Что такое поворотный подшипник?Это подшипник качения большого диаметра, позволяющий одной конструкции вращаться относительно другой, одновременно воспринимая осевую силу, радиальную силу и опрокидывающий момент. От него зависят краны, экскаваторы, солнечные трекеры и поворотные платформы.
Вот вопрос, который чаще всего задают инженеры перед выпуском проекта: действительно ли число, указанное в техническом описании поворотного подшипника, соответствует вашей ситуации? Каталожный рейтинг — это не окончательный вывод. Это лишь отправная точка, которую необходимо преобразовать, объединить и сравнить.
Это руководство обеспечивает повторяемую проверку. Вы начинаете с отобранного подшипника и набора нагрузок на станок. В итоге вы получаете четкое решение: прошел проверку, не прошел или «обратитесь к производителю».
Что вам понадобится перед открытием технической документации
Сначала соберите все необходимые данные. Отсутствие хотя бы одного из них — самая распространенная причина, по которой проверка переделывается на поздних этапах проекта.
| Вход | Почему это важно | Может это подождать? |
|---|---|---|
| Осевая нагрузка (Fa), включая собственный вес | Задает вертикальную точку на кривой нагрузки. | Нет. Это блокирует проверку. |
| Опрокидывающий момент (М) с плечом рычага | Задает горизонтальную точку на кривой нагрузки. | Нет. Это блокирует проверку. |
| Радиальная нагрузка (Fr) и высота над плоскостью подшипника. | Дополняет атмосферу и конвертируется с помощью каталожного коэффициента. | Только если радиальная нагрузка мала. |
| Требуемый коэффициент запаса прочности согласно вашему проектному стандарту или техническим условиям заказчика. | Определяет, что означает "пройти". | Нет |
| Условия эксплуатации: скорость вращения, циклы, удары, температура. | Определяет, достаточно ли статической проверки. | Частично. Уточните у производителя. |
| Жесткость крепления и схема расположения болтов | Влияет на распределение нагрузки в кабельном канале. | Да, пока подшипник не выйдет из строя. |
Вам также потребуется полный технический паспорт, а не краткое описание в одну строку. Найдите кривую предельной статической нагрузки, данные о зубчатой передаче, если подшипник имеет зубья, и любые примечания о том, как была построена эта кривая.
Согласуйте единицы измерения, указанные в технической документации, суммарные нагрузки и коэффициенты запаса прочности.
Именно здесь чаще всего возникают ошибки при сравнении каталогов. Прежде чем сравнивать что-либо, необходимо убедиться, что все три пункта ниже совпадают.
Шаг А: Переведите все значения в одну и ту же единицу измерения.
В расчетах нагрузок, предоставленных группой специалистов по строительным конструкциям, могут использоваться кгс или тонны. В технических характеристиках могут использоваться кН и кН·м. Сначала переведите значения, затем сравните.
| Если на вашем рисунке написано | Необходимые данные для составления технического описания. | Конвертация |
|---|---|---|
| кгф | кН | Умножьте на 9,81, затем разделите на 1000. |
| Метрическая тонна (масса) | кН | 1 т массы составляет примерно 9,81 кН веса. |
| лбф | кН | 1 фунт силы = 4,448 Н |
| кип | кН | 1 кип = 4,448 кН |
| Н·мм | кН·м | Разделить на 1 000 000 |
| фунт·фут | кН·м | 1 фунт·фут = 1,356 Н·м |
Шаг B: Объедините грузы, не проверяйте их по одному.
Подшипник, подвергающийся только осевой нагрузке и только моменту, может выйти из строя и при одновременном воздействии обеих нагрузок. В технических характеристиках это обычно изображается в виде кривой, где осевая нагрузка находится на одной оси, а момент опрокидывания — на другой. Ваш случай нагрузки представляет собой одну точку, и она должна находиться внутри этой кривой.
Радиальная нагрузка требует особого внимания. Во многих каталогах она преобразуется в эквивалентную осевую нагрузку с коэффициентом, поэтому следуйте формуле, указанной для данного типа подшипника. Также добавьте любой момент, создаваемый радиальной силой, когда она действует выше плоскости подшипника.
Шаг C: Выясните, находится ли коэффициент запаса прочности уже внутри кривой.
