Následuj mě na: 
Konečný průvodce kluznými ložisky a pouzdry
V dnešním průmyslovém systému se kluzná ložiska, pouzdra a ložiska staly nepostradatelnými součástmi. Existuje vhodná metafora, že „ložiska se stala průmyslovou potravinou“. Hlavní funkcí objímkových ložisek, pouzder a ložisek je podepřít rotační těleso, aby se co nejvíce snížilo tření, účinně se snížila hlučnost, snížila spotřeba energie, maximalizovala účinnost stroje a urychlila aplikace a výrazně se prodloužila životnost stroje. Ale v oblasti spojovacích prvků, kluzných ložisek, pouzder a ložisek je těžké říci, že existuje společný název. Neúplné statistiky například ukazují, že existuje více než 400,000 XNUMX typů ložisek. Dokonce i různá jména mohou představovat stejné ložisko. Kluzná ložiska a pouzdra, hlavní rozdíl mezi ložisky nebo pouzdry spočívá v jejich různých aplikacích. Výběr správného typu kluzného ložiska, pouzdra nebo ložiska pro vaši průmyslovou aplikaci, aby byly splněny určité požadavky, vyžaduje bohaté znalosti. Potřebujete znát klíčové rozdíly mezi kluznými ložisky, pouzdry, ložisky, jejich aplikacemi v průmyslu a výrobě a . V tomto článku se podrobně podíváme na vlastnosti a použití kluzných ložisek, pouzder a ložiska, objasnění jejich funkcí, materiálů a klíčových rozdílů.
Krátké a jednoduché: Objímková ložiska a pouzdra jsou stejná. Objímková ložiska jsou pouzdra nebo trubky, které umožňují lineární nebo rotační pohyb. Přesně k tomu slouží pouzdra. Pojmy kluzné ložisko a pouzdro se používají zaměnitelně. Proto v popisu, který následuje, autor tohoto článku použije tyto dva pojmy náhodně. Ve skutečnosti lze jako pouzdra použít kluzná ložiska, kluzná ložiska, radiální ložiska a kluzná ložiska; tyto termíny popisují různé styly pouzder. Stručně řečeno, pouzdro je vždy ložisko, ale ne všechna ložiska jsou pouzdra.
Co je pouzdro (objímkové ložisko)?
Pouzdro – často nazývané objímkové ložisko, je válcové ložisko používané k nesení zátěže na pracovní hřídel, která se posouvá tam a zpět mezi pohyblivými povrchy. Pouzdra jsou speciální ložiska, která mohou být vyrobena z různých materiálů a klouzají na tyči nebo hřídeli, poskytují extrémně nízký třecí pohyb, vynikající tlumení nárazů a minimalizují spotřebu energie, hluk a opotřebení a zároveň poskytují účinné těsnění, chráněné před prachem a vlhkostí. . . Naštěstí jsou pouzdra samomazná, takže jsou ideální pro nenáročný nebo bezúdržbový provoz. Samomazání je dosaženo rovnoměrným vzorem důlků na povrchu pouzdra, které fungují jako zásobníky tuku. Bez ohledu na typ nebo velikost použitých kluzných ložisek mají oproti tradičním kuličkovým nebo válečkovým ložiskům výhodu díky nižšímu koeficientu tření díky minimální kontaktní ploše. Díky tomu jsou pouzdra ideální pro aplikace, kde je rozhodující rychlost, přesnost a životnost. S ohledem na tyto výhody je snadné pochopit, proč jsou dnes kluzná ložiska v mnoha průmyslových odvětvích tak populární. Pouzdra jsou široce používána v automobilech, bílém zboží, vrtacích nástrojích, motorech, hydraulických čerpadlech s vnějším ozubením atd. V automobilovém průmyslu například zajišťují kluzná ložiska rotační lineární pohyb v závěsech, systémech nastavení sedadel a volantech. Některá nylonová pouzdra mohou pracovat bez použití maziv a jsou vhodná zejména pro potravinářský a textilní průmysl, kde jsou preferovány suché aplikace.
Jaké typy pouzder existují?
