Verhoogde vraag om betroubaarheid regoor die industrie te verbeter, beteken dat ingenieurs alle komponente van hul toerusting moet oorweeg.Laerstelsels is kritieke dele in 'n masjien en hul mislukking kan katastrofiese en duur gevolge hê.Die laerontwerp het 'n groot impak op betroubaarheid, veral in uiterste bedryfstoestande, insluitend hoë of lae temperature, vakuum en korrosiewe atmosfeer.Hierdie artikel gee 'n uiteensetting van oorwegings wat geneem moet word wanneer laers vir uitdagende omgewings gespesifiseer word, sodat ingenieurs hoë betroubaarheid en uitstekende langlewewerkverrigting van hul toerusting kan verseker.

'n Laerstelsel bestaan ​​uit baie elemente, insluitend balle, ringe, hokke en byvoorbeeld smering.Standaardlaers staan ​​gewoonlik nie teen die strawwe omgewings nie en daarom moet spesiale aandag aan die individuele onderdele geneem word.Die belangrikste elemente is smering, materiale en spesiale hittebehandeling of bedekkings en deur na elke faktor te kyk, beteken dat laers die beste vir die toepassing gekonfigureer kan word.

Werk by hoë temperatuur

Hoë temperatuur toepassings, soos dié wat in aktuasiestelsels binne die lugvaartbedryf gebruik word, kan uitdagings vir standaardlaers bied.Verder styg temperature in toerusting namate eenhede al hoe kleiner word en kragdigtheid verhoog, en dit stel 'n probleem vir die gemiddelde peiling in.

Smering

Smering is hier 'n belangrike oorweging.Olies en ghries het maksimum bedryfstemperature op watter punt hulle sal begin afbreek en vinnig verdamp wat lei tot laersfout.Standaardvette word dikwels beperk tot 'n maksimum temperatuur van ongeveer 120°C en sommige konvensionele hoëtemperatuurvette is in staat om temperature van tot 180°C te weerstaan.

Vir toepassings wat selfs hoër temperature vereis, is spesiale gefluoreerde smeervette egter beskikbaar en temperature van meer as 250°C is haalbaar.Waar vloeibare smering nie moontlik is nie, is soliede smering 'n opsie wat laespoed betroubare werking by selfs hoër temperature moontlik maak.In hierdie geval word molibdeendisulfied (MOS2), wolframdisulfied (WS2), grafiet of Polytetrafluoroethylene (PTFE) as soliede smeermiddels aanbeveel aangesien dit baie hoë temperature vir langer tydperke kan verdra.

Materiaal

Wanneer dit by temperature van meer as 300°C kom, is spesiale ring- en balmateriaal nodig.AISI M50 is 'n hoëtemperatuurstaal wat tipies aanbeveel word aangesien dit hoë slytasie- en moegheidsweerstand by hoë temperature toon.BG42 is nog 'n hoë temperatuur staal wat 'n goeie warm hardheid by 300°C het en algemeen gespesifiseer word aangesien dit hoë vlakke van korrosiebestandheid het en ook minder vatbaar is vir moegheid en slytasie by uiterste temperature.

Hoëtemperatuurhokke word ook benodig en hulle kan in spesiale polimeermateriaal voorsien word, insluitend PTFE, Poliimied, Poliamied-imied (PAI) en Poliether-eter-ketoon (PEEK).Vir hoë-temperatuur olie-gesmeerde stelsels kan drahokke ook van brons, koper of silwer-geplateerde staal vervaardig word.

Bedekkings en hittebehandeling

Gevorderde bedekkings en oppervlakbehandelings kan op laers toegepas word om wrywing te bekamp, ​​korrosie te voorkom en slytasie te verminder, en sodoende die laerprestasie by hoë temperature te verbeter.Staalhokke kan byvoorbeeld met silwer bedek word om werkverrigting en betroubaarheid te verbeter.In die geval van smeermiddelmislukking/-honger, dien die silwerplaat soos 'n soliede smeermiddel, wat die laer toelaat om vir 'n kort tydperk of in 'n noodsituasie aan te hou loop.

Betroubaarheid by lae temperatuur

Aan die ander kant van die skaal kan lae temperature problematies wees vir standaard laers.

Smering

In lae temperatuur toepassings, byvoorbeeld kriogene pomptoepassings met temperature in die omgewing van -190°C, word oliesmeermiddels wasagtig wat lei tot laerfaling.Soliede smering soos MOS2 of WS2 is ideaal vir die verbetering van betroubaarheid.Verder, in hierdie toepassings, kan die media wat gepomp word as die smeermiddel dien, dus moet die laers spesiaal gekonfigureer word om teen hierdie lae temperature te werk met behulp van materiale wat goed met die media werk.

