15 kW motor bežiaci pri 6 000 otáčkach za minútu by nemal ničiť okrajové tesnenia každých osem mesiacov. Keď sa tak stane, tesnenie robí presne to, na čo bolo navrhnuté, tlačí gumený okraj na rotujúci povrch a teplo z tohto trenia je to, čo ho dokončí. Výmena tohto okrajového tesnenia za bezkontaktné tesnenie často vyrieši problém v jedinom kroku, pretože tesnenie sa už ničoho nedotýka. Bezdotykové tesnenia poskytujú malú ochranu pred kontamináciou výmenou za nižšie trenie, nižšiu prevádzkovú teplotu, vyšší strop otáčok a dlhšiu životnosť maziva. Pre čisté, rýchle alebo horúce vybavenie je táto výmena zvyčajne správna.
Čo sa počíta ako bezkontaktné tesnenie
Bezkontaktné tesnenie zadržiava mazivo a nečistoty von bez akéhokoľvek trenia medzi rotujúcimi a stacionárnymi časťami počas normálnej prevádzky. Pri práci s ložiskami sa stretnete so štyrmi bežnými verziami:
- Lisovaný oceľový štít, zobrazený ako prípona ZZ na čísle dielu ložiska
- Labyrintové tesnenie, opracované ako dráha závitov v krúžku alebo puzdre
- V tesnenie alebo medzerové tesnenie, sedí blízko ramena bez toho, aby naň tlačil
- Hybridné dizajny, ktoré kombinujú labyrintovú cestu s deflektorom svetla alebo plsteným prvkom
Lisovaný oceľový štít je najjednoduchší a najlacnejší zo skupiny a dobre si poradí s hrubým prachom, zadržiavaním mastnoty a vysokou rýchlosťou. Labyrint je najsilnejšou možnosťou v skupine, keď má dostatok vnútorných závitov a drenážnu dráhu, ale vyžaduje si aj najopatrnejšiu konštrukčnú prácu a najpresnejšie opracovanie.
To, čo získate, je merateľné. Trecí krútiaci moment zostáva nízky a stabilný počas životnosti ložiska, tvorba tepla klesá, obmedzujúce otáčky stúpajú a životnosť maziva sa zlepšuje, pretože základný olej sa nezohrieva trením tesnenia. V hriadeli alebo objímke tiež nie je vyrezaná drážka proti opotrebovaniu, čo je dôležité, keď je hriadeľ drahý alebo ťažko vymeniteľný.
Čoho sa vzdáte, je rovnako jasné. Medzera, ktorá odstraňuje trenie, je tiež cesta. Jemný prach, chladiaca hmla, oplachová voda a ponorenie si nájdu cestu cez obyčajné bezdotykové tesnenie, takže silná kontaminácia, cykly čistenia potravinárskych závodov a ponorená prevádzka zvyčajne vyžadujú kontaktné tesnenie, sekundárnu bariéru alebo preplachovanie.
Porovnanie typov tesnení na rovnakom ložisku
Nižšie uvedená tabuľka umiestňuje bežné možnosti na rovnaké kritériá, takže obchod medzi trením a ochranou je skôr viditeľný ako predpokladaný.
Voľba tesnenia je vždy obchodom medzi trením a ochranou pred kontamináciou a žiadna možnosť nevyhrá na oboch stranách. | Typ tesnenia | Kontakt s protiľahlým povrchom | Trenie a teplo | Ochrana pred kontamináciou | Typická povinnosť |
| Lisovaný oceľový štít, ZZ | žiadne | Veľmi nízka a stabilná | Stredné, hrubé zadržiavanie prachu a mastnoty | Čistá, vysoká rýchlosť, široký teplotný rozsah |
| Labyrintové tesnenie | žiadne | Veľmi nízka | Stredná až vysoká pri použití odtokových drážok | Prevodovky, veľké stroje, špliechanie a hmla |
| V tesnenie, medzera alebo svetelný kontakt | Málo alebo žiadne | Nízka | Dobré proti ľahkému prachu a striekajúcej vode | Elektromotory, ventilátory, vyššie otáčky |
| Nitrilové tesnenie pery, 2RS | Nepretržitý | Vysoká a stúpajúca rýchlosťou | Vysoká, odoláva vode a jemnému prachu | Nízka speed, wet or dirty duty |
| PTFE perové tesnenie | Nepretržitý | Stredná až vysoká | Vysoká a navyše chemická odolnosť | Chemické a potravinárske zariadenia, horúca prevádzka |
Ako bezkontaktné tesnenie v skutočnosti udržuje nečistoty mimo
Ochrana v bezkontaktnom tesnení pochádza skôr z cesty ako z bariéry. Pochopenie troch faktorov vysvetľuje väčšinu skutočných výsledkov.
