Рабочая скорость является важным фактором при выборе поворотного устройства. Это является очевидным, когда речь идет о высокоскоростных применениях, но также верно и для низкоскоростных приложений.

Например, когда подшипник элемента качения подвержен медленному колебательному движению с ограниченным отклонением, предотвращение износа зависит от распределения достаточной смазки по дорожкам. Хорошим примером являются ветряные турбины: поскольку подшипники с шагом лопасти вращаются не полностью, области подшипника, которые используются наиболее эффективно, будут демонстрировать больший износ и даже ложное бринелирование. Для таких применений требуются смазочные материалы с высокой прочностью масляной пленки или присадками при экстремальном давлении, а иногда и самосмазывающиеся сепараторы для тел качения.

Многие низкоскоростные приложения, на самом деле, требуют модификации стандартного подшипника или даже специального изготовленного на заказ. Шансы на это возрастают по мере снижения скорости. В таких ситуациях проектировщикам следует проконсультироваться с производителем поворотных устройств. Укажите свои требования к производительности, ограничения по нагрузке, размеру и весу (и любые другие потребности), и пусть производитель использует свой опыт для работы на вас.

Определение и проектирование опорно-поворотного устройства, отвечающего вашим целям , при одновременном обеспечении баланса производительности и затрат, — это только начало. Хороший поставщик поворотных устройств также должен быть в состоянии предложить модификации оборудования (например, монтажные поверхности с большей жесткостью) для дальнейшего повышения производительности устройства.

Определение низкоскоростных поворотных устройств

Динамические условия, определяющие конструкцию подшипника, определяются линейной скоростью на осевой линии подшипника или осевой скоростью. Скорость менее 500 об / мин обычно считается низкой скоростью, а от 500 до 3000 об / мин — средней. Все, что превышает 3000 оборотов в минуту, считается высокоскоростным.

Однако имейте в виду, что низкая линейная скорость не обязательно означает низкую угловую скорость. Как Показано На рис. 1 показано, что низкоскоростной подшипник с диаметром менее 1,9 дюйма может вращаться со скоростью 1000 об / мин. С другой стороны, если диаметр намного больше—скажем, 65 дюймов,—подшипник считается низкоскоростным подшипником только в том случае, если угловая скорость составляет менее 30 об / мин.

Типичные низкоскоростные поворотные устройства

В низкоскоростных приложениях используются разные поворотные устройства, но предпочтительными являются поворотные устройства с тонким сечением и опорно-поворотные круги.

Поворотные устройства с тонким сечением являются отличным выбором, когда конструктивные требования определяют необходимость сочетать ограниченное пространство, легкость, высокую жесткость и точное позиционирование. Такие поворотные устройства, например, используются в промышленных роботах. Подшипники с тонким сечением, как правило, выпускаются в радиальном, угловом и четырехточечном контактных типах.

Опорно-поворотные круги, как правило, являются подшипниками большого диаметра, которые могут одновременно переносить радиальные, упорные и моментные нагрузки при вращении конструкции на неподвижном основании. Основной областью применения этих ОПУ является разнообразная крановая техника. Эти подшипники обычно подвергаются большой нагрузке при медленном, прерывистом или частичном вращении. Они могут иметь однорядные или многорядные шариковые или роликовые элементы.

Угловые роликовые подшипники используются в поворотных столах, где требуется большая точность позиционирования и более высокая жесткость, чем при использовании обычных шарикоподшипников. Хотя угловые роликовые подшипники могут выдерживать те же типы нагрузок, что и шарикоподшипники с четырехточечным контактом, они более чувствительны к несовершенствам монтажной поверхности. Общие области применения угловых роликовых подшипников включают в себя поворотные столы и крепления радиолокационных антенн.

Шарикоподшипники с четырехточечным контактом и угловые роликовые подшипники имеют конфигурацию «сплошного кольца» с закаленными и заземленными дорожками качения, которые являются неотъемлемой частью опорных колец.

Подшипники с проволочной обоймой представляют собой поворотные круги, выполненные с сегментированными, вставленными «проволочными» дорожками качения. Они обычно имеют шариковые или многорядные роликовые элементы с опорными кольцами, обычно изготовленными из коррозионностойких материалов (таких как анодированный алюминий), которые дополнительно повышают экономию веса. Говоря о материалах, сопоставление материала опорного кольца подшипника с материалом, используемым в монтажной конструкции, — отличный способ повысить тепловую совместимость.

Требования к производительности

Хотя критерии производительности для низкоскоростных поворотных устройств во многом такие же, как и для высокоскоростных, этого нельзя сказать о требованиях к производительности. Рассмотрим некоторые из наиболее важных.

Характеристики движения являются основным фактором при определении того, следует ли уделять особое внимание смазке поверхностей подшипников, поскольку они сильно различаются и смазка, как правило, усложняется по мере снижения скорости. Некоторые низкоскоростные подшипники работают с прерывистым движением, некоторые с колебательным движением, а некоторые с непрерывным движением. Кроме того, поворотные устройства, работающие с прерывистым движением, могут использовать вращение в обратном направлении, вращение в постоянном направлении или частичное вращение с внезапными остановками. Подшипники с синусоидальным реверсивным движением являются примерами поворотных устройств, работающих с колебательным движением.

Жесткость — еще один критический фактор для низкоскоростных приложений. Коэффициент жесткости пружины, это то, что определяет прогиб подшипника под нагрузкой. Жесткость зависит от многих факторов, включая конфигурацию подшипника, его диаметр, предварительный натяг и то, как он будет поддерживаться. Для максимальной точности пределы жесткости должны быть указаны в радиальном, осевом или угловом режимах. Учитывая это требование, производитель подшипников может определить, как его лучше всего достичь.

Требования к грузоподъемности включают радиальные нагрузки, упорные нагрузки и моментные нагрузки, накладываемые на поворотное устройство как в стационарных, так и в динамических условиях. Динамические нагрузки часто являются менее важным фактором, поскольку низкоскоростные подшипники, как правило, не подвержены классическим усталостным повреждениям и, как правило, чаще рассчитаны на прочность конструкции, чем на выносливость.

Устойчивость к вибрации и ударам влияет на длительность срока службы поворотных устройств при низких скоростях, хотя такая нагрузка чаще является результатом внешних сил, чем дисбаланса вращающихся масс или неточно подогнанных компонентов. (Подшипники поворотного кольца, которые, например, вращают башни танков, должны быть сконструированы таким образом, чтобы выдерживать удары при стрельбе из пушки.) Кроме того, подшипникам, подверженным вибрации, могут потребоваться специальные условия смазки для предотвращения коррозийного истирания/износа.

Поворотные круги и поворотные устройства от европейского производителя. ООО «Атанор-Инжиниринг» является эксклюзивным дистрибьютором TGB Group (Испания) в России. Прямые поставки от производителя. Со склада в москве и под заказ