Jak přesně vypočítat životnost samomazného ložiska v aplikacích s vysokým zatížením

V oblasti těžkého strojírenství je spolehlivost a samomazné ložisko je rozhodující pro minimalizaci prostojů a nákladů na údržbu. Na rozdíl od tradičních ložisek, která vyžadují ruční vstřikování maziva, se tyto pokročilé součásti spoléhají na vnitřní zásobník maziva – obvykle grafit nebo PTFE – k udržení rozhraní s nízkým třením. Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. , high-tech výrobce s téměř 10 lety zkušeností v oblasti výzkumu a vývoje, se specializuje na odstředivé lití slitin mědi a přesné obrábění pevných vykládaných výrobků. Integrací nezávislého odlévání surovin s více než 80 sadami CNC zařízení poskytujeme profesionální aplikační řešení, včetně pouzdra s pevným mazivem pro důlní zařízení a přizpůsobené komponenty navržené tak, aby přežily i ta nejnáročnější průmyslová prostředí.

Základní výpočet hodnoty PV pro životnost ložiska

Životnost opotřebení a samomazné ložisko je primárně určena jeho hodnotou PV, která představuje součin měrného zatížení () a posuvné rychlosti (). V aplikacích s vysokým zatížením se specifické zatížení často blíží meze pružnosti materiálu, takže přesný výpočet je nezbytný pro prevenci předčasného zadření. Podle Normy ISO 4382-1:2024 pro kluzná ložiska "Přípustná PV" je dynamický práh ovlivněný kapacitou rozptylu tepla skříně a koeficientem tření. Zatímco standardní bronzová pouzdra mají mírné PV limity, grafitem ucpaná bronzová ložiska pro vysoké teploty prostředí jsou navržena tak, aby udržela stabilní mazací film, i když tepelná roztažnost zužuje vůli, čímž se účinně prodlužuje provozní životnost nad tradiční limity.

zdroj: ISO 4382-1:2024 Kluzná ložiska – slitiny mědi

Srovnání: Standardní mazané vs. samomazné profily opotřebení

Tradiční ložiska vykazují vysoké počáteční opotřebení, dokud se nevytvoří tukový film samomazné ložisko technologie poskytuje lineárnější a předvídatelnější míru opotřebení během celého životního cyklu.

Stanovení hloubky opotřebení pomocí empirického modelování

Technici musí vypočítat „hloubku radiálního opotřebení“, aby určili, kdy ložisko dosáhlo konce své životnosti. Výpočet se obvykle řídí vzorcem: , kde je hloubka opotřebení, je faktor opotřebení a je čas. Výběr a těžké bimetalové ložisko pro stavební stroje vyžaduje specifický faktor, který zohledňuje rázové zatížení a abrazivní částice. Nejnovější technické údaje z Globální zpráva o tribologii za rok 2025 od STLE (Společnost tribologů a lubrikačních inženýrů) ukazuje, že bimetalické slinuté struktury mohou snížit faktor opotřebení až o 25 % ve srovnání s monolitickými slitinami díky zlepšené struktuře zrna dosažené slinováním. Toto snížení se přímo promítá do delšího servisního intervalu bezúdržbová přírubová ložiska pro solární sledovače a další oscilační systémy s vysokým zatížením.

zdroj: STLE – Společnost tribologů a inženýrů mazání: Trendy výzkumu 2025

Srovnání: bimetalický vs. monometalický výkon

Bimetalová ložiska nabízejí vyšší únosnost při menší tloušťce, zatímco monometalické slitiny mědi poskytují vynikající odolnost proti korozi a celkovou strukturální houževnatost.

Prostředí a faktory přizpůsobení specifické pro aplikaci

Teoretická životnost musí být upravena faktory, jako je drsnost povrchu, tvrdost hřídele a provozní teplota. například pouzdra s pevným mazivem pro důlní zařízení musí pracovat v prostředí, kde převládá vlhkost a písek. Pokud protilehlý hřídel není kalený alespoň na 50 HRC, rychlost opotřebení ložiska se výrazně zrychlí. V Zhejiang Shuangnuo používáme během procesu pece třikrát testování spektrometrem, abychom zajistili, že naše slitina mědi (mosaz, hliníkový bronz nebo cínový bronz) dosáhne přesných mechanických vlastností požadovaných pro podporu těchto nastavovacích faktorů. Poskytnutím a přizpůsobená olejová ložiska pro ventily chemického průmyslu můžeme upravit složení slitiny tak, aby odolávalo kyselé korozi, která by jinak degradovala povrch ložiska a způsobila exponenciální nárůst rychlosti opotřebení.

• Tvrdost hřídele: Pro minimalizaci abrazivního opotřebení doporučte HRC 50-60.
• Povrchová úprava: Cíl Ra 0,2 až 0,8 μm pro protilehlý hřídel pro zajištění přenosu filmu.
• Korekce teploty: Využít grafitem ucpaná bronzová ložiska pro vysoké teploty pro operace nad 150 °C.
• Načíst znak: Upravte předpokládanou životnost pro přerušované vs. nepřetržité cykly zatížení.

Často kladené otázky (FAQ)

1. Jaké maximální zatížení může samomazné ložisko zvládnout?

V závislosti na slitině a samomazné ložisko zvládne statické zatížení až 250 N/mm² a dynamické zatížení až 100 N/mm². Často využívají aplikace s vysokou zátěží těžké bimetalové ložisko pro stavební stroje pro maximalizaci síly.

2. Mohou tato ložiska fungovat v ponořených nebo vlhkých podmínkách?

Ano. naše přizpůsobená olejová ložiska pro ventily chemického průmyslu je navržen se slitinami a mazivy, které odolávají vymývání vodou, takže jsou ideální pro vodní elektrárny a aplikace na moři.

3. Jak grafitové zátky prodlužují životnost?

In grafitem ucpaná bronzová ložiska pro vysoké teploty Při otáčení hřídele se grafit uvolňuje na třecí povrch a vytváří pevný mazací film, který zabraňuje kontaktu kov na kov i při vysokém zahřátí.

4. Proč je hodnota PV tak důležitá při výpočtu životnosti?

Hodnota PV určuje teplo generované na rozhraní ložiska. Pokud PV překročí limit materiálu, samomazné ložisko se přehřívá, což vede k degradaci maziva a rychlému opotřebení.

5. Musím tato ložiska při montáži promazat?

I když to není nezbytně nutné, naneste na něj tenkou vrstvu počátečního maziva bezúdržbová přírubová ložiska pro solární sledovače během instalace může pomoci při počátečním přenosu filmu tuhého maziva na hřídel.