เหตุใดเครื่องจักรทำเหมืองส่วนใหญ่จึงเลือกตลับลูกปืนแบบกลิ้งแทนตลับลูกปืนแบบเลื่อน

ตลับลูกปืนมีบทบาทสำคัญในการรองรับเพลาหมุน เนื่องจากเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้และสำคัญในผลิตภัณฑ์เครื่องจักรกล ตามคุณสมบัติการเสียดสีที่แตกต่างกันในแบริ่ง แบริ่งจะแบ่งออกเป็นแบริ่งแรงเสียดทานแบบกลิ้ง (เรียกว่าแบริ่งกลิ้ง) และแบริ่งแรงเสียดทานแบบเลื่อน (เรียกว่าแบริ่งแบบเลื่อน) ตลับลูกปืนทั้งสองประเภทมีลักษณะโครงสร้างเป็นของตัวเอง และแต่ละประเภทก็มีข้อดีและข้อเสียในด้านประสิทธิภาพของตัวเอง

เปรียบเทียบตลับลูกปืนแบบกลิ้งและตลับลูกปืนธรรมดา

1. การเปรียบเทียบโครงสร้างและโหมดการเคลื่อนไหว

ความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดระหว่างตลับลูกปืนกลิ้งกับตลับลูกปืนธรรมดาคือการมีหรือไม่มีองค์ประกอบกลิ้ง

แบริ่งกลิ้งมีองค์ประกอบกลิ้ง (ลูกบอล ลูกกลิ้งทรงกระบอก ลูกกลิ้งเรียว ลูกกลิ้งเข็ม) ที่ต้องอาศัยการหมุนเพื่อรองรับเพลาหมุน ดังนั้นส่วนที่สัมผัสเป็นจุด และยิ่งองค์ประกอบกลิ้งมาก จุดสัมผัสก็จะยิ่งมากขึ้น

ตลับลูกปืนธรรมดาไม่มีองค์ประกอบการกลิ้งและอาศัยพื้นผิวเรียบเพื่อรองรับเพลาหมุนดังนั้นส่วนที่สัมผัสจึงเป็นพื้นผิว

 

ความแตกต่างในโครงสร้างของทั้งสองกำหนดว่าโหมดการเคลื่อนที่ของตลับลูกปืนกลิ้งกำลังกลิ้ง และโหมดการเคลื่อนที่ของตลับลูกปืนเลื่อนนั้นเลื่อน ดังนั้นสถานการณ์แรงเสียดทานจึงแตกต่างอย่างสิ้นเชิง

 

2. การเปรียบเทียบความสามารถในการบรรทุก

โดยทั่วไปเนื่องจากพื้นที่แบริ่งขนาดใหญ่ของแบริ่งเลื่อนความจุแบริ่งโดยทั่วไปจะสูงกว่าแบริ่งกลิ้งและความสามารถของแบริ่งกลิ้งในการรับแรงกระแทกไม่สูง แต่แบริ่งหล่อลื่นของเหลวอย่างสมบูรณ์สามารถรับได้ รับแรงกระแทกได้มากเนื่องจากมีบทบาทในการกันกระแทกและการดูดซับแรงสั่นสะเทือนเนื่องจากฟิล์มน้ำมันหล่อลื่น เมื่อความเร็วในการหมุนสูง แรงเหวี่ยงขององค์ประกอบกลิ้งในตลับลูกปืนกลิ้งจะเพิ่มขึ้น และความสามารถในการรับน้ำหนักจะลดลง (มีแนวโน้มที่จะเกิดเสียงรบกวนที่ความเร็วสูง) ในกรณีของไดนามิกเพลนแบริ่ง ความสามารถในการรับน้ำหนักจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วที่สูงขึ้น

 

3. การเปรียบเทียบค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและความต้านทานแรงเสียดทานเริ่มต้น

ภายใต้สภาพการทำงานปกติ ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีของตลับลูกปืนกลิ้งจะต่ำกว่าตลับลูกปืนธรรมดา และค่าจะมีเสถียรภาพมากขึ้น การหล่อลื่นของแบริ่งเลื่อนได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอก เช่น ความเร็วและการสั่นสะเทือน และค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีจะแตกต่างกันอย่างมาก

 

เมื่อสตาร์ทอัพ ความต้านทานจะสูงกว่าของแบริ่งกลิ้งเนื่องจากแบริ่งเลื่อนยังไม่ได้สร้างฟิล์มน้ำมันที่เสถียร แต่ความต้านทานแรงเสียดทานเริ่มต้นและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานในการทำงานของแบริ่งเลื่อนแบบไฮโดรสแตติกมีขนาดเล็กมาก

 