Materiaal

Een materiaal wat gebruik kan word om 'n laer se moegheidslewe en slytasieweerstand te verbeter, is SV30® – 'n martensitiese deurgeharde, hoë stikstof, korrosiebestande staal.Keramiekballetjies word ook aanbeveel aangesien hulle uitstekende werkverrigting lewer.Die inherente meganiese eienskappe van die materiaal beteken dat hulle uitstekende werking in swak smeertoestande bied, en dit is baie beter geskik om betroubaar by lae temperature te werk.

Hokmateriaal moet ook gekies word om so slytasiebestand as moontlik te wees en goeie opsies hier sluit in PEEK, Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) en PAI plastiek.

Hitte behandeling

Ringe moet spesiaal hittebehandel word om dimensionele stabiliteit by lae temperature te verbeter.

Interne ontwerp

'n Verdere oorweging vir werk in lae temperature is die laer se interne ontwerp.Laers is ontwerp met 'n vlak van radiale speling, maar namate die temperatuur afneem, ondergaan die laerkomponente termiese sametrekking en die hoeveelheid radiale speling word dus verminder.As die vlak van radiale speling tydens werking tot nul verminder, sal dit lei tot laeronderbreking.Laers wat bedoel is vir lae temperatuur toepassings moet ontwerp word met meer radiale speling by kamertemperature om voorsiening te maak vir 'n aanvaarbare vlak van werkende radiale speling by lae temperature.

Hanteer die druk van vakuum

In ultrahoë vakuumomgewings soos dié wat in die vervaardiging van elektronika, halfgeleiers en LCD's voorkom, kan die druk laer as 10-7mbar wees.Ultrahoë vakuum laers word tipies gebruik in aandryftoerusting binne in die vervaardigingsomgewing.Nog 'n tipiese vakuumtoepassing is turbomolekulêre pompe (TMP) wat die vakuum vir vervaardigingsomgewings genereer.In laasgenoemde toepassing moet die laers dikwels teen hoë spoed werk.

Smering

Smering in hierdie toestande is die sleutel.By sulke hoë vakuums verdamp standaard smeervette en ontgas ook, en die gebrek aan effektiewe smeer kan lei tot laerfaling.Spesiale smering moet dus gebruik word.Vir hoë vakuum-omgewings (tot ongeveer 10-7 mbar) kan PFPE-vette gebruik word aangesien dit 'n baie hoër weerstand teen verdamping het.Vir ultrahoë vakuumomgewings (10-9mbar en onder) moet soliede smeermiddels en bedekkings gebruik word.

Vir mediumvakuumomgewings (ongeveer 10-2mbar), met noukeurige ontwerp en keuse van spesiale vakuumvet, kan laerstelsels wat langleeftye van meer as 40 000 uur (ongeveer 5 jaar) se deurlopende gebruik lewer, en teen hoë snelhede werk, word behaal.

Korrosie weerstand

Laers wat bedoel is vir gebruik in 'n korrosiewe omgewing moet spesiaal gekonfigureer word aangesien hulle moontlik aan sure, alkalieë en soutwater onder andere bytende chemikalieë blootgestel kan word.

Materiaal

Materiale is 'n noodsaaklike oorweging vir korrosiewe omgewings.Standaardlaerstaal korrodeer maklik, wat lei tot vroeë laerfaling.In hierdie geval moet SV30-ringmateriaal met keramiekballetjies oorweeg word aangesien dit hoogs bestand teen korrosie is.Trouens, studies het getoon dat SV30-materiaal baie keer langer kan hou as ander korrosiebestande staal in 'n soutsproei-omgewing.In gekontroleerde soutsproeitoetse toon SV30-staal slegs geringe tekens van korrosie na 1 000 uur se soutsproeitoetsing (sien grafiek 1) en SV30 se hoë korrosiebestandheid word duidelik op die toetsringe gesien.Spesiale keramiekbalmateriaal soos sirkonia en silikonkarbied kan ook gebruik word om 'n laer se weerstand teen korrosiewe stowwe verder te verhoog.

Kry meer uit mediasmeer

Die laaste uitdagende omgewing is toepassings waar die media as die smeermiddel optree, byvoorbeeld koelmiddels, water of hidrouliese vloeistowwe.In al hierdie toepassings is die materiaal die belangrikste oorweging, en daar is dikwels gevind dat SV30 – keramiek hibriede laers die mees praktiese en betroubare oplossing bied.

Afsluiting

Uiterste omgewings bied baie operasionele uitdagings aan standaardlaers, wat veroorsaak dat hulle voortydig misluk.In hierdie toepassings moet laers sorgvuldig gekonfigureer word sodat hulle geskik is vir die doel en uitstekende langdurige werkverrigting lewer.Om hoë betroubaarheid van laers te verseker, moet spesiale aandag aan smering, materiale, oppervlakbedekkings en hittebehandeling gegee word.