Dostosowany pierścień obrotowy dźwigu: jak wybrać odpowiednie łożysko do swojej maszyny

Wieniec obrotu dźwigu rzadko kiedy jest prosto z katalogu. Promień roboczy, wykres obciążenia, prędkość wciągarki, klimat na miejscu i przekładnia, którą już zamówił klient, wszystko to popycha projekt w różnych kierunkach, a efektem jest zwykle dostosowany wieniec obrotowy dźwigu zbudowany według konkretnego rysunku. Oto praca, którą wykonujemy w Jiangsu Manchen Transmission Technology: przekształcanie skrzyni ładunkowej w pierścień pasujący do gniazda łożyska, zębnika i planu konserwacji maszyny. Poniżej przedstawiono sposób, w jaki zwykle podejmujemy te decyzje z konstruktorami dźwigów, w kolejności, w jakiej zwykle się pojawiają.

Co właściwie obejmuje określenie „niestandardowe”.

Personalizacja to nie tylko nowy wzór otworów na śruby. Na wieńcu obrotowym dźwigu może dotykać prawie każdego elementu części:

• geometrię bieżni i rozmiar elementów tocznych, dobrane pod kątem obciążenia osiowego, momentu przechylającego i wstrząsu, jaki widzi dźwig;
• średnica zewnętrzna i wewnętrzna, średnica otworu i wysokość przekroju, tak aby pierścień pasował do istniejącej kieszeni montażowej;
• dane przekładni, w tym moduł, liczba zębów, kąt docisku, twardość zębów i luz, niezależnie od tego, czy pierścień ma uzębienie wewnętrzne, uzębienie zewnętrzne czy nie;
• liczba otworów montażowych, położenie, głębokość pogłębienia i zalecany gatunek śrub;
• klasa luzu osiowego i promieniowego, napięcie wstępne i moment rozruchowy;
• rodzaj uszczelnienia, punkty smarowania, kanały smarowe i zabezpieczenie powierzchni;
• wymogi dotyczące oznakowania, identyfikowalności i dokumentacji.

Nawet mocno spersonalizowany pierścień zwykle zaczyna się od sprawdzonej rodziny strukturalnej. Wybór tej rodziny jest pierwszą prawdziwą decyzją inżynierską.

Zacznij od cyklu pracy dźwigu, a nie od pierścienia

Zanim omówimy wymiary, prosimy o podanie liczb opisujących, jak faktycznie działa dźwig. Pierścień, który na papierze wygląda hojnie, może nadal zawieść wcześnie, jeśli cykl pracy zostanie opisany luźno. Pytania, na które potrzebujemy odpowiedzi, to:

• maksymalne obciążenie osiowe, obciążenie promieniowe i moment przechylający przy każdym promieniu roboczym;
• czynniki wstrząsowe i dynamiczne podczas podnoszenia i umieszczania oraz statyczne warunki trzymania;
• prędkość obrotu, liczba uruchomień na godzinę i udział zmiany, w której pracuje żuraw;
• oczekiwana żywotność w godzinach lub obrotach;
• temperatura otoczenia, wilgotność, narażenie na sól, zapylenie i praktyki zmywania;
• interfejs montażowy: płaskość siedziska, klasa śrub, układ otworów i dostępna wysokość przekroju.

Jeśli niektóre z nich są nadal otwarte, powiedz o tym. O wiele taniej jest omówić je przed poprawieniem rysunku, niż szukać niezgodności podczas montażu.

Rodziny Raceway w skrócie

Prawie każdy wieniec obrotowy dźwigu należy do jednej z pięciu rodzin konstrukcyjnych. Różnią się sposobem, w jaki elementy toczne przenoszą obciążenie, a co za tym idzie, tym, co mogą zrobić pod wpływem momentu przechylającego.

Tabela jest punktem wyjścia, a nie decyzją. Dwa żurawie z tym samym wykresem udźwigu mogą nadal potrzebować różnych pierścieni, jeśli jeden pracuje w sposób ciągły, a drugi podnosi kilka razy na godzinę.

