Følg meg på:
Den ultimate guiden til hylselager og bøssinger
I dagens industrielle system har glidelager, foringer og lagre blitt uunnværlige komponenter. Det finnes en passende metafor om at «lagre har blitt næringsstoffet i industrien». Hovedfunksjonen til glidelager, foringer og lagre er å støtte det roterende legemet for å redusere friksjonen så mye som mulig, effektivt redusere støy, redusere strømforbruket, maksimere maskinens effektivitet og øke hastigheten på bruken, og forlenge maskinens levetid betraktelig. Men innen festemidler, glidelager, foringer og lagre er det vanskelig å si at det finnes et felles navn. For eksempel indikerer ufullstendig statistikk at det finnes mer enn 400 000 typer lagre. Selv forskjellige navn kan representere det samme lageret. Hovedforskjellen mellom glidelager og foringer ligger i deres forskjellige bruksområder. Å velge riktig type glidelager, foring eller lager for din industrielle applikasjon for å oppfylle visse krav krever mye kunnskap. Du må kjenne til de viktigste forskjellene mellom glidelager, foringer og lagre, deres bruksområder i industri og produksjon, og ... I denne artikkelen skal vi se grundig på egenskapene og bruksområdene til hylselager, foringer og lagre , og avklare deres funksjoner, materialer og viktigste forskjeller.
Forskjellen mellom hylselager og bøssinger
Kort og enkelt: Hylselager og foringer er like. Hylselager er hylser eller rør som tillater lineær eller rotasjonsbevegelse. Det er nettopp dette bøssinger er til for. Begrepene hylselager og bøssing brukes om hverandre. Derfor, i beskrivelsen som følger, vil forfatteren av denne artikkelen bruke disse to begrepene tilfeldig. Faktisk kan hylselager, glidelager, tapplager og glidelager alle brukes som foringer; disse begrepene beskriver forskjellige stiler av bøssinger. Kort sagt, en foring er alltid et lager, men ikke alle lagre er foringer.
Hva er en bøssing (hylselager)?
Bøssing – ofte kalt hylselager, er et sylindrisk lager som brukes til å støtte belastningen på en driftsaksel som glir frem og tilbake mellom bevegelige flater. Bøsninger er spesielle lagre som kan lages av en rekke materialer og gli på en stang eller aksel, som gir ekstremt lav friksjonsbevegelse, utmerket støtdemping og minimerer energiforbruk, støy og slitasje samtidig som de gir en effektiv tetning, beskyttet mot støv og fuktighet . . Heldigvis er bøssinger selvsmørende, noe som gjør dem ideelle for lav- eller vedlikeholdsfri drift. Selvsmøring oppnås gjennom et jevnt mønster av groper på bøssingens overflate, som fungerer som fettreservoarer. Uavhengig av type eller størrelse på hylselagre som brukes, har de en fordel fremfor tradisjonelle kule- eller rullelagre på grunn av deres lavere friksjonskoeffisient på grunn av deres minimale kontaktareal. Dette gjør foringene ideelle for applikasjoner der hastighet, nøyaktighet og holdbarhet er kritisk. Med disse fordelene i tankene er det lett å se hvorfor hylselagre er så populære i mange bransjer i dag. Bøsninger er mye brukt i biler, hvitevarer, boreverktøy, motorer, hydrauliske utvendige girpumper osv. I bilindustrien gir for eksempel hylselager roterende lineær bevegelse i hengsler, setejusteringssystemer og ratt. Noen nylonbøssinger kan fungere uten bruk av smøremidler og er spesielt egnet for næringsmiddel- og tekstilindustrien hvor tørre bruksområder er foretrukket.
Hvilke typer foringer finnes det?
Det finnes flere foringer med forskjellige typer på markedet. Generelt kan foringer klassifiseres basert på materiale og form. Hylselager kan lages av en rekke materialer. Disse inkluderer metaller, bimetaller, keramikk, stein, grafitt, kompositter og plast. Hylselagerets funksjon avhenger av valg av materiale, da materialet vil bestemme styrke, elastisitet, friksjonskoeffisient osv.
Klassifisert etter materiale er det tre vanlige typer foringer: komposittforinger, metallforinger og plastforinger. I henhold til formklassifiseringen kan foringer deles inn i seks typer: vanlige hylseforinger, flensforinger, trykkskiver, delte foringer, komposittforinger og flenskomposittforinger.