Geometria labyrintu a hybnosť častíc
Labyrint núti vzduch a častice niekoľkokrát zmeniť smer. Každé otočenie znižuje tlak a zachytáva častice v drážke, takže kontaminácia musí prejsť ďalej as menšou energiou, aby sa dostala k ložisku. Na rotujúcom prstenci odstredivá sila vrhá častice smerom von skôr, ako dosiahnu najvnútornejšiu medzeru. Jedna rovná medzera funguje oveľa horšie ako dráha s tromi alebo štyrmi zmenami smeru, a preto sa dve tesnenia rovnakej nominálnej veľkosti môžu v prevádzke správať úplne inak.
Klírens a tepelný rast
Vôľa rozhoduje o tom, či bezkontaktné tesnenie funguje alebo zlyhá. Pre malé a stredné ložiská sú typické radiálne medzery v rozsahu 0,1 až 0,3 mm na stranu a musia sa prepočítať, keď je puzdro hliníkové a hriadeľ je oceľový, keď sa prevádzková teplota líši od montážnej teploty o viac ako 60 stupňov Celzia alebo keď hriadeľ vykazuje viditeľné hádzanie. Medzera, ktorá sa uzatvára pri prevádzkovej teplote, sa stáva trecím tesnením bez akýchkoľvek výhod a so všetkým opotrebovaním.
Orientácia, odtoky a odmasťovanie
Väčšina bezkontaktných dizajnov je smerová. Rotujúci deflektor by mal smerovať k zdroju kontaminácie tak, aby častice boli odhodené z ložiska a stacionárna drážka by mala sedieť na čistej strane. Odtokový otvor v najnižšom bode puzdra umožňuje vode a kondenzátu odchádzať namiesto toho, aby sa hromadili v medzere. Pomôže aj mierne vyčistenie maziva, pretože malé množstvo maziva vystupujúce cez medzeru nesie so sebou čiastočky a utesňuje cestu zvnútra.
Kde sa najlepšie hodia bezkontaktné tesnenia
Tieto aplikácie zriedka sklamú:
- Elektromotory a ventilátory, kde sú otáčky konštantné a prostredie čisté alebo mierne prašné
- Vysokorýchlostné vretená a pohony obrábacích strojov, kde trecie teplo obmedzuje presnosť
- Prevodovky a telesá čerpadiel s rozstrekovaním oleja, kde je možné opracovať odtokovú dráhu
- Robotické spoje a lineárne vodiace systémy, kde záleží na dlhej životnosti maziva viac ako na tesnej bariére
- Priemyselná automatizácia na filtrovaný vzduch v kontrolovanej dielni
Tieto aplikácie zvyčajne potrebujú niečo viac:
- Zlieváreň, baníctvo a manipulácia s kamenivom, kde sa vo veľkom množstve vyskytuje abrazívny prach
- Potravinové linky s denným umývaním a žieravými čistiacimi prostriedkami
- Ponorné čerpadlá a nepretržite mokré stroje
- Veľmi jemný vodivý prach, ako je grafit alebo kovový prášok, ktorý dokáže preklenúť úzku medzeru
Malé a stredne hlboké guľkové ložiská sú ťahúňom vo väčšine čistých aplikácií uvedených vyššie, od motorov ventilátorov až po pohony čerpadiel, a prípona tesnenia je to, čo rozhoduje o tom, ako sa v každom z nich správajú.
Guličkové ložiská s malou a stredne hlbokou drážkou Prezrite si guľkové ložiská s hlbokými drážkami pre motory ventilátorov, pohony čerpadiel a podobné čisté zariadenia, kde prípona tesnenia ovplyvňuje výkon. Zobraziť produkt → Výberové kritériá, ktoré rozhodujú o výsledku
Prejdite si tieto body v poradí, pretože každý z nich zužuje možnosti pre nasledujúci:
- Rýchlosť. Porovnajte požadovanú rýchlosť s medznou rýchlosťou pre zvolený spôsob tesnenia, nielen pre ložisko
- Teplotný rozsah a teplotný rozdiel vrátane rozdielu medzi montážnymi a prevádzkovými podmienkami
- Typ kontaminantu a veľkosť častíc, pretože jemný prášok sa správa veľmi odlišne od hrubého piesku alebo rozstrekovanej kvapaliny
- Spôsob mazania, pretože správanie pri odstraňovaní maziva závisí od množstva náplne a viskozity základného oleja
- Dostupný axiálny a radiálny priestor pre labyrint s dostatkom otáčok
- Prístup k údržbe, pretože plomba, ktorú nemožno skontrolovať, bude vymenená ako celá jednotka
Keď sa rýchlosť a kombinované radiálne a axiálne zaťaženie objavia spolu, dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom v sériách 52 a 53 sú často špecifikované s bezkontaktnými krytmi, pretože trecie teplo pri rýchlosti stojí viac, ako si vyžaduje extra tesnosť.
