Jak fungují ložiska s bronzovým obalem za podmínek vysokého zatížení a nízkého mazání

Zvažte vodicí pouzdro raznice, jehož automatické vedení maziva selže v polovině směny. Odlévané bronzové pouzdro na stejném vřetenu boduje během několika minut a zadře se před uplynutím hodiny. Bronzově obalené ložisko s vloženými grafitovými zátkami běží po zbytek směny a při demontáži je jeho radiální opotřebení často pod 0,05 mm.

Tento výsledek je důvodem, proč inženýři společnosti Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. (Shuangnuo) specifikují ložiska s bronzovým obalem pro kluzná místa, která nesou velká zatížení a nemohou zaručit dodávku oleje. Konstrukce je ocelové pouzdro s vrstvou slinutého bronzu a zátkami s pevným mazivem ve vývrtu. Nenahrazuje mazání; umožňuje přežít ztrátu mazání.

Definice: bronzově obalené ložisko podporuje vysoký povrchový tlak prostřednictvím své ocelové podložky, zatímco zabudovaná pevná maziva udržují na hřídeli suchý přenosový film s nízkým třením.

Čím se liší bronzová ložiska

Bronzově obalená ložiska získávají svůj výkon při vysokém zatížení a nízkém mazání díky třívrstvé struktuře, nikoli z jediného materiálu.

Ocelová podložka je nosičem nákladu. U řady FB090 je pás z nízkouhlíkové oceli tvarován do pouzdra a instalován s přesahem. Protože je ocel tenká, ale tuhá, přenáší ložisko kontaktní tlak přímo na pouzdro. Takto zabalené pouzdro přenáší statické zatížení až 250 MPa ve zlomku radiálního prostoru, který potřebuje pouzdro z masivního litého bronzu.

Střední vrstva je slinutá bronzová matrice, typicky 0,2-0,5 mm silná, spojená s ocelí. Přizpůsobuje se menšímu vychýlení, zachycuje nečistoty a odvádí třecí teplo od povrchu.

Třetí složkou je sada grafitových nebo grafitových sloučenin zalisovaných do otvorů skrz bronzovou vrstvu. Jak se hřídel pohybuje, materiál zátky se odstřihne a vyleští na hřídeli, čímž se vytvoří přenosový film, který nese zatížení, když není přítomen žádný olej.

FB090 Bronzové obalené ložisko s diamantovými mazacími kapsami Toto bronzové pouzdro CuSn8 nabízí vysokou nosnost a samomazný výkon pro těžké stroje, nahrazuje tradiční litá bronzová pouzdra a zároveň šetří místo a náklady. Zobrazit produkt →

Výkon při vysokém zatížení: Ocelová zadní část přenáší napětí

Při vysokém statickém a dynamickém zatížení ocelový podklad nastavuje rozměrovou stabilitu; bronz spravuje pouze povrch.

Ložiska třídy FB090 vykazují typické maximální statické zatížení 250 MPa a maximální dynamické zatížení 140 MPa za předpokladu tuhého válcového pouzdra a uložení s přesahem. Stejné pouzdro v pružném pouzdře ztrácí velkou část této kapacity, proto je tuhost pouzdra součástí ložiskového systému.

Následuje chování při opotřebení. Při oscilačních zkouškách při kontaktním tlaku 25 MPa a kluzné rychlosti 0,08 m/s vykazují pouzdra typu FB090 nasucho proti tvrzené ocelové hřídeli typicky 0,02-0,04 mm radiálního opotřebení za 100 hodin, což je stejné pořadí jako pouzdro z namazaného litého bronzu a mnohem lepší než pouzdro nenamazané.

Otvor 40 mm, který potřebuje pouzdro pouzdra 52 mm z litého bronzu, se hodí do pouzdra 44 mm jako zabalené pouzdro, čímž se uvolní radiální prostor a materiál pouzdra se sníží zhruba o 60 %.

FB092 Bronzové obalené ložisko s olejovými otvory pro nízkorychlostní použití Toto samomazné pouzdro, navržené pro aplikace se středním zatížením a nízkou rychlostí, uchovává olej ve vyvrtaných otvorech, snižuje nároky na údržbu a může nahradit konvenční celoměděné objímky s nižšími náklady. Zobrazit produkt →

Chování při nízké lubrikaci: Mechanismus přenosového filmu

Když mazivo nebo olej chybí, bronzově obalená ložiska zůstávají v chodu, protože zátky neustále obnovují pevný film na kluzném rozhraní.