4. การเปรียบเทียบความเร็วในการทำงานที่เกี่ยวข้อง

เนื่องจากข้อจำกัดของแรงเหวี่ยงขององค์ประกอบกลิ้งและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของแบริ่ง ความเร็วของแบริ่งกลิ้งต้องไม่สูงเกินไป และโดยทั่วไปเหมาะสำหรับสภาพการทำงานความเร็วปานกลางและต่ำ แบริ่งหล่อลื่นของเหลวที่ไม่สมบูรณ์เนื่องจากความร้อนและการสึกหรอของแบริ่ง ความเร็วในการทำงานไม่ควรสูงเกินไป สมรรถนะที่ความเร็วสูงของตลับลูกปืนที่หล่อลื่นด้วยของเหลวทั้งหมดนั้นดีมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตลับลูกปืนธรรมดาไฮโดรสแตติกถูกหล่อลื่นด้วยอากาศ และความเร็วในการหมุนสามารถสูงถึง 100,000 รอบ/นาที

 

5. การเปรียบเทียบการสูญเสียพลังงาน

เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีเล็กน้อยของตลับลูกปืนกลิ้ง โดยทั่วไปการสูญเสียพลังงานจึงไม่มาก ซึ่งน้อยกว่าตลับลูกปืนหล่อลื่นของเหลวที่ไม่สมบูรณ์ แต่จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อหล่อลื่นและติดตั้งอย่างเหมาะสม การสูญเสียพลังงานจากการเสียดสีของแบริ่งธรรมดาที่หล่อลื่นด้วยของเหลวอยู่ในระดับต่ำ แต่สำหรับแบริ่งธรรมดาแบบไฮโดรสแตติก การสูญเสียพลังงานทั้งหมดอาจสูงกว่าของแบริ่งธรรมดาแบบไฮโดรสแตติก เนื่องจากการสูญเสียกำลังของปั๊มน้ำมัน

 

6. การเปรียบเทียบอายุการใช้งาน

เนื่องจากอิทธิพลของการเกิดรูพรุนและความล้าของวัสดุ โดยทั่วไปแล้วตลับลูกปืนกลิ้งจึงได้รับการออกแบบมาเป็นเวลา 5-10 ปี หรือเปลี่ยนใหม่ในระหว่างการยกเครื่อง แผ่นแบริ่งหล่อลื่นของเหลวที่ไม่สมบูรณ์มีการสึกหรออย่างรุนแรงและจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นประจำ อายุการใช้งานของตลับลูกปืนที่หล่อลื่นด้วยของเหลวนั้นไม่จำกัดในทางทฤษฎี แต่ในทางปฏิบัติ ความล้มเหลวจากความเมื่อยล้าของวัสดุตลับลูกปืนอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการหมุนเวียนของความเครียด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตลับลูกปืนธรรมดาแบบไดนามิก

 

7. การเปรียบเทียบความแม่นยำในการหมุน

ตลับลูกปืนกลิ้งโดยทั่วไปมีความแม่นยำในการหมุนสูงเนื่องจากมีระยะห่างในแนวรัศมีน้อย แบริ่งหล่อลื่นของเหลวที่ไม่สมบูรณ์อยู่ในสถานะของการหล่อลื่นขอบเขตหรือการหล่อลื่นแบบผสม และการทำงานไม่เสถียร และการสึกหรอนั้นร้ายแรง และความแม่นยำต่ำ เนื่องจากมีฟิล์มน้ำมัน แบริ่งที่หล่อลื่นด้วยของเหลวจึงรองรับแรงสั่นสะเทือนและดูดซับแรงสั่นสะเทือนได้อย่างแม่นยำสูง ตลับลูกปืนธรรมดาแบบอุทกสถิตมีความแม่นยำในการหมุนสูงกว่า

 

8. การเปรียบเทียบด้านอื่น ๆ

ตลับลูกปืนกลิ้งใช้น้ำมัน จาระบี หรือน้ำมันหล่อลื่นชนิดแข็ง ปริมาณน้อยมาก ปริมาณมากที่ความเร็วสูง ความสะอาดของน้ำมันต้องสูง จึงต้องซีล แต่ตลับลูกปืนเปลี่ยนได้ง่าย และโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องซ่อมแซมวารสาร สำหรับแบริ่งธรรมดา นอกเหนือจากแบริ่งหล่อลื่นของเหลวที่ไม่สมบูรณ์แล้ว น้ำมันหล่อลื่นโดยทั่วไปจะเป็นของเหลวหรือก๊าซ ปริมาณมีขนาดใหญ่มาก ความต้องการความสะอาดของน้ำมันก็สูงมากเช่นกัน ต้องเปลี่ยนแผ่นแบริ่งบ่อยครั้ง และบางครั้งวารสารก็ได้รับการซ่อมแซม .