Polymer- eller komposittgjennomføringer
Polymerbøssinger er for det meste kjemisk inerte; de har lav vannabsorpsjon og kan operere ved høye temperaturer uten å deformeres. Polymerforinger kan også kalles komposittforinger. De er egnet for tung belastning og er de mest brukte foringene. Komposittforinger gir lav friksjon og slitestyrke, og minimerer maskinskade forårsaket av feil smøring. De er laget av materialer med høy motstand mot miljøfaktorer, varmebestandighet, lav friksjonskoeffisient og ikke-klebende egenskaper. Den eneste ulempen er at de er veldig fleksible, noe som betyr at de kan vri seg mens de jobber. Ved å tilsette fyllstoffer kan dette problemet også løses og gjøre det mulig for produsenter å tilby svært allsidige hylser. Polymer- eller komposittforinger brukes til å overføre rotasjonsbevegelser og kan erstatte tradisjonelle lagre i farlige miljøer. Polymer- eller komposittforinger kan brukes i en rekke bransjer, inkludert anleggsutstyr, hydrauliske systemer, medisinsk utstyr, romfart og .
POM foringer
POM-foringer er utviklet med tanke på selvsmøring, og tilbyr god slitestyrke og lav friksjonskoeffisient. Egnet for tunge belastninger som kjører med lave hastigheter for å redusere maskinvibrasjoner og støy. POM-hylselagre bidrar også til å redusere varmeoppbygging forårsaket av friksjon, noe som forlenger lagrenes levetid opptil fire ganger lenger enn lagre laget av andre konvensjonelle materialer (stål). Polyoksymetylenhylser eller POM-hylser er vanligvis laget av et stålbakstykke og belagt med et sintret kobber/bronselag. Til slutt legges et POM-lag over kobber/bronselaget, som inneholder fettgroper som holder på smøremidlet. POM-foringer brukes mye i landbruk, anleggsvirksomhet, maskiner og byggebransjen.
PTFE foringer
PTFE-gjennomføringer er laget av to forskjellige materialer, polytetrafluoretylen og metall, og brukes ofte i ulike bransjer. Kjernefunksjonen er å redusere friksjon mellom bevegelige deler i maskiner. PTFE-gjennomføringer er egnet for en rekke industrielle applikasjoner på grunn av deres evne til å motstå høye temperatursvingninger, og kan brukes i så forskjellige bransjer som elektriske, termiske, kjernefysiske, kjemiske, farmasøytiske og til og med kraftverk.
Nylon foringer
Nylonforinger er sterke og slitesterke og erstatter i økende grad metallforinger i mange bruksområder. Nylon har utmerket slitestyrke og krever ingen ekstern smøring. Det er verdt å merke seg at nylonforinger ikke lager like mye støy når de er i gang som metallforinger. De har lav friksjonskoeffisient og høy motstand mot svake syrer, drivstoff og alkalier.
Metallbøssing
Som vi alle vet, er metallforinger laget av metall eller metallegeringer. Disse metallforingene har svært høy mekanisk styrke og er spesielt egnet for høyhastighets- og høybelastningsapplikasjoner som involverer smøring. Hvilken metallgjennomføring som brukes avhenger av industrimiljøet eller brukstype. Metallforinger har forskjellige smøremetoder avhengig av størrelse, konstruksjon og bruksområde.
Bronsegjennomføring
Bronseforinger er det foretrukne materialet for metallforinger. Bronseforinger er motstandsdyktige mot deformasjon og brudd enn glidelager laget av andre materialer. I likhet med plast er bronselagre sterke og rustbestandige. Bronseforinger er mye brukt i næringsmiddelforedling, sprøytestøping, bilmaskiner, jordflyttingsmaskiner, stålproduksjon osv. Bronseforinger gir utmerket holdbarhet og lang levetid. De korroderer ikke og deformeres ikke lett. Bronseforinger krever imidlertid betydelige mengder smøring under drift, noe som gjør dem dyrere å vedlikeholde enn plastforinger.
Grafittforinger
Grafittforinger brukes i mange bruksområder på grunn av deres unike mekaniske og fysiske egenskaper. Grafittforinger har en svært lav friksjonskoeffisient, noe som bidrar til å øke effektiviteten, produktiviteten og ytelsen til spinnemaskiner. Grafitt, et naturlig oljeaktig mineral, er det beste materialet for foringer fordi det reduserer friksjon uten bruk av ekstra væske. Det er verdt å merke seg at grafitt har den høyeste temperaturstabiliteten, og opprettholder sin form og struktur ved temperaturer opptil 5000 °F. Grafittforinger brukes i en rekke bruksområder, inkludert ovner og stekeovner, næringsmiddelapplikasjoner, kjemisk industri, bilindustri, metaller og ...
Stålbøssinger
Stålforinger , Som navnet antyder, er stålforinger laget av stål eller rustfritt stål. Disse foringene er konstruert av svært slitesterkt stål, noe som gjør dem ideelle for lavhastighets svingapplikasjoner. Stålhus er produsert ved hjelp av miljøvennlige produksjonsmetoder som øker materialutbyttet og reduserer avskalling.
