Madencilik makinelerinin çoğu neden kaymalı yataklar yerine rulmanlı yatakları tercih eder?

Mekanik ürünlerde vazgeçilmez ve önemli bir bileşen olan rulmanlar, dönen milleri desteklemede önemli bir rol oynar. Rulmanlardaki farklı sürtünme özelliklerine göre, rulmanlar yuvarlanma sürtünmeli rulman (yuvarlanma rulmanı olarak da adlandırılır) ve kayma sürtünmeli rulman (kayma rulmanı olarak da adlandırılır) olmak üzere ikiye ayrılır. İki rulman türünün de yapısal özellikleri kendine özgüdür ve performans açısından kendi avantaj ve dezavantajları vardır.

Rulmanlı ve düz yatakların karşılaştırılması

1. Yapı ve hareket biçiminin karşılaştırılması

Rulmanlar ile rulmanlar arasındaki en belirgin farkdüz yataklarYuvarlanma elemanlarının varlığı veya yokluğudur.

Rulmanlarda, dönen mili desteklemek için dönmelerine dayanan yuvarlanma elemanları (bilyeler, silindirik makaralar, konik makaralar, iğne makaralar) bulunur; bu nedenle temas noktası bir noktadır ve yuvarlanma elemanı sayısı ne kadar fazla olursa, temas noktası sayısı da o kadar fazla olur.

Düz yataklarYuvarlanan elemanları yoktur ve dönen mili desteklemek için pürüzsüz yüzeylere dayanırlar, bu nedenle temas eden kısım bir yüzeydir.

 

İki yatağın yapısındaki farklılık, rulmanlı yatağın hareket şeklinin yuvarlanma, kaymalı yatağın hareket şeklinin ise kayma olmasını belirler; dolayısıyla sürtünme durumu tamamen farklıdır.

 

2. Taşıma kapasitesinin karşılaştırılması

Genel olarak, kaymalı yatakların geniş yatak alanı nedeniyle taşıma kapasiteleri genellikle rulmanlı yataklardan daha yüksektir ve rulmanlı yatakların darbe yüküne dayanma yetenekleri yüksek değildir; ancak tamamen sıvı yağlamalı yataklar, yağlama yağı filminin sağladığı yastıklama ve titreşim emme özelliği sayesinde büyük darbe yüklerine dayanabilir. Dönme hızı yüksek olduğunda, rulmanlı yataklardaki yuvarlanma elemanlarının merkezkaç kuvveti artar ve taşıma kapasiteleri azalır (yüksek hızlarda gürültü oluşma eğilimi artar). Dinamik düz yataklarda ise taşıma kapasiteleri hız arttıkça artar.

 

3. Sürtünme katsayısı ve başlangıç ​​sürtünme direncinin karşılaştırılması

Normal çalışma koşullarında, rulmanlı yatakların sürtünme katsayısı düz yataklara göre daha düşüktür ve değeri daha stabildir. Kaymalı yatakların yağlanması hız ve titreşim gibi dış faktörlerden kolayca etkilenir ve sürtünme katsayısı büyük ölçüde değişir.

 

Çalıştırma sırasında, kaymalı yatakta henüz stabil bir yağ filmi oluşmadığı için direnç, rulmanlı yatağa göre daha büyüktür; ancak hidrostatik kaymalı yatağın başlangıç ​​sürtünme direnci ve çalışma sürtünme katsayısı çok küçüktür.

 

4. Uygulanabilir çalışma hızlarının karşılaştırılması

Yuvarlanma elemanının merkezkaç kuvvetinin ve yatağın sıcaklık artışının sınırlaması nedeniyle, rulmanların hızı çok yüksek olamaz ve genellikle orta ve düşük hızlı çalışma koşulları için uygundur. Kısmen sıvı yağlamalı rulmanlarda, ısınma ve aşınma nedeniyle çalışma hızı çok yüksek olmamalıdır. Tamamen sıvı yağlamalı rulmanların yüksek hız performansı çok iyidir, özellikle hidrostatik düz yataklar hava ile yağlandığında, dönüş hızları 100.000 dev/dak'ya ulaşabilir.

 

5. Güç kaybının karşılaştırılması

Rulmanların düşük sürtünme katsayısı nedeniyle, güç kayıpları genellikle büyük değildir ve eksik sıvı yağlamalı rulmanlara göre daha azdır; ancak yağlama ve montaj doğru yapıldığında önemli ölçüde artar. Tamamen sıvı yağlamalı rulmanların sürtünme kaynaklı güç kaybı düşüktür, ancak hidrostatik düz rulmanlarda, yağ pompasının güç kaybı nedeniyle toplam güç kaybı hidrostatik düz rulmanlara göre daha yüksek olabilir.

 

6. Hizmet ömrünün karşılaştırılması

Malzeme aşınması ve yorulma etkileri nedeniyle, rulmanlar genellikle 5-10 yıl süreyle tasarlanır veya bakım sırasında değiştirilir. Kısmi sıvı yağlamalı rulmanların yatakları ciddi şekilde aşınır ve düzenli olarak değiştirilmesi gerekir. Tamamen sıvı yağlamalı rulmanların ömrü teorik olarak sınırsızdır, ancak pratikte özellikle dinamik düz rulmanlarda, gerilme döngüsü nedeniyle rulman malzemesinde yorulma arızası meydana gelebilir.