Ciężkie prace dźwigowe: trzyrzędowe pierścienie wałeczkowe

Kiedy dźwig pracuje ciężko przez cały dzień, chwytając, podnosząc i obracając pod wpływem wstrząsu, pierścień musi rozłożyć obciążenie na wystarczający kontakt toczny, aby utrzymać niskie naprężenia. W konstrukcji rolek trzyrzędowych dwa rzędy rolek cylindrycznych przejmują obciążenie osiowe i moment przechylający, natomiast trzeci rząd przejmuje obciążenie promieniowe z przekładni. Układ jest sztywny, odporny na wstrząsy i dobrze dostosowany do harmonogramów portów i stoczni, które wykonują większość ciężkich prac dźwigowych. Aby bliżej przyjrzeć się, jak te pierścienie zachowują się na prawdziwych maszynach, zapraszamy do naszego przewodnik dźwigu i koparki przechodzi przez mechanikę.

Jest to również rodzina, w której dostosowanie ma największe znaczenie, ponieważ średnice, rozmiary rolek, dane przekładni i interfejsy montażowe zmieniają się w zależności od projektu.

Trzyrzędowe łożyska toczne obrotowe serii 13 Trójrzędowa konstrukcja rolek wytrzymuje obciążenia osiowe i promieniowe, z możliwością dostosowania średnic, rozmiarów rolek, przekładni i interfejsów montażowych dla dźwigów i sprzętu portowego. Zobacz produkt →

Lekkie i średnie obciążenia: bieżnie kulkowe

Nie każdy dźwig potrzebuje pierścienia rolkowego. Tam, gdzie moment przechylający pozostaje umiarkowany, a maszyna obraca się delikatnie, jednorzędowy pierścień kulowy stanowi tańsze rozwiązanie o niższym tarciu, które jest łatwiejsze do uszczelniania i ponownego smarowania. Czteropunktowe, jednorzędowe pierścienie kontaktowe są powszechnym wyborem w przypadku małych żurawi, żurawi morskich i obrotnic bez przekładni, natomiast wersje dwurzędowe zwiększają udźwig w przypadku średnich żurawi, które podnoszą dalej.

Szczera rada często brzmi: wydawaj mniej. Jeśli dane dotyczące obciążenia wskazują, że moment pozostaje skromny, pierścień kulkowy z odpowiednio utwardzoną przekładnią wytrzyma dłużej niż duży pierścień wałeczkowy, który nigdy nie uzyskuje wystarczającego ruchu, aby rozprowadzić smar.

Seria jednorzędowych łożysk kulkowych wahliwych Kompaktowe jednorzędowe łożysko kulkowe zapewnia płynny obrót, przenoszenie obciążeń osiowych i promieniowych, wybór uszczelnień oraz warianty przekładni Q/01/HS do zastosowań maszynowych, medycznych i morskich. Zobacz produkt →

Ciasne przestrzenie i niska wysokość przekroju

Niektóre żurawie są ograniczone raczej wysokością niż obciążeniem. Podesty powietrzne, kompaktowe żurawie z wysięgnikiem przegubowym i zrobotyzowane obrotnice często mają do pracy jedynie płytką kieszeń montażową. Jednorzędowy pierścień kulkowy typu L utrzymuje sekcję zwartą, a jednocześnie przenosi obciążenie osiowe i może być dostarczony z uzębieniem wewnętrznym lub zewnętrznym, dostosowanym do pozycji napędu.

Kompromisem jest zdolność przechylania momentu. Jeżeli podczas podnoszenia maszynę można wytrącić z równowagi, zwykle lepszym rozwiązaniem jest wyższy pierścień, nawet jeśli rysunek wskazuje, że ledwo się mieści.

Łożysko kulkowe jednorzędowe typu L Kompaktowe jednorzędowe łożysko kulkowe w kształcie litery L wytrzymuje obciążenia osiowe, promieniowe i momentowe, dlatego warto je sprawdzić, gdy liczy się zarówno pojemność przechyłu, jak i przestrzeń. Zobacz produkt →

Uszczelnienie, smarowanie i warunki w miejscu montażu

O życiu na torze wyścigowym decyduje w równym stopniu to, co dociera na ring, jak i sposób, w jaki został on wykonany. Słone powietrze w porcie, ścierny pył w kamieniołomie, czyszczenie parą w zakładzie przetwórczym i ujemne temperatury powodują konieczność zastosowania innego uszczelnienia i smaru.