Materiál grafitové zátky je měkčí než bronz, takže kontaktní tlak jej roztírá po hřídeli. Během několika minut se objeví tenký tmavý film a klouzá se mezi tímto filmem a bronzem místo kov-kov. Suché tření klesá z rozsahu 0,15-0,30 suchého litého bronzu na typických 0,06-0,12.

Fólie se obnovuje po každém zastavení a restartu, a proto je konstrukce vhodná pro oscilační, vratné a start-stop provoz. Zátky na bázi grafitu rozšiřují provozní rozsah od -40 do 200 °C, nad limit většiny maziv.

Stav hřídele řídí přilnavost filmu. Pro zatížení nad 50 MPa použijte hřídel kalenou na 45 HRC s povrchem Ra 0,4-1,6 mikrometru. naše analýza odolnosti proti opotřebení FB090 podrobně popisuje způsoby selhání.

Je-li povinností nepřetržité otáčení nad 0,5 m/s, přidejte olej. V případě kmitání, vratného pohybu nebo dlouhých období nečinnosti pod zatížením ponese povinnost pouze přenosová fólie.

Bronzově obalená ložiska vs litá bronzová, bimetalická ložiska a ložiska vyložená PTFE

Bronzově obalená ložiska se nacházejí mezi extrémy spektra kluzných ložisek: pevnější než typy s výstelkou PTFE při nárazech a znečištění, shovívavější bez oleje než litý bronz a kompaktnější než oba typy.

Pravidlo výběru: zvolte bronzový obal, když ložisko musí vydržet periodický chod na sucho, nárazy a nečistoty; zvolte bimetalický, když olej přichází přerušovaně; pokládku PTFE zvolte pouze pro čisté, lehce zatěžované klouzání; litý bronz zvolte pouze tehdy, když jsou povinné silné stěny.

FB094 Bezolovnaté bronzové obalené ložisko s těsnícím kroužkem Vylepšená verze FB092 s těsnicím kroužkem zabraňujícím úniku maziva a vnikání nečistot, nabízí bezolovnatý, vysoce zatížený, samomazný výkon pro náročná průmyslová prostředí. Zobrazit produkt →

Kde si bronzová omotaná ložiska vydělávají

Bronzově obalená ložiska se objevují všude tam, kde se těžká oscilační zatížení setkávají s přerušovaným mazáním: otočné čepy, vodicí sloupky, čepy válců a podobné úkoly.

• Stavební stroje a zařízení pro zemní práce: otočné čepy výložníků a lopat na rypadlech a nakladačích, vystavených prachu a dlouhým servisním intervalům.
• Zemědělské stroje: otočné čepy tažných zařízení, spojky secího stroje a mechanismy lisů, které se sezónně promazávají.
• Hydraulické systémy: čepy válců a pouzdra čerpadel pod mezním mazáním.
• Nástroje a matrice: vodicí sloupky, vyhazovací pouzdra a otěrové desky v lisovacích a vstřikovacích formách.
• Manipulace s materiálem: dopravníkové válečky, paletizátory a jeřábové kladky.
• Námořní a pobřežní: poklop stroje a lanoví, kde splachovací voda odstraňuje mastnotu.

Shuangnuo vyrábí řadu FB090 s vlastním odléváním bronzu, spektroskopií ve fázi taveniny při každém žáru a obráběním na flotile více než 80 CNC strojů. Prvovýroba materiálu na zakázku zkracuje dodací lhůty pro metrické a nestandardní velikosti.

Schopností související s nákupem je sledovatelnost: interní kontrola taveniny a zprávy o mechanických zkouškách třetích stran jsou důležité, když ložisko přenáší 250 MPa v místě kontaktu.

Bronzově obalená ložiska nenahrazují mazání; umožňují přežít ztrátu mazání. Konstruktéři získají menší obálku, jednodušší mazací okruh a stroj, který přežije zmeškaný servisní interval namísto trhání hřídele. Chcete-li vyhodnotit FB090 pro konkrétní použití, použijte limit PV jako první hradlo, poté zkontrolujte tuhost pouzdra a povrchovou úpravu hřídele.

Často kladené otázky