На некоторых графиках указан предельный размер подшипника. На других он уже включен. Если вы примените свой собственный коэффициент к графику, в котором он уже заложен, вы получите подшипник большего размера, чем нужно. Если же вы пропустите его на графике без учета коэффициента, вы получите подшипник меньшего размера.
- Исходная предельная кривая:Разделите значение кривой на требуемый коэффициент или разделите его на вычисленное вами соотношение.
- Кривая с указанным коэффициентом:Сравните напрямую и убедитесь, что указанный фактор соответствует вашим стандартам.
- Никаких примечаний:Не гадайте. Обратитесь к производителю в письменной форме.
Это относится к статическим проверкам. Подшипник, находящийся в непрерывном вращении или подвергающийся интенсивной циклической нагрузке, нуждается в проверке ресурса от производителя, и статическая кривая его не заменит.
Закажите изготовление поворотного привода или подшипника по индивидуальным спецификациям.
Сообщите нам вашу нагрузку, скорость и условия эксплуатации — и получите индивидуальное предложение по поворотному приводу или поворотному подшипнику с диапазоном поворота 100–5000 мм и 3D-чертежами в течение 24 часов.
Пошаговая проверка нагрузочного сценария.
Приведенные ниже цифры носят исключительно иллюстративный характер. Они не являются оценкой какого-либо конкретного продукта. Используйте их для ознакомления с методом.
- Переведите вес.Конструкция над подшипником весит 4000 кгс. Это составляет 4000 × 9,81 ÷ 1000 = 39,2 кН осевой нагрузки.
- Рассчитайте момент.Рабочая нагрузка 20 кН действует на расстоянии 3 м от центра вращения. Это дает усилие 60 кН·м.
- Добавьте радиальный эффект.Радиальная сила 8 кН действует на высоте 0,5 м над плоскостью опоры. Это добавляет 4 кН·м, поэтому суммарный момент составляет 64 кН·м.
- Прочитайте график.Предположим, что при осевой нагрузке 39,2 кН исходная кривая статического предела показывает 110 кН·м.
- Найдите соотношение. 110 ÷ 64 = 1.72.
- Сравните с вашими требованиями.Если ваш стандарт требует значения 1,5 для исходной кривой, то статическая проверка пройдена успешно. Если же требуется значение 2,0, проверка не пройдена, и вам потребуется подшипник большего диаметра или другое расположение рядов подшипников.
Контрольная точка:Запишите, какие нагрузки вы включили, а какие исключили. Если в варианте нагрузки присутствует ударная нагрузка или аварийная остановка, выполните те же действия с этими пиковыми нагрузками в качестве второго варианта.
После статической проверки перейдите к тем частям технической документации, которые не охватываются кривыми. Проверьте количество и класс болтов, глубину затвердевания дорожки качения и прочность зубчатого колеса, если подшипник зубчатый. Подшипник может пройти проверку по кривой, но при этом выйти из строя в месте соединения болта или зуба.
Распространенные ошибки, которые проходят проверку на рабочем месте, но приводят к проблемам позже.
- Смешивание массы и силы.Ввод значения 4000 в кН вместо перевода из кгс приводит к тому, что нагрузка завышена примерно в 100 раз, а обратная ошибка создает впечатление безопасности. Оба случая происходят, когда единицы измерения копируются из электронной таблицы без указания обозначения.
- В одном случае используется пиковый момент, а в другом — средняя осевая нагрузка.Точка на кривой должна соответствовать одному и тому же условию нагрузки.
- Игнорируя мертвый груз.Часто команды учитывают только полезную нагрузку. Сама конструкция является частью Fa.
- Примените коэффициент запаса прочности дважды.Это заставляет вас использовать подшипник большего размера и более дорогой, чем вам нужно.
- Неправильное считывание кривой.Шариковые, перекрестно-роликовые и трехрядные роликовые подшипники имеют разные характеристики, при этом характеристика однорядного подшипника не применима к двухрядным деталям.
- Пропускаем этап монтажа.Тонкое или неровное опорное кольцо изменяет распределение нагрузки по дорожке качения, поэтому в технических характеристиках обычно предполагается жесткое кольцо.