Zwykle dopasowujemy uszczelkę, pojedynczą, podwójną wargę lub labirynt z wargą, do ryzyka zanieczyszczenia, umieszczamy smarowniczki w miejscu, w którym zespół konserwacyjny może do nich dotrzeć, i ustalamy odstępy między kolejnymi smarowaniami w oparciu o rozmiar pierścienia i liczbę cykli obrotu na zmianę. Ochrona powierzchni opiera się na tej samej logice: standardowe wykończenie malarskie jest dobre w głębi lądu, podczas gdy prace na morzu zwykle uzasadniają zastosowanie grubszych powłok i platerowanych złączek.

Kiedy pierścień już używany nagrzewa się, hałasuje lub wypycha smar z niewłaściwego miejsca, przyczyny są zwykle przewidywalne. Nasze notatki nt rozwiązywanie problemów z pierścieniem obrotowym zakryj te wspólne.

Od rysunku do dostawy

Niestandardowe pierścienie są budowane na zamówienie, więc proces jest równie ważny jak projekt. Zwykle działa to w ten sposób:

• przeglądamy rysunek i dane dotyczące obciążenia, a następnie wracamy z pytaniami dotyczącymi tolerancji, którą można zmniejszyć, układu otworów, który można uprościć, lub uszczelnienia, które lepiej pasuje do miejsca budowy;
• rysunek zostaje zatwierdzony, a dane produkcyjne przekazywane do hali produkcyjnej;
• następnie walcowanie, toczenie pierścieni, hartowanie i szlifowanie bieżni, nacinanie kół zębatych i hartowanie zębów, każdorazowo z kontrolami w trakcie procesu;
• luz pokrywy montażowej i kontrolnej, moment rozruchowy, bicie przekładni i luz, a także końcowy raport wymiarowy;
• pakowanie z uzgodnionym zabezpieczeniem, oznakowaniem i dokumentacją, a następnie wysyłka.

Produkcja jest monitorowana poprzez zintegrowany system danych, więc gdy pytasz, gdzie stoi Twoje zamówienie, odpowiadamy z zapisów, a nie z pamięci.

Lista kontrolna przed zatwierdzeniem rysunku

1. Wartości obciążenia potwierdzone dla każdego promienia roboczego, łącznie z najgorszym przypadkiem.
2. Rodzina Raceway dopasowana do obowiązków, a nie do przyzwyczajenia.
3. Dane przekładni porównano z rzeczywistym zębnikiem, z uwzględnieniem luzu na ciepło i zużycie.
4. Wysokość i średnica przekroju mierzona w odniesieniu do prawdziwej kieszeni montażowej, a nie starego rysunku.
5. Określono i można przetestować klasę luzu i moment rozruchowy.
6. Punkty uszczelnienia, nasmarowania i ponownego smarowania wybrane dla miejsca, a nie dla warsztatu.
7. Klasa śrub, moment obrotowy, kolejność dokręcania i płaskość gniazda zapisane na rysunku.
8. Wymagania dotyczące dokumentacji, oznakowania i pakowania wymienione przed rozpoczęciem produkcji.

Pytania, które zadają nam konstruktorzy dźwigów

Czy można zmodyfikować standardowy pierścionek zamiast tworzyć nowy?

Często tak. Jeśli zmiana ogranicza się do otworu, zębów przekładni, układu otworów lub punktów smarowania, praca w oparciu o istniejący rozmiar skraca zarówno czas projektowania, jak i czas realizacji.

Czego potrzebujesz, aby wycenić spersonalizowany pierścionek?

Rysunek lub szkic, dane dotyczące obciążenia, prędkość obrotu i obciążenie, środowisko pracy i ilość. Jeśli rysunek nie jest jeszcze ukończony, same dane dotyczące obciążenia wystarczą, abyśmy zasugerowali rozsądny punkt wyjścia.

Dostosowany wieniec obrotu dźwigu to rozmowa, zanim stanie się produktem. Jeśli masz przypadek obciążenia, zużyty pierścień lub rysunek z otwartymi pytaniami, prześlij go. Powiemy Ci szczerze, co byśmy zmienili, co byśmy zachowali i czego potrzeba, aby to zbudować.