Dvojradové ložiská s kosouhlým stykom série 52 a 53 Zvážte dvojradové ložiská s kosouhlým stykom série 52 a 53 pre kombinované radiálne a axiálne zaťaženie pri rýchlosti, kde bezkontaktné štíty znižujú trecie teplo. Zobraziť produkt → Inštalácia a manipulácia, ktorá chráni medzeru
Medzera je dizajnovo malá, takže na starostlivosti o montáž záleží viac ako pri tesnení:
- Po montáži zmerajte skutočnú medzeru, nielen na výkrese, a po prvom spustení ju znova skontrolujte na teplej jednotke
- Pred zatvorením krytu udržujte drážku tesnenia bez prebytočného tuku, pretože zablokovaná dráha sa zmení na odieranie
- Tlačte na nasadzovaný krúžok a nikdy nie cez štít alebo labyrintový krúžok
- Skontrolujte sústrednosť a hádzanie hriadeľa, pretože medzera, ktorá je po obvode nerovnomerná, sa najskôr uzavrie na jednej strane
- Pred priskrutkovaním krytu skontrolujte orientáciu odtoku a deflektora
- Po prvých hodinách prevádzky skontrolujte stopy oderu, pričom korekcia je stále lacná
Režimy zlyhania a čo vám hovoria
Väčšina problémov s bezkontaktným tesnením sa prejavuje malým počtom rozpoznateľných spôsobov.
Diagnostika bezkontaktného tesnenia je zvyčajne záležitosťou priradenia symptómu k vôli, orientácii alebo problémom s mazaním. | Symptóm | Pravdepodobná príčina | Čo skontrolovať ako prvé |
| Mastnota plačúca z medzery | Premazanie alebo príliš otvorená medzera | Množstvo náplne a nameraná vôľa |
| Tmavé pruhy v blízkosti medzery | Jemný prach prechádzajúci labyrintom | Počet otočení a prípadný sekundárny štít |
| Nárast teploty po niekoľkých hodinách | Votrite medzeru spôsobenú tepelným rastom | Vôľa pri prevádzkovej teplote |
| Hrdza na vonkajšom krúžku alebo otvore | Vniknutie vody alebo kondenzácia | Odtoková poloha a ochrana proti postriekaniu |
| Hlučnosť bez viditeľného poškodenia | Nesprávna orientácia alebo suchá cesta | Smer a mazanie deflektora |
Priradenie tesnenia k sérii ložísk
Prípona na čísle dielu je rýchlym sprievodcom princípom tesnenia. ZZ znamená lisovaný oceľový štít bez kontaktu a 2RS znamená kontaktné gumové tesnenie. Dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom v sériách 30 a 38 sa dodávajú v oboch formách, takže rovnaké ložisko môže slúžiť ako čistá vysokorýchlostná jednotka alebo špinavšia nízkorýchlostná jednotka v závislosti od prípony zvolenej pri zadávaní objednávky. Guľôčkové ložiská s hlbokými drážkami majú rovnakú logiku, s krytmi pre motory a ventilátory a okrajovými tesneniami pre mokrú alebo prašnú prevádzku.
Dvojradové ložiská s kosouhlým stykom série 30 a 38 Porovnajte bezkontaktné kryty ZZ a kontaktné tesnenia 2RS, aby ste vyrovnali rýchlostné limity s ochranou proti prachu a vlhkosti v týchto ložiskách radu 30 a 38. Zobraziť produkt → Keď je stále nejasná voľba medzi vyšším rýchlostným limitom a prísnejším tesnením, táto poznámka je na výber typu tesnenia a rýchlosti pre ložiská 3802 prechádza rovnakým rozhodnutím s vypracovaným príkladom.
Krátky kontrolný zoznam predtým, ako špecifikujete
- Potvrďte kontaminant a rozhodnite sa, či je medzera vôbec prijateľná
- Vypočítajte klírens pri prevádzkovej teplote, nie pri izbovej teplote
- Skontrolujte medznú rýchlosť pre metódu tesnenia, ktorú chcete použiť
- Navrhnite odtok a orientáciu deflektora do puzdra od začiatku
- Naplánujte si cestu odmasťovania a reálny interval premazania
- Po krátkom chode skontrolujte prvú jednotku a zaznamenajte si nameranú medzeru
Bezdotykové tesnenia nie sú univerzálnou odpoveďou, ale sú oveľa lepšou odpoveďou oveľa častejšie, ako sa používajú. Urobte správnu vôľu, udržujte cestu čistú a nasmerujte deflektor smerom k nečistotám a tienený alebo labyrintový dizajn vydrží niekoľko sád kontaktných tesnení v rovnakej polohe. Ak pracujete na konkrétnom kryte alebo zaťažovacom prípade, môžete si prezrieť celý sortiment od a výrobca ložísk v Cixi, Ningbo ktorý vytvára zapečatené aj tienené verzie rovnakej série.
