindirlere sahip bu seri, kırıcı kafalara ve titreşimli eleklere uygundur. Zorlu ortamlarda sürtünmeyi ve ısı oluşumunu azaltırken darbe yüklerine ve yanlış hizalamaya karşı dayanıklıdır. Ürünü Görüntüle →

Uygunluğu Doğrulayın ve Sorun Belirtilerini İzleyin

Bir rulman yalnızca şaft yuvası, yatak yuvası ve onu çevreleyen yağlama kadar güvenilirdir. Montajdan önce, her iki yatağı da yuvarlaklık ve koniklik açısından ölçün: mil muylusunda IT5/2'nin üzerinde bir sapma iç bileziği bozar ve çalışmanın ilk saati içinde sıcak nokta olarak ortaya çıkar.

Dönen halkaya bastırarak geçirme kullanın: dönen bir iç bilezik için, p6 veya r6 mil toleransını seçin; dönen bir dış halka için mahfaza uyumu K7 veya M7 olmalıdır. İndüksiyonlu ısıtıcıyla monte edin ve asla halka yüzeyine çekiçle vurmayın. Montajdan önce ve sonra iç boşluğu kaydedin ve azalmanın, bastırarak geçirme payının beklenen %60-80'i ile eşleştiğini doğrulayın. İlk saatten sonra kümes sıcaklığı 60-90 °C aralığına yerleşmeli; 100 °C'nin üzerine çıkmak, temizleme sınıfının veya yağlayıcının yanlış olduğu anlamına gelir.

Yuvarlanma yolunun bir tarafında pullanma: yanlış hizalama veya deforme olmuş gövde deliği.
Silindirlerdeki kayma izleri: yetersiz yük veya çok hafif radyal bağlantı.
Şaft yuvasında sürtünme: Gevşek bir bağlantı veya şaftın bükülmesi.
Kafeste koyu, kuru gres: Yeniden yağlama aralığı çok uzun.

P'yi tanımla Servis faktörü ile eşdeğer yük.

Hız sınırını düzeltin Sınırlayıcı hızı ve kafes malzemesini kontrol edin.

Açıklığı seçin Uyuşmalara ve ısınmaya karşı CN, C3 veya C4.

Uygunluğu onaylayın p6/r6 şaftı, K7/M7 muhafazası.

Komisyon Açıklığı kaydedin, sıcaklığı kontrol edin, yağlamayı doğrulayın.

En düşük riskli yol: sıcak konumlar için C3'ü seçin; şok için 22300'ü seçin; yüksek hız için 23000'i seçin; ve her pozisyon için devreye almadan önce viskozite oranını doğrulayın. Sınırda hız ve yük durumları da dahil olmak üzere ayrıntılı seçim rutini ayrı bir belgemizde açıklanmaktadır. oynak makaralı rulman seçim kılavuzu .

Sıkça Sorulan Sorular

Ağır endüstriyel ekipmanlar için oynak makaralı rulmanlar seçildiğinde en sık karşılaşılan soruların doğrudan yanıtları.

22200 ve 22300 serisi arasındaki fark nedir?

Her iki seri de aynı şaft çapı aralığını kapsar, ancak 22300 rulman oldukça daha büyük makaralar kullanır. 100 mm'lik bir delikte 22320, 540 kN'ye yakın bir dinamik yük değeri taşırken, 22220, 285 kN civarındadır. Kırıcılar, elekler ve presler için 22300'ü seçin; konveyörler ve fanlar için 22200'ü seçin.

Oynak makaralı rulman ne kadar eksenel yük taşıyabilir?

Oynak makaralı rulmanlar, her iki eksenel yöndeki birleşik yükleri destekler. Orta düzeyde bir radyal yükte kullanılabilir eksenel yük, dinamik radyal değerin kabaca üçte biri kadardır. Bunun üzerinde, katalogdan X ve Y faktörlerini doğrulayın çünkü eksenel yükün radyal yüke oranı eşdeğer yük P'yi doğrudan etkiler.

Ne kadar yanlış hizalama kabul edilebilir?

Standart seri, mil ile yatak merkez çizgileri arasında 2 dereceye kadar statik açısal hizalamayı tolere eder ve bazı hafif seri tasarımlar 3 dereceye ulaşır. Bu tolerans, eğilmiş şaftı veya çöken temeli değil, şaft sapmasını ve montaj hatasını kapsar. Uygulama sınıra yakınsa ilk çalıştırmadan sonra temas modelini kontrol edin.

Rulman ne sıklıkla yeniden yağlanmalıdır?

180 devir/dakikalık bir konveyör kasnağı üzerindeki gresle yağlanan bir oynak makaralı rulmanın tipik olarak her 1.000-2.000 çalışma saatinde bir yeniden yağlanması gerekir ve her yeniden yağlama, gres hacminin %10-15'ini temizlemelidir. Fırınlardaki sıcak, yavaş silindirlerin her 500 saatte bir yeniden yağlanması gerekebilir; temiz fan görevi ise 4.000 saate kadar uzayabilir. Yağla yağlanan sistemler en iyi şekilde düzenli yağ analiziyle yönetilir.