Cum funcționează rulmenții înveliți cu bronz în condiții de sarcină mare și lubrifiere redusă

Luați în considerare o bucșă de ghidare a matriței de ștanțare a cărei linie automată de unsoare cedează la jumătatea unei ture. O bucșă din bronz turnat de pe același ax înregistrează puncte în câteva minute și se prinde înainte de sfârșitul orei. Un rulment învelit în bronz cu dopuri din grafit încorporate continuă să funcționeze pentru restul schimbului, iar la dezasamblare uzura radială este adesea sub 0,05 mm.

Acest rezultat este motivul pentru care inginerii de la Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. (Shuangnuo) specifică rulmenți înveliți cu bronz pentru punctele de alunecare care transportă sarcini grele și nu pot garanta livrarea uleiului. Construcția este o bucșă cu spate de oțel cu un strat de bronz sinterizat și dopuri de lubrifiant solid în orificiu. Nu înlocuiește lubrifierea; face ca pierderile de lubrifiere să fie supraviețuitoare.

Definiție: un rulment învelit în bronz susține o presiune ridicată la suprafață prin suportul său de oțel, în timp ce lubrifianții solizi încorporați mențin o peliculă de transfer uscată, cu frecare redusă pe arbore.

Ce face diferiți rulmenții îmbrăcați în bronz

Rulmenții îmbrăcați în bronz își câștigă performanța la sarcină mare și cu lubrifiere scăzută dintr-o structură cu trei straturi, nu dintr-un singur material.

Suportul de oțel este suportul de sarcină. În seria FB090, o bandă de oțel cu conținut scăzut de carbon este formată pe o bucșă și instalată cu o potrivire prin interferență. Deoarece oțelul este subțire, dar rigid, rulmentul transferă presiunea de contact direct la carcasă. Acesta este modul în care o bucșă înfășurată suportă sarcini statice de până la 250 MPa într-o fracțiune din spațiul radial de care are nevoie o bucșă din bronz turnat solid.

Stratul mijlociu este o matrice de bronz sinterizat, de obicei de 0,2-0,5 mm grosime, lipită de oțel. Se conformează dezalinierii minore, înglobează resturi și conduce căldura de frecare departe de suprafață.

A treia componentă este un set de dopuri din grafit sau compus din grafit presați în găuri prin stratul de bronz. Pe măsură ce arborele se mișcă, materialul obturator se desprinde și se lustruiește pe arbore, formând filmul de transfer care transportă sarcina atunci când nu este prezent ulei.

FB090 Rulment îmbrăcat în bronz cu buzunare de lubrifiere cu diamant Această bucșă învelită cu bronz CuSn8 oferă o capacitate mare de încărcare și performanță de auto-lubrifiere pentru mașinile grele, înlocuind bucșele tradiționale din bronz turnat, economisind în același timp spațiu și costuri. Vizualizare produs →

Performanță la sarcină mare: spatele de oțel duce stresul

Sub sarcini statice și dinamice mari, suportul din oțel stabilește stabilitatea dimensională; bronzul gestionează doar suprafața.

Rulmenții de calitate FB090 prezintă o sarcină statică maximă tipică de 250 MPa și o sarcină dinamică maximă de 140 MPa, presupunând o carcasă cilindrică rigidă și o potrivire prin interferență. Aceeași bucșă dintr-o carcasă flexibilă pierde o mare parte din acea capacitate, motiv pentru care rigiditatea carcasei face parte din sistemul de rulmenți.

Urmează comportamentul la uzură. În testele oscilante la o presiune de contact de 25 MPa și o viteză de alunecare de 0,08 m/s, bucșele de tip FB090 care funcționează uscat pe un arbore din oțel întărit arată de obicei 0,02-0,04 mm de uzură radială la 100 de ore, aceeași ordine ca o bucșă din bronz turnat uns și mult mai bună decât una neunsă.

Un orificiu de 40 mm care are nevoie de un buzunar de carcasă de 52 mm din bronz turnat se potrivește unui buzunar de 44 mm ca bucșă înfășurată, eliberând spațiu radial și reducând costul materialului bucșei cu aproximativ 60%.

FB092 Rulment îmbrăcat în bronz cu găuri de ulei pentru utilizare la viteză mică Conceput pentru aplicații cu sarcină medie și viteză mică, această bucșă auto-lubrifiantă stochează ulei în găuri forate, reduce întreținerea și poate înlocui manșoanele convenționale pline din cupru la un cost mai mic. Vizualizare produs →

Comportament de lubrifiere scăzută: mecanismul filmului de transfer

Când grăsimea sau uleiul sunt absente, rulmenții înveliți cu bronz continuă să funcționeze, deoarece dopurile reînnoiesc continuu o peliculă solidă pe interfața de alunecare.