 

7. Dönme doğruluğunun karşılaştırılması

Rulmanlar, küçük radyal boşluk nedeniyle genellikle yüksek dönüş hassasiyetine sahiptir. Kısmi sıvı yağlamalı rulmanlar, sınır yağlaması veya karışık yağlama durumundadır, çalışma kararsızdır, aşınma ciddidir ve hassasiyet düşüktür. Yağ filminin varlığı nedeniyle, tam sıvı yağlamalı rulmanlar titreşimi yüksek hassasiyetle yastıklar ve emer. Hidrostatik düz rulmanlar daha yüksek dönüş hassasiyetine sahiptir.

 

8. Diğer yönlerin karşılaştırılması

Rulmanlar, yağ, gres veya katı yağlayıcı kullanır; miktarı çok azdır, yüksek hızlarda miktar artar, yağın temizliğinin yüksek olması gerekir, bu nedenle sızdırmaz olması gerekir, ancak rulmanın değiştirilmesi kolaydır ve genellikle milin onarılmasına gerek yoktur. Düz rulmanlar ise, eksik sıvı yağlamalı rulmanlara ek olarak, yağlayıcı genellikle sıvı veya gazdır, miktarı çok fazladır, yağ temizliği gereksinimleri de çok yüksektir, rulman yataklarının sık sık değiştirilmesi gerekir ve bazen milin onarılması gerekir.

 

Rulman ve düz yatak seçimi

Gerçek çalışma koşullarının karmaşık ve çeşitli olması nedeniyle, rulman ve kaymalı yatakların seçimi için birleşik bir standart bulunmamaktadır. Düşük sürtünme katsayısı, düşük başlangıç ​​direnci, hassasiyet, yüksek verimlilik ve standardizasyon özellikleri nedeniyle, rulmanlar mükemmel değiştirilebilirlik ve çok yönlülüğe sahiptir ve kullanım, yağlama ve bakım açısından kolaylık sağlar; bu nedenle genellikle seçimde öncelik verilir ve genel makinelerde yaygın olarak kullanılırlar. Kaymalı yatakların da kendine özgü bazı avantajları vardır ve genellikle rulmanların kullanılamadığı, elverişsiz olduğu veya avantaj sağlamadığı bazı durumlarda kullanılırlar; örneğin aşağıdaki durumlarda:

 

1. Radyal boşluk boyutu sınırlıdır veya kurulum bölümlere ayrılmalıdır.

İç halka, dış halka, yuvarlanma elemanı ve kafes yapısından dolayı, rulmanların radyal boyutu büyüktür ve uygulama alanı belirli bir ölçüde sınırlıdır. Radyal boyutların kesin olduğu durumlarda iğneli rulmanlar, gerekirse düz rulmanlar kullanılabilir. Rulman takılmasının uygun olmadığı, eksenel yönden monte edilemeyen veya parçaların bölünmesi gereken yerlerde ise bölünmüş düz rulmanlar kullanılır.

 

2. Yüksek hassasiyet gerektiren durumlar

Kullanılan rulmanın hassasiyet gereksinimleri yüksek olduğunda, genellikle kaymalı rulman tercih edilir, çünkü kaymalı rulmanın yağlama yağı filmi titreşim emilimini tamponlayabilir ve doğruluk son derece yüksek olduğunda yalnızca hidrostatik kaymalı rulman seçilebilir. Hassas ve yüksek hassasiyetli taşlama makinelerinde, çeşitli hassas aletlerde vb. kaymalı rulmanlar yaygın olarak kullanılır.

 

3. Ağır yük durumları

Bilyalı veya makaralı rulmanlar olsun, rulmanlar ağır yük altında ısıya ve yorulmaya eğilimlidir. Bu nedenle, yükün büyük olduğu durumlarda, haddehaneler, buhar türbinleri, uçak motoru aksesuarları ve madencilik makineleri gibi yerlerde çoğunlukla kaymalı rulmanlar kullanılır.

 

4. Diğer durumlar

Örneğin, çalışma hızının özellikle yüksek olduğu, şok ve titreşimin son derece büyük olduğu ve su veya aşındırıcı ortamlarda çalışma ihtiyacının olduğu durumlarda, kaymalı yataklar da makul bir seçim olabilir.

 

Bazı makine ve ekipmanlarda, rulmanlı ve kaymalı yatakların kullanımında her birinin kendine özgü avantaj ve dezavantajları vardır ve gerçek projeyle birlikte makul bir şekilde seçilmelidir. Geçmişte, büyük ve orta ölçekli kırıcılar genellikle babbitt döküm kaymalı yataklar kullanırdı, çünkü bunlar büyük darbe yüklerine dayanabiliyor, daha aşınmaya dayanıklı ve daha stabildi. Küçük çeneli kırıcılar çoğunlukla rulmanlı yataklarla kullanılır; bu yataklar yüksek iletim verimliliğine sahiptir, daha hassastır ve bakımı kolaydır. Rulmanlı yatak üretiminin teknik seviyesinin gelişmesiyle birlikte, büyük çeneli kırıcıların çoğu da rulmanlı yataklarla kullanılmaktadır.