Na trhu je několik pouzder různých typů. Obecně lze pouzdra klasifikovat podle materiálu a tvaru. Kluzná ložiska mohou být vyrobena z různých materiálů. Patří sem kovy, bimetaly, keramika, kámen, grafit, kompozity a plasty. Funkce kluzného ložiska závisí na volbě materiálu, protože materiál bude určovat pevnost, pružnost, koeficient tření atd.
Klasifikovány podle materiálu, existují tři běžné typy pouzder: kompozitní pouzdra, kovová pouzdra a plastová pouzdra. Podle klasifikace tvaru lze pouzdra rozdělit do šesti typů: běžná pouzdra pouzdra, pouzdra přírubová, přítlačné podložky, pouzdra dělená, pouzdra kompozitní a pouzdra přírubová kompozitní.
Polymerové nebo kompozitní pouzdra
Polymerní pouzdra jsou většinou chemicky inertní; mají nízkou absorpci vody a mohou pracovat při vysokých teplotách bez deformace. Polymerová pouzdra mohou být také nazývána kompozitní pouzdra. Jsou vhodné do podmínek vysokého zatížení a jsou nejčastěji používanými pouzdry. Kompozitní pouzdra poskytují nízké tření a odolnost proti opotřebení, čímž minimalizují poškození stroje způsobené nesprávným mazáním. Jsou vyrobeny z materiálů s vysokou odolností vůči vlivům prostředí, tepelnou odolností, nízkým koeficientem tření a neadhezivními vlastnostmi. Jedinou nevýhodou je, že jsou velmi flexibilní, což znamená, že se mohou při práci zkroutit. Přidáním plniv lze i tento problém vyřešit a umožnit výrobcům nabízet vysoce univerzální návleky. Polymerová nebo kompozitní pouzdra se používají k přenosu rotačního pohybu a mohou nahradit tradiční ložiska v nebezpečných prostředích. Polymerová nebo kompozitní pouzdra lze použít v různých průmyslových odvětvích, včetně stavebních zařízení, hydraulických systémů, lékařských zařízení, letectví a kosmonautiky.
Pouzdra POM
Pouzdra POM jsou vyvinuty s ohledem na samomazání, nabízejí dobrou odolnost proti opotřebení a nízký koeficient tření. Vhodné pro velká zatížení při nízkých otáčkách pro snížení vibrací a hluku stroje. POM pouzdrová ložiska také pomáhají snižovat hromadění tepla způsobené třením a prodlužují životnost ložisek až čtyřikrát déle než ložiska vyrobená z jiných konvenčních materiálů (ocel). Polyoxymethylenová pouzdra nebo pouzdra POM jsou obvykle vyrobena z ocelového podkladu a potažena vrstvou slinuté mědi/bronzu. Nakonec se na měděnou/bronzovou vrstvu přidá vrstva POM, která obsahuje tukové jámy, které zadržují mazivo. Aplikace pouzder POM jsou široce používány v zemědělství, stavebnictví, strojírenství a stavebnictví.
PTFE pouzdra
PTFE pouzdra jsou vyrobeny ze dvou různých materiálů, polytetrafluorethylenu a kovu, a běžně se používají v různých průmyslových odvětvích. Jeho hlavní funkcí je snižovat tření mezi pohyblivými částmi strojů. PTFE pouzdra jsou vhodná pro různé průmyslové aplikace díky své schopnosti odolávat kolísání vysokých teplot a lze je použít v různých průmyslových odvětvích, jako jsou elektrické, tepelné, jaderné, chemické, farmaceutické a dokonce i elektrárny.
Nylonová pouzdra
Nylonová pouzdra jsou pevné a odolné a stále častěji nahrazují kovová pouzdra v mnoha aplikacích. Nylon má vynikající odolnost proti opotřebení a nevyžaduje žádné vnější mazání. Stojí za zmínku, že nylonová pouzdra nevydávají při běhu tolik hluku jako kovová pouzdra. Mají nízký koeficient tření a vysokou odolnost vůči slabým kyselinám, palivům a zásadám.
Kovové pouzdro
Jak všichni víme, kovová pouzdra jsou vyrobena z kovu nebo kovových slitin. Tato kovová pouzdra mají velmi vysokou mechanickou pevnost a jsou zvláště vhodná pro vysokorychlostní a vysoce zatěžované aplikace zahrnující mazání. Které kovové pouzdro se použije, závisí na průmyslovém prostředí nebo typu aplikace. Kovová pouzdra mají různé způsoby mazání v závislosti na jejich velikosti, konstrukci a použití.