Materialul dopului din grafit este mai moale decât bronzul, așa că presiunea de contact îl întinde pe arbore. În câteva minute apare o peliculă subțire întunecată și are loc alunecarea între acel film și bronz în loc de metal pe metal. Frecarea uscată scade de la intervalul 0,15-0,30 al bronzului turnat uscat la o valoare tipică de 0,06-0,12.

Filmul se reconstruiește după fiecare oprire și repornire, motiv pentru care construcția se potrivește cu sarcinile oscilante, alternative și pornire-oprire. Dopurile pe bază de grafit extind intervalul de funcționare de la -40 la 200 °C, dincolo de limita majorității grăsimilor.

Starea arborelui controlează aderența filmului. Pentru sarcini de peste 50 MPa, utilizați un arbore întărit la 45 HRC cu un finisaj Ra 0,4-1,6 micrometri. Al nostru analiza rezistenței la uzură FB090 acoperă modurile de defecțiune în detaliu.

Dacă sarcina este o rotație continuă peste 0,5 m/s, adăugați ulei. Pentru oscilații, reciprocitate sau perioade lungi de inactivitate sub sarcină, numai filmul de transfer va îndeplini sarcina.

Rulmenți îmbrăcați cu bronz vs bronz turnat, bimetalici și căptușiți cu PTFE

Rulmenții îmbrăcați în bronz se află între extremele spectrului de rulmenți: mai rezistenți decât tipurile căptușite cu PTFE sub șoc și contaminare, mai toleranți fără ulei decât bronzul turnat și mai compacti decât oricare.

Regula de selecție: alegeți bronz înfășurat atunci când rulmentul trebuie să supraviețuiască funcționării periodice uscate, șocurilor și reziduurilor; alegeți bimetalic când uleiul ajunge intermitent; alegeți căptușit cu PTFE numai pentru alunecare curată, ușor încărcată; alege bronzul turnat doar atunci când pereții groși sunt obligatorii.

FB094 Rulment învelit din bronz fără plumb cu inel de etanșare O versiune îmbunătățită a FB092 cu un inel de etanșare pentru a preveni scurgerile de grăsime și pătrunderea murdăriei, oferind performanțe de autolubrifiere fără plumb, la sarcină mare și pentru mediile industriale solicitante. Vizualizare produs →

Unde lagărele învelite în bronz își câștigă păstrarea

Rulmenții înveliți în bronz apar oriunde sarcinile oscilante grele se întâlnesc cu lubrifierea întreruptă: știfturi de pivotare, stâlpi de ghidare, toroane cilindrice și sarcini similare.

• Echipamente de construcții și de terasare: știfturi de pivotare a brațului și a cupei la excavatoare și încărcătoare, expuse la praf și la intervale lungi de service.
• Mașini agricole: pivoti de cârlig, legături de plantare și mecanisme de balotat care se ung sezonier.
• Sisteme hidraulice: toroane cilindrice și bucșe de pompă sub lubrifiere la limită.
• Scule și matrițe: stâlpi de ghidare, manșoane de evacuare și plăci de uzură în matrițe de ștanțare și injecție.
• Manipularea materialelor: role transportoare, paletizoare și snopi de macara.
• Marină și offshore: mașini de trapă și tachelaj unde apa de spălare îndepărtează grăsimea.

Shuangnuo produce seria FB090 cu turnare internă în bronz, spectroscopie în stadiu de topire la fiecare căldură și prelucrare pe o flotă de peste 80 de mașini CNC. Producția de materiale pentru prima dată la comandă scurtează timpii de livrare pentru dimensiunile metrice și non-standard.

Capacitatea relevantă pentru achiziție este trasabilitatea: controlul intern al topirii și rapoartele de testare mecanică terță parte contează atunci când un rulment transportă 250 MPa la punctul de contact.

Rulmenții îmbrăcați în bronz nu înlocuiesc lubrifierea; fac ca pierderile de lubrifiere să fie supraviețuitoare. Designerii obțin un plic mai mic, un circuit de lubrifiere mai simplu și o mașină care supraviețuiește unui interval de service ratat în loc să rupă un arbore. Pentru a evalua FB090 pentru o anumită sarcină, utilizați limita PV ca primă poartă, apoi verificați rigiditatea carcasei și finisarea arborelui.

Întrebări frecvente