Messing gjennomføring
Messingbøssinger er laget av messing og er vanligvis en komponent i svingakselen som bidrar til å beskytte huset mot skader forårsaket av kraft som overføres gjennom akselen. Messingbøssinger brukes mest i elektriske motorer, bilmotorer osv. I tillegg kommer messingbøssinger i en rekke størrelser, da de kan passe tynne og tykke vegger, flenser, sylindriske, flensede osv.
Aluminiums foringer
Aluminiumsbøsninger er foretrukket på grunn av hardheten sin, noe som sikrer lang levetid. I starten ble de brukt på sykler, men gradvis ble de brukt på biler og brukes i dag på en rekke forskjellige maskiner. Aluminiumsbøsninger tåler store aksiale og radiale belastninger, noe som gjør dem til en viktig kandidat for bruk i luftfarts- og landbruksindustrien. Noen av de vanlige bruksområdene for aluminiumsbøsninger inkluderer bruk i hydrauliske sylindere som brukes til å montere instrumenter (som tappeplugger/væskefyllinger, væskesiktglass eller ventilelementer), beholdere og tanker.
Bimetallhylselager
Bimetalliske hylselagre er laget av to forskjellige metaller. I de fleste tilfeller er det første metallet stål, mens andre metaller kan variere fra kobber til aluminium eller til og med messing. Det bimetalliske laget fungerer som et indre dekke for bøssingen, og gir god beskyttelse mot slitasje. De er spesielt nyttige i applikasjoner som kjører moderate belastninger ved middels hastigheter eller høye belastninger ved lave hastigheter.
Hylsetyper etter form
Formmessig er det seks hovedtyper foringer.
Vanlige hylser
Vanlige hylsebøssinger er generelt sylindriske i form og laget i henhold til industristandarddimensjoner. Den sylindriske bøssingen har bakside på innsiden og utsiden som støtter glidelaget i midten. Sylindriske foringer er sterkere enn lagre og tåler høyere belastninger enn metalllagre, noe som gjør dem ideelle for enveis variable belastninger, dreiebevegelse og aksiale styrelagre.
Materiale
: Vanligvis laget av bronse, messing eller annet selvsmørende materiale.
Design: Sylindrisk med indre og ytre diameter.
Søknad: Generelle bruksområder som krever lav friksjon og middels bæreevne.
Flensbøssing
Flensbøssinger ligner på sylindriske bøssinger, men med en åpenbar forskjell: de har en flens i den ene enden. Flenser kan brukes til en rekke formål, fra montering eller innretting av bøssinger til praktisk installasjon. Flensbøssinger, som vanligvis brukes i gjennomgående boltapplikasjoner, tillater bruk av bolter med mindre diameter for å redusere vekten uten å resultere i mindre festestøtteoverflate for boltveggen, samtidig som de reduserer belastningen på monteringsboltgjengene.
Design: Ligner på en vanlig hylse, men med en flens i den ene enden for å gi aksial støtte.
Søknad: Brukes når bøssingen må motstå aksial bevegelse.
Trykkvasker
Selve skyveskiven er ikke en bøssing, men den er en veldig viktig komponent. De ser ut til å være en flat skive som sitter mellom den stasjonære komponenten og den rullende overflaten, og støtter aksiale belastninger eller side-til-side-bevegelse på akselen og begrenser enhver bevegelse langs akselen. De danner en overflate som lageret eller bøssingen støttes på.
Design: Flat eller flenset skive-lignende bøssing.
Søknad: Designet for å bære aksiale belastninger, vanligvis i kombinasjon med radielle foringer.
Split bushing
Design: Disse bøssingene kommer i to halvdeler og kan enkelt monteres og fjernes uten behov for ekstra fjerningsutstyr.
Søknad: Ideell for bruksområder der demontering er utfordrende eller tidkrevende.
Kompositt bøssing
Materialer
: Laget av en kombinasjon av materialer som et metallunderlag og et lag med PTFE (polytetrafluoretylen).
Søknad: Lav friksjon, høy slitestyrke og selvsmørende egenskaper gjør den egnet for en rekke bruksområder.
Flens komposittbøssing
Design: Ligner på komposittforinger, men med flens for aksial støtte.
Søknad: Kombinerer fordelene med komposittmaterialer med økt aksial stabilitet.
Fordeler med hylselager
Hylselagre er ideelle for mange bruksområder på grunn av deres enkelhet og holdbarhet. De reduserer energiforbruket under drift ved å gi lav friksjon mellom akselen og lagrene. Hylselagre har også et lite fotavtrykk, noe som gjør dem egnet for bruksområder der plassen er begrenset. I tillegg, på grunn av sin enkle design, kan den enkelt monteres eller demonteres. Hylselager gir overlegen beskyttelse mot støvpartikler, smuss og andre forurensninger, samt slitasje forårsaket av høye temperaturer. I tillegg krever disse foringene ikke vedlikehold fordi de ikke krever smøring som de fleste andre typer lagre. Derfor er hylselager en kostnadseffektiv løsning som forbedrer driftseffektiviteten samtidig som driftskostnadene reduseres. I tillegg kan de brukes i både tørre og våte forhold uten noen modifikasjoner.