Bronzové pouzdro
Bronzové pouzdro je materiálem volby pro kovová pouzdra. Bronzová pouzdra jsou odolná vůči deformaci a rozbití než pouzdrová ložiska vyrobená z jiných materiálů. Stejně jako plast, bronzová ložiska jsou pevná a odolná proti korozi. Bronzová pouzdra jsou široce používána při zpracování potravin, vstřikování, automobilových strojích, strojích pro zemní práce, výrobě oceli atd. Bronzová pouzdra nabízejí vynikající odolnost a dlouhou životnost. Nekorodují a snadno se nedeformují. Bronzová pouzdra však během provozu vyžadují značné množství mazání, což činí jejich údržbu nákladnou než plastová pouzdra.
Grafitová pouzdra
Grafitová pouzdra se používají v mnoha aplikacích díky svým jedinečným mechanickým a fyzikálním vlastnostem. Grafitová pouzdra mají velmi nízký koeficient tření, což pomáhá zvýšit efektivitu, produktivitu a výkon dopřádacích strojů. Grafit, přirozeně mastný minerál, je nejlepším materiálem pro pouzdra, protože snižuje tření bez použití další kapaliny. Je pozoruhodné, že grafit má nejvyšší teplotní stabilitu, udržuje svůj tvar a strukturu při teplotách až 5000 °F. Grafitové vložky se používají v různých aplikacích včetně pecí a pecí, potravinářských aplikací, chemického průmyslu, automobilového průmyslu, kovů a .
Ocelová pouzdra
Ocelová pouzdra, Jak název napovídá, ocelová pouzdra jsou vyrobena z oceli nebo nerezové oceli. Tato pouzdra jsou vyrobena z vysoce odolné oceli, díky čemuž jsou ideální pro nízkorychlostní otočné aplikace. Ocelové pláště jsou vyráběny za použití ekologických výrobních metod, které zvyšují výtěžnost materiálu a snižují vylamování.
Mosazné pouzdro
Mosazné pouzdro je vyrobena z mosazi a je obvykle součástí otočné hřídele, která pomáhá chránit tělo před poškozením způsobeným jakoukoli silou přenášenou přes hřídel. Mosazná pouzdra se většinou používají v elektromotorech, automobilových motorech atd. Kromě toho se mosazná pouzdra dodávají v různých velikostech, protože se hodí na tenké a tlusté stěny, příruby, válcové, přírubové atd.
Hliníkové pouzdra
Hliníkové pouzdra jsou preferovány pro svou tvrdost zajišťující dlouhou životnost. Zpočátku se používal na jízdních kolech, ale postupně se začal používat na autech a v současnosti se používá na nejrůznějších strojích. Hliníková pouzdra vydrží velká axiální a radiální zatížení, což z nich dělá důležitého kandidáta pro použití v leteckém a zemědělském průmyslu. Některé z běžných aplikací hliníkových pouzder zahrnují použití v hydraulických válcích používaných k montáži přístrojového vybavení (jako jsou vypouštěcí zátky/náplně kapaliny, průzory kapalin nebo ventilační prvky), nádob a nádrží.
Bimetalová pouzdrová ložiska
Bimetalová pouzdrová ložiska jsou vyrobeny ze dvou různých kovů. Ve většině případů je prvním kovem ocel, zatímco ostatní kovy se mohou pohybovat od mědi po hliník nebo dokonce mosaz. Bimetalová vrstva působí jako vnitřní kryt pouzdra a poskytuje dobrou ochranu proti opotřebení. Jsou zvláště užitečné v aplikacích, které provozují střední zatížení při středních rychlostech nebo vysoké zatížení při nízkých rychlostech.
Typy pouzder podle tvaru
Z hlediska tvaru existuje šest hlavních typů pouzder.
Pouzdra s hladkými rukávy
Pouzdra s hladkým pouzdrem mají obecně válcový tvar a jsou vyrobena podle standardních průmyslových rozměrů. Válcové pouzdro má zevnitř a zvenku podložky, které podpírají kluznou vrstvu uprostřed. Válcová pouzdra jsou pevnější než ložiska a snesou vyšší zatížení než kovová ložiska, takže jsou ideální pro jednosměrná proměnná zatížení, otočný pohyb a axiální vodicí ložiska.