 

การเลือกใช้ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งและตลับลูกปืนธรรมดา

เนื่องจากสภาพการทำงานจริงที่ซับซ้อนและหลากหลาย จึงไม่มีมาตรฐานเดียวกันสำหรับการเลือกแบริ่งลูกกลิ้งและแบริ่งเลื่อน เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ความต้านทานเริ่มต้นน้อย ความไว ประสิทธิภาพสูง และมาตรฐาน แบริ่งลูกกลิ้งมีการแลกเปลี่ยนและความคล่องตัวที่ดีเยี่ยม และสะดวกในการใช้ หล่อลื่น และบำรุงรักษา และโดยทั่วไปจะได้รับความสำคัญในการเลือก ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลาย ในเครื่องจักรทั่วไป ตลับลูกปืนธรรมดาเองก็มีข้อดีเฉพาะบางประการ ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ในบางโอกาสที่ไม่สามารถใช้ตลับลูกปืนแบบกลิ้งได้ ไม่สะดวก หรือไม่มีข้อได้เปรียบ เช่น โอกาสต่อไปนี้:

 

1. ขนาดพื้นที่รัศมีมีจำกัด หรือต้องแบ่งการติดตั้ง

เนื่องจากวงแหวนด้านใน วงแหวนรอบนอก องค์ประกอบการกลิ้ง และกรงในโครงสร้าง ขนาดรัศมีของตลับลูกปืนกลิ้งจึงมีขนาดใหญ่ และการใช้งานถูกจำกัดในระดับหนึ่ง ตลับลูกปืนเม็ดเข็มมีจำหน่ายเมื่อขนาดรัศมีเข้มงวด และหากจำเป็น จำเป็นต้องใช้ตลับลูกปืนธรรมดา สำหรับชิ้นส่วนที่ไม่สะดวกที่จะมีตลับลูกปืน หรือไม่สามารถประกอบจากทิศทางตามแนวแกนได้ หรือในกรณีที่ต้องแยกชิ้นส่วนออกเป็นชิ้นส่วน จะใช้ตลับลูกปืนธรรมดาแบบแยกส่วน

 

2. โอกาสที่มีความแม่นยำสูง

เมื่อแบริ่งที่ใช้มีความต้องการความแม่นยำสูง โดยทั่วไปจะเลือกแบริ่งเลื่อน เนื่องจากฟิล์มน้ำมันหล่อลื่นของแบริ่งเลื่อนสามารถดูดซับแรงสั่นสะเทือนได้ และเมื่อความแม่นยำสูงมาก จะสามารถเลือกได้เฉพาะแบริ่งเลื่อนแบบไฮโดรสแตติกเท่านั้น สำหรับเครื่องเจียรที่มีความแม่นยำสูง เครื่องมือที่มีความแม่นยำต่างๆ ฯลฯ มีการใช้ตลับลูกปืนเลื่อนกันอย่างแพร่หลาย

 

3. โอกาสในการบรรทุกหนัก

แบริ่งลูกกลิ้ง ไม่ว่าจะเป็นตลับลูกปืนหรือแบริ่งลูกกลิ้ง มีแนวโน้มที่จะเกิดความร้อนและความเมื่อยล้าในสถานการณ์งานหนัก ดังนั้นเมื่อรับน้ำหนักมาก ส่วนใหญ่จะใช้งานตลับลูกปืนเลื่อน เช่น โรงรีด กังหันไอน้ำ อุปกรณ์เสริมเครื่องยนต์อากาศยาน และเครื่องจักรในเหมืองแร่

 

4. โอกาสอื่นๆ

ตัวอย่างเช่น ความเร็วในการทำงานสูงเป็นพิเศษ แรงกระแทกและการสั่นสะเทือนมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ และความจำเป็นในการทำงานในน้ำหรือสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ฯลฯ สามารถเลือกตลับลูกปืนเลื่อนได้อย่างสมเหตุสมผล

 

สำหรับเครื่องจักรและอุปกรณ์ประเภทหนึ่ง การใช้ตลับลูกปืนกลิ้งและตลับลูกปืนเลื่อน ต่างก็มีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง และควรเลือกอย่างสมเหตุสมผลร่วมกับโครงการจริง ในอดีต เครื่องบดขนาดใหญ่และขนาดกลางโดยทั่วไปจะใช้ตลับลูกปืนเลื่อนที่หล่อด้วย babbitt เนื่องจากสามารถรับแรงกระแทกได้มาก และทนทานต่อการสึกหรอและมีเสถียรภาพมากกว่า เครื่องบดกรามขนาดเล็กส่วนใหญ่จะใช้กับตลับลูกปืนแบบกลิ้งซึ่งมีประสิทธิภาพในการส่งผ่านสูง มีความละเอียดอ่อนมากกว่าและบำรุงรักษาง่าย ด้วยการปรับปรุงระดับทางเทคนิคของการผลิตตลับลูกปืนแบบกลิ้ง เบรกเกอร์กรามขนาดใหญ่ส่วนใหญ่จะใช้ในตลับลูกปืนแบบกลิ้งด้วย