Если в техническом описании от любого поставщика отсутствует кривая нагрузки, примечание об единицах измерения или определение коэффициента, рассматривайте это как недостающие данные. Не заполняйте этот пробел предположениями.
Проверка завершения и восстановление
Вы закончите, когда все пять утверждений ниже окажутся верными. Если хотя бы одно из них неверно, таблица укажет вам, куда вернуться.
| Проверка завершения | Если это не сработает, вернитесь к этому вопросу. |
|---|---|
| Все нагрузки указаны в кН и кН·м, источник указан с соответствующей маркировкой. | Таблица единиц измерения и электронная таблица вариантов нагрузок |
| Fa, Fr и M получены при одинаковых условиях нагрузки. | Определение варианта нагрузки |
| Точка приложения нагрузки находится внутри соответствующей кривой для данного типа подшипника. | Тип и размер подшипникового ряда |
| Коэффициент запаса прочности применяется один раз и соответствует стандарту. | Примечания к кривым и стандарты проектирования |
| Болты, шестерни и режим работы проверялись отдельно. | Технические характеристики шестерен и болтов, или обзор от производителя. |
Реальные проекты показывают, почему важны проверки редуктора и режима работы. Производитель строительной техники из Хьюстона, штат Техас, заказал 100 единиц SEA21-125-25HR(2) для систем поворотных платформ, где необходимо было выровнять как кривую нагрузки, так и сторону привода. Южнокорейский производитель портового оборудования разместил повторный заказ на 20 единиц червячных передач WEA9-62-25HR с точностью слежения ≤0,15°, где позиционирование и самоблокировка имели такое же значение, как и производительность.
В компании Luoyang Slewring Bearing Co., Ltd. мы используем систему управления качеством ISO 9001:2015, и наши подшипники проходят проверку с помощью координатно-измерительной машины (CMM). Подробнее о том, как это работает, вы можете прочитать на нашем сайте.Контроль качества поворотного приводастраница. Когда клиент отправляет описание варианта нагрузки, мы предоставляем техническое предложение в течение 24 часов и отвечаем на технические вопросы в течение 48 часов.
Варианты, изменяющие процедуру
Описанные выше шаги остаются неизменными для большинства подшипников, но в трех ситуациях перечень проверяемых параметров меняется.
Различные типы подшипниковых рядов
АПоворотные подшипники с перекрестными роликамиКонструкция подходит для умеренных нагрузок и ограниченного пространства.Трехрядные роликовые поворотные подшипникиКонструкция рассчитана на более высокие осевые и моментные нагрузки. Всегда используйте кривую для конкретного типа, поскольку один и тот же диаметр может иметь совершенно разные предельные значения. Для более широкого обзора диапазона см. нашПоворотный подшипникстраница.
Поворотный привод вместо голого подшипника
АПоворотный приводДобавляется шестерня и корпус, поэтому в техническом описании необходимо проверить больше предельных значений: удерживающий момент, выходной момент и самоблокировку. Производитель лесозаготовительной техники из Британской Колумбии использовал 30 единиц двойных червячных передач WED14-86-25BHR.5 для грейферных машин с точностью ≤0,13°, что потребовало проверки люфта и крутящего момента, а также нагрузки.
Суровые условия окружающей среды
Наши приводы поворота обеспечивают защиту до уровня IP66 и антикоррозионную стойкость до C4H. Американский производитель оборудования для возобновляемой энергетики заказал 50 единиц SP-I 0841 для крупномасштабных трекеров с герметизацией IP65 для использования в условиях пустыни. В этом случае герметизация и температурный режим должны проверяться наряду со статической нагрузкой.
Если ваш вариант расчета нагрузки готов, отправьте его вместе с выбранной моделью и требуемым коэффициентом запаса прочности. Наши инженеры проверят его по техническим характеристикам вместе с вами, и...Специализированный поворотный приводЦена может быть указана, если стандартный размер не подходит.
Закажите изготовление поворотного привода или подшипника по индивидуальным спецификациям.
Сообщите нам вашу нагрузку, скорость и условия эксплуатации — и получите индивидуальное предложение по поворотному приводу или поворотному подшипнику с диапазоном поворота 100–5000 мм и 3D-чертежами в течение 24 часов.