Materiál: Obvykle vyrobeno z bronzu, mosazi nebo jiného samomazného materiálu.
Design: Válcový s vnitřním a vnějším průměrem.
editaci videa: Obecné aplikace vyžadující nízké tření a střední nosnost.
Přírubové pouzdro
Přírubová pouzdra jsou podobná válcovým pouzdrům, ale s jedním zjevným rozdílem: mají na jednom konci přírubu. Příruby lze použít pro různé účely, od montáže nebo vyrovnání pouzder až po pohodlnou instalaci. Přírubová pouzdra, běžně používaná v aplikacích s průchozími šrouby, umožňují použití šroubů s menším průměrem ke snížení hmotnosti, aniž by to mělo za následek menší nosnou plochu upevňovacího prvku pro stěnu nosníku, a zároveň snižuje namáhání závitů montážních šroubů.
Design: Podobné jako u běžného pouzdra, ale s přírubou na jednom konci pro zajištění axiální podpory.
editaci videa: Používá se, když pouzdro potřebuje odolávat axiálnímu pohybu.
Přítlačná podložka
Přítlačná podložka sama o sobě není pouzdro, ale je to velmi důležitá součást. Zdá se, že jsou plochou podložkou, která je umístěna mezi stacionární součástí a valivým povrchem, podporuje axiální zatížení nebo pohyb ze strany na stranu na hřídeli a omezuje jakýkoli pohyb podél hřídele. Tvoří povrch, na kterém je uloženo ložisko nebo pouzdro.
Design: Ploché nebo přírubové pouzdro podobné podložce.
editaci videa: Navrženo pro přenášení axiálního zatížení, obvykle v kombinaci s radiálními pouzdry.
Split pouzdro
Design: Tato pouzdra se dodávají ve dvou polovinách a lze je snadno nainstalovat a odstranit bez potřeby dalšího demontážního zařízení.
editaci videa: Ideální pro aplikace, kde je demontáž náročná nebo časově náročná.
Kompozitní pouzdro
Materiály: Vyrobeno z kombinace materiálů, jako je kovový podklad a vrstva PTFE (polytetrafluorethylen).
editaci videa: Nízké tření, vysoká odolnost proti opotřebení a samomazné vlastnosti jej činí vhodným pro různé aplikace.
Přírubové kompozitní pouzdro
Design: Podobné jako kompozitní pouzdra, ale s přírubou pro axiální podporu.
editaci videa: Kombinuje výhody kompozitních materiálů se zvýšenou axiální stabilitou.
Výhody kluzných ložisek
Kluzná ložiska jsou ideální pro mnoho aplikací díky své jednoduchosti a odolnosti. Snižují spotřebu energie během provozu tím, že zajišťují nízké tření mezi hřídelí a ložisky. Objímková ložiska mají také malé rozměry, takže jsou vhodná pro aplikace s omezeným prostorem. Navíc se díky jednoduché konstrukci dá snadno sestavit nebo rozložit. Kluzná ložiska poskytují vynikající ochranu proti prachovým částicím, špíně a dalším nečistotám a také opotřebení způsobenému vysokými teplotami. Navíc tato pouzdra nevyžadují žádnou údržbu, protože nevyžadují mazání jako většina ostatních typů ložisek. Proto jsou kluzná ložiska nákladově efektivním řešením, které zlepšuje provozní efektivitu a zároveň snižuje provozní náklady. Navíc je lze bez jakýchkoli úprav použít v suchých i mokrých podmínkách.
Spolehlivost kluzných ložisek z nich činí atraktivní volbu pro průmyslové stroje, které vyžadují spolehlivé komponenty pro řízení pohybu; proto není divu, že mnoho firem na tento typ ložisek spoléhá při navrhování zařízení. Celkově vzato jsou kluzná ložiska univerzální komponenty, které umožňují hladký provoz za nižší cenu než alternativy, jako jsou kuličková nebo válečková ložiska. Přesto je jasné, proč zůstávají v tomto odvětví stále populární.