Påliteligheten til hylselagrene gjør dem til et attraktivt valg for industrimaskiner som krever pålitelige bevegelseskontrollkomponenter; derfor er det ikke rart at mange bedrifter stoler på denne typen lager når de designer utstyr. Alt i alt er hylselagre allsidige komponenter som muliggjør jevn drift til en lavere kostnad enn alternativer som kule- eller rullelager. Når det er sagt, er det klart hvorfor de fortsetter å forbli populære i bransjen.
Ulemper med hylselager
Hylselagre er ikke designet for høye hastigheter, med studier som viser at topphastigheten deres er rundt 5,000 RPM. Denne begrensningen kan forårsake en rekke problemer i applikasjoner som krever høyere hastigheter, for eksempel motorer og vifter. Et annet problem med hylselager er at de har en tendens til å ha begrenset forventet levetid når de brukes i tunge applikasjoner som store industrielle maskiner. Designet deres gjør dem også uegnet for radielle belastninger da de lett deformeres under trykk. Over tid øker mengden smuss som kommer inn i hylselagrene, noe som kan føre til for tidlig svikt.
Foringsbelastning og fartsgrenser
Bøssinger brukes vanligvis for tyngre belastninger og lavere hastigheter. Industrielle metallhjul drar nytte av slitesterke foringer som tåler tung lastoverføring og støtbelastninger. For gjennomføringer må friksjonsoppvarming vurderes. De to hovedfaktorene som påvirker varme er enhetstrykk (P) og overflatehastighet (V). Produktet av enhetstrykk og overflatehastighet er trykkhastighet (PV). For å finne ut om en bøssing er egnet for enhver bruk, finn først den begrensende PV-verdien fra produsenten. For sikker drift må PV-verdien beregnet av applikasjonen være under produsentens grense PV-verdi.
Beregn PV-verdien for applikasjonen : PV = P × V
Bestem overflatehastighet (V) : V=0.262×rpm×D Rpm = Akselomdreininger per minutt D = Akseldiameter (tommer)
Trykk (P) : P = Total belastning (lbs) / Kontaktareal (in²) Kontaktareal = D (akseldiameter i tommer) x L (huslengde)
Effekten av å begrense PV-verdien kan sees i denne grafen, som sammenligner hastighet versus belastning for bronse- og nyloilforinger.
I en intern ingeniørstudie ble Nyloil-foringer og C93200 -bronseforinger brukt sammen for å teste effekten av: PV-grenser for foringen. Som nevnt tidligere brukes foringer vanligvis for tyngre belastninger ved lavere hastigheter. Dette er tydelig i diagrammet, da ingen av foringene er i stand til å håndtere betydelige belastninger ved høye hastigheter. Jo høyere hastighet, desto lavere lastekapasitet. P-maks (psi) og V-maks (fpm)-verdier er oppgitt av produsenten for hvert produkt. P-maks er maksimal belastning ved 0 o/min, og V-maks er maksimal hastighet ved lett belastning (maksimalt akselturtall). For praktiske anvendelser, sammenlign de beregnede P-, V- og PV-verdiene med maksimaltoleranser for å avgjøre om foringen vil fungere. Sørg for at foringen fungerer innenfor et område under den begrensende PV-kurven.
Lager eller bøssing?
Faktorer du må huske på når du skal velge mellom foringer eller lagre, bør inkludere følgende (i preferanserekkefølge):
Hastighet og last : Skal du bære tyngre last ved lavere hastigheter eller lettere last ved høyere hastigheter? Der høy hastighet er en faktor, tilbyr lagre en bedre løsning, mens foringer reagerer godt på applikasjoner med lav hastighet og tung belastning.
Jevn drift : På grunn av «stick-slip»-fenomenet, et vanlig problem med foringer, er lagre et bedre valg for jevnere drift.
Vedlikehold/smøring : Vedlikeholdsfrie applikasjoner med selvsmørende egenskaper, spesielt i tørrmat- og tekstilindustrien, foretrekker ofte foringer.
Driftsstøy : Når stille drift er en viktig faktor, er foringer generelt stillere enn lagre.
Budsjett : Foringer koster vanligvis seks til ti ganger mindre enn lagre.
Når du velger mellom lagre og foringer, må den spesifikke applikasjonen, driftsmiljøet og ulike driftsforhold og begrensninger vurderes. Å forstå fordelene og ulempene ved hver type kan bidra til å avgjøre hvilken type som gir den beste løsningen.