A unitate bloc de perne este un ansamblu de rulment montat format dintr-o carcasă - de obicei din fontă, oțel presat sau termoplastic - care susține un rulment cu element de rulare și îl fixează pe o suprafață plană de montare paralelă cu arborele. Unitățile de blocuri de pernă sunt una dintre cele mai utilizate configurații de rulmenți montați în mașinile industriale, deoarece permit sprijinirea unui arbore rotativ independent de alezajul intern al mașinii, simplificând instalarea, alinierea și întreținerea sau înlocuirea viitoare.
Proiectare de bază și construcție
O unitate de bloc de pernă constă din două componente principale: locuințe , care se fixează pe cadrul mașinii prin găurile de montare de pe ambele părți ale alezajului rulmentului și purtându-se în sine , care este instalat în interiorul unui scaun sferic din carcasă. Această interfață sferică este cea care permite majorității unităților de blocuri de pernă să se auto-alinieze cu câteva grade, găzduind dezechilibre minore ale arborelui sau erori de instalare a carcasei fără a transfera acest stres în elementele de rulare.
Rulmentul este fixat pe arbore folosind un mecanism de blocare - cel mai frecvent șuruburi de fixare sau un guler de blocare excentric - iar ansamblul este de obicei etanșat cu etanșări de contact sau labirint pentru a menține contaminanții afară și grăsirea înăuntru.
Tipuri de blocuri de pernă în funcție de tipul de rulmenți
Tipul de rulment intern utilizat într-o unitate cu blocuri de pernă determină capacitatea de încărcare, viteza nominală și adecvarea pentru încărcare radială față de încărcare combinată.
| Tip rulment | Capacitate de încărcare | Aplicație tipică |
|---|---|---|
| Rulment cu bile (tip inserție) | Lumină până la moderată radială, împingere uşoară | Transportoare, ventilatoare, echipamente industriale usoare |
| Rulment sferic cu role | Împingere radială mare și moderată | Transportoare grele, minerit, manipulare materiale |
| Rulment cu role conice | Sarcini combinate radiale și de tracțiune mari | Arbori de mașini grele sub încărcare combinată |
| Rulment cu role cilindrice | împingere radială mare, minimă | Arbori de mare viteză cu încărcare în principal radială |
Blocuri de pernă cu rulmenți sferici sunt alegerea standard pentru aplicațiile industriale grele, deoarece geometria lor interioară permite auto-alinierea continuă chiar și sub sarcină semnificativă, în timp ce unitățile standard de rulmenți cu bile cu inserție sunt mai potrivite pentru sarcini mai ușoare, unde costul și simplitatea sunt prioritatea.
Materiale de carcasă și când se utilizează fiecare
Materialul carcasei afectează rezistența, greutatea, rezistența la coroziune și costul și ar trebui să fie adaptat atât la cerințele de sarcină, cât și la mediul de operare.
- Fonta: Materialul standard pentru uz industrial general, care oferă rezistență ridicată, amortizare bună a vibrațiilor și durată lungă de viață
- Oțel presat: O opțiune mai ușoară, cu costuri reduse, potrivită pentru aplicații ușoare unde nu este necesară o capacitate mare de încărcare
- Termoplastic (polimer): Rezistent la coroziune și care nu ruginește, utilizat în mod obișnuit în mediile de prelucrare a alimentelor, spălare sau expunere chimică
- Oțel inoxidabil: Selectat pentru rezistență maximă la coroziune în medii industriale de calitate alimentară, marine sau foarte corozive
În special în procesarea alimentelor și a băuturilor, carcase termoplastice sau din oțel inoxidabil sunt de obicei cerute de standardele de igienă, deoarece carcasele din fontă se pot coroda în cazul spălării frecvente cu agenți de curățare caustici, introducând riscul de contaminare în timp.
Mecanisme de blocare: șurub de fixare vs. guler excentric vs. manșon adaptor
Modul în care rulmentul este fixat pe arbore afectează atât viteza de instalare, cât și cât de bine rezistă unitatea la vibrații sau la sarcini inversate.
Comparația tipului de blocare
- Blocare șurub de fixare: Instalare rapidă, cea mai bună pentru rotație unidirecțională și sarcini mici până la moderate
- Blocare excentrică a gulerului: Aderență superioară pentru inversarea sarcinilor și medii cu vibrații grele, rezistă la slăbire mai bine decât șuruburile de fixare
- Blocare manșon adaptor: Oferă forță de strângere uniformă, concentrică, preferată pentru diametre mai mari ale arborelui și sarcini mai mari
Șuruburile de fixare ar trebui să fie strânse periodic din nou în timpul primelor zile de funcționare, deoarece se pot retrage sub vibrații - un punct obișnuit de defecțiune timpurie pe care modelele gulerului excentric și manșonului adaptor îl evită în mare măsură datorită încordării sau acțiunii lor uniforme de strângere.