Nevýhody kluzných ložisek
Kluzná ložiska nejsou navržena pro vysoké rychlosti, studie ukazují, že jejich maximální rychlost je kolem 5,000 XNUMX ot./min. Toto omezení může způsobit řadu problémů v aplikacích, které vyžadují vyšší otáčky, jako jsou motory a ventilátory. Dalším problémem kluzných ložisek je to, že mají tendenci mít omezenou životnost při použití v aplikacích s vysokým zatížením, jako jsou velké průmyslové stroje. Jejich konstrukce je také činí nevhodnými pro radiální zatížení, protože se snadno deformují pod tlakem. Postupem času se zvyšuje množství nečistot, které se dostanou do kluzných ložisek, což může vést k předčasnému selhání.
Zatížení pouzdra a omezení rychlosti
Pouzdra se obvykle používají pro větší zatížení a nižší rychlosti. Průmyslová kovová kola těží z odolných pouzder, která vydrží přenos velkého zatížení a rázové zatížení. U pouzder je třeba počítat s ohřevem třením. Dva hlavní faktory ovlivňující teplo jsou jednotkový tlak (P) a povrchová rychlost (V). Součin jednotkového tlaku a povrchové rychlosti je tlaková rychlost (PV). Chcete-li zjistit, zda je průchodka vhodná pro jakoukoli aplikaci, nejprve zjistěte mezní hodnotu PV od výrobce. Pro bezpečný provoz musí být hodnota PV vypočtená aplikací pod limitní hodnotou PV výrobcem.
Vypočítejte hodnotu PV aplikace: PV=P×V
Určete povrchovou rychlost (V): V=0.262×ot/min×D Ot./min = otáčky hřídele za minutu D = průměr hřídele (palce)
tlak (P): P = celkové zatížení (lb) / kontaktní plocha (v²) Kontaktní plocha = D (průměr hřídele v palcích) x L (délka pláště)
Vliv omezení hodnoty PV je vidět na tomto grafu, který porovnává rychlost versus zatížení pro bronzová a nylonová pouzdra.
V interní inženýrské studii Nyloil pouzdra a C93200 Bronzové průchodky byly použity společně k testování účinku: PV limitů průchodky. Jak již bylo zmíněno dříve, pouzdra se obvykle používají pro větší zatížení při nižších rychlostech. To je patrné z diagramu, protože ani jedno pouzdro není schopné zvládnout značnou zátěž při vysokých rychlostech. Čím vyšší rychlost, tím nižší je jeho nosnost. Hodnoty P-max (psi) a V-max (fpm) uvádí výrobce pro každý produkt. P-max je maximální zatížení při 0 ot./min a V-max je maximální rychlost při nízkém zatížení (maximální otáčky hřídele). Pro praktické aplikace porovnejte vypočítané hodnoty P, V a PV s maximálními tolerancemi, abyste zjistili, zda bude pouzdro fungovat. Ujistěte se, že průchodka funguje v rozsahu pod limitní křivkou PV.
Ložisko nebo pouzdro?
Faktory, které je třeba pamatovat při rozhodování mezi pouzdry nebo ložisky, by měly zahrnovat následující (v preferovaném pořadí):
Rychlost a zatížení: Přenášení těžších břemen při nižších rychlostech nebo lehčích břemen při vyšších rychlostech? Tam, kde hraje roli vysoká rychlost, nabízejí ložiska lepší řešení, zatímco pouzdra dobře reagují na nízkorychlostní aplikace s velkým zatížením.
Hladký provoz: Kvůli fenoménu „stick-slip“, běžnému problému s pouzdry, jsou ložiska lepší volbou pro hladší provoz.
Údržba/mazání: Bezúdržbové aplikace se samomaznými schopnostmi, zejména v suchém potravinářském a textilním průmyslu, často upřednostňují pouzdra.
Provozní hluk: Když je klíčovým faktorem tichý provoz, jsou pouzdra obecně tišší než ložiska.
Rozpočet: Pouzdra obvykle stojí šestkrát až desetkrát méně než ložiska.
Při výběru mezi ložisky a pouzdry je třeba zvážit konkrétní aplikaci, její provozní prostředí a různé provozní podmínky a omezení. Pochopení výhod a nevýhod každého typu může pomoci určit, který typ poskytuje nejlepší řešení.