Evaluări de încărcare și dimensionare
Unitățile de blocuri de pernă sunt dimensionate în principal în funcție de diametrul alezajului arborelui, dar capacitatea reală de încărcare depinde de tipul de rulment intern și de designul carcasei, nu numai de dimensiunea alezajului.
| Gama de dimensiuni ale alezajului | Tip rulment cu bile (sarcină dinamică) | Tip rolă sferică (sarcină dinamică) |
|---|---|---|
| 1 in / 25 mm | ~9.500 lbf | ~22.000 lbf |
| 2 in / 50 mm | ~14.000 lbf | ~48.000 lbf |
| 3 in / 75 mm | ~19.000 lbf | ~85.000 lbf |
| 4 in / 100 mm | N/A (de obicei numai role) | ~130.000 lbf |
Aceste cifre sunt aproximative și variază în funcție de producător, deci confirmați întotdeauna valorile de sarcină dinamice și statice specifice enumerate în catalogul producătorului, mai degrabă decât să vă bazați doar pe dimensiunea alezajului, deoarece două unități cu același alezaj pot avea capacități de sarcină semnificativ diferite în funcție de designul rulmentului intern.
Aplicații tipice în diverse industrii
Unitățile de blocuri de pernă sunt utilizate oriunde un arbore rotativ orizontal are nevoie de sprijin independent în afara carcasei mașinii principale.
- Sisteme de transport: Susținerea arborilor de antrenare și de rulare pe liniile de manipulare și ambalare a materialelor
- Mașini agricole: Snecuri, combine și echipamente de manipulare a cerealelor care necesită rezistență la praf și umiditate
- Exploatarea minelor și prelucrarea agregatelor: Blocuri de perne cu role sferice de rezistență care susțin arborii echipamentului de concasor și de sortare
- Sisteme HVAC: Suportul arborelui ventilatorului și suflantei în unitățile de tratare a aerului
- Prelucrarea alimentelor și a băuturilor: Unități din termoplastic sau din oțel inoxidabil pe mixere, benzi transportoare și echipamente cu risc de spălare
În aplicațiile de minerit și agregate, unitățile de blocuri de pernă funcționează frecvent sub încărcare continuă de șoc puternic, motiv pentru care unități de rulmenți sferici cu role în carcase din fontă sau fontă ductilă sunt standardul aproape universal, oferind o combinație de capacitate de încărcare și durabilitate pe care unitățile de rulmenți cu bile mai ușoare nu o pot egala.
Cum să selectați unitatea potrivită de bloc de pernă
Alegerea unității potrivite de blocuri de pernă necesită evaluarea împreună a sarcinii, vitezei, mediului și constrângerilor de montare, mai degrabă decât selectarea pe baza dimensiunii alezajului.
Lista de verificare a selecției
- Confirmați diametrul arborelui pentru a se potrivi cu dimensiunea dorită a alezajului
- Calculați sarcinile radiale și de tracțiune așteptate, inclusiv încărcarea șocurilor, pentru a selecta un tip de rulment evaluat corespunzător
- Determinați viteza de funcționare (RPM) și confirmați că se încadrează în limita de viteză nominală a rulmentului
- Alegeți mecanismul de blocare pe baza modelului de rotație - șurub de fixare pentru guler unidirecțional, excentric sau manșon adaptor pentru sarcini inversoare sau grele
- Selectați materialul carcasei în funcție de mediu - fontă pentru uz general, termoplastic sau oțel inoxidabil pentru spălare sau setări corozive
- Specificați tipul de etanșare în funcție de expunerea la contaminare - etanșări standard în interior, etanșări labirint sau cu trei buze pentru condiții exterioare cu praf sau umezeală
De exemplu, un transportor pentru ambalaje ușoare care funcționează în interior ar putea folosi a Bloc de pernă din fontă cu un rulment cu bile și blocare cu șurub de fixare , în timp ce un arbore de concasor de pietre într-o fabrică de agregate ar necesita a Bloc de pernă din fontă rezistentă, cu rulment sferic cu role și blocare a manșonului adaptor pentru a rezista la socurile continue.
Cele mai bune practici de instalare și întreținere
Instalarea corectă și un program de întreținere consecvent sunt cei mai mari factori în atingerea duratei de viață așteptate de la o unitate de blocuri de pernă.
- Asigurați-vă că suprafețele de montare sunt plane și aliniate corect înainte de a fixa cu șuruburi carcasa, chiar dacă rulmentul în sine se poate autoalinia cu câteva grade
- Strângeți șuruburile de montare și mecanismele de blocare la valorile cuplului specificate de producător
- Verificați din nou strângerea șurubului după primul 24 până la 48 de ore de funcționare, deoarece așezarea inițială poate slăbi conexiunea
- Urmați un interval de relubrifiere programat - de obicei fiecare 500 de ore în medii murdare sau cu multă contaminare și până la 2.000 până la 5.000 de ore în setări interioare curate, cu viteză redusă
- Inspectați regulat garniturile pentru uzură sau crăpare, deoarece defectarea etanșării este de obicei prima etapă care duce la contaminare și eventuala defecțiune a rulmentului
