Pourquoi la plupart des machines minières choisissent-elles des roulements plutôt que des roulements coulissants ?

En tant que composant indispensable et important des produits mécaniques, les roulements jouent un rôle important dans le support des arbres rotatifs. Selon les différentes propriétés de friction du roulement, le roulement est divisé en roulement à friction (appelé roulement) et en glissement à friction (appelé roulement lisse). Les deux types de roulements ont leurs propres caractéristiques de structure, et chacun a ses propres avantages et inconvénients en termes de performances.

Comparaison des roulements et des paliers lisses

1. Comparaison de la structure et du mode de mouvement

La différence la plus évidente entre les roulements etpaliers lissesest la présence ou l'absence d'éléments roulants.

Les roulements comportent des éléments roulants (billes, rouleaux cylindriques, rouleaux coniques, rouleaux à aiguilles) qui dépendent de leur rotation pour soutenir l'arbre rotatif, de sorte que la partie de contact est un point, et plus il y a d'éléments roulants, plus il y a de points de contact.

Paliers lissesn'ont pas d'éléments roulants et s'appuient sur des surfaces lisses pour soutenir l'arbre rotatif, la partie de contact est donc une surface.

 

La différence dans la structure des deux détermine que le mode de mouvement du roulement est roulant et que le mode de mouvement du roulement coulissant est coulissant, la situation de frottement est donc complètement différente.

 

2. Comparaison de la capacité de charge

En général, en raison de la grande surface d'appui du roulement lisse, sa capacité portante est généralement supérieure à celle du roulement, et la capacité du roulement à supporter la charge d'impact n'est pas élevée, mais le roulement entièrement lubrifié par liquide peut supporter une charge d'impact importante en raison du rôle d'amortissement et d'absorption des vibrations dû au film d'huile lubrifiante. Lorsque la vitesse de rotation est élevée, la force centrifuge des éléments roulants dans le roulement augmente et sa capacité portante est réduite (le bruit est susceptible de se produire à des vitesses élevées). Dans le cas des paliers lisses dynamiques, leur capacité portante augmente avec les vitesses plus élevées.

 

3. Comparaison du coefficient de frottement et de la résistance au frottement de démarrage

Dans des conditions normales de travail, le coefficient de frottement des roulements est inférieur à celui des roulements lisses et la valeur est plus stable. La lubrification des paliers lisses est facilement affectée par des facteurs externes tels que la vitesse et les vibrations, et le coefficient de frottement varie considérablement.

 

Au démarrage, la résistance est supérieure à celle du roulement car le roulement lisse n'a pas encore formé un film d'huile stable, mais la résistance au frottement de démarrage et le coefficient de frottement de travail du roulement lisse hydrostatique sont très faibles.

 

4. Comparaison des vitesses de travail applicables

En raison de la limitation de la force centrifuge de l'élément roulant et de l'augmentation de la température du roulement, la vitesse du roulement ne peut pas être trop élevée et elle convient généralement aux conditions de travail à vitesse moyenne et faible. Roulements lubrifiés par liquide incomplets en raison de l'échauffement et de l'usure du roulement, la vitesse de travail ne doit pas être trop élevée. Les performances à grande vitesse des roulements entièrement lubrifiés par liquide sont très bonnes, en particulier lorsque les paliers lisses hydrostatiques sont lubrifiés à l'air, et leurs vitesses de rotation peuvent atteindre 100 000 tr/min.

 

5. Comparaison de la perte de puissance

En raison du faible coefficient de frottement des roulements, leur perte de puissance n'est généralement pas importante, ce qui est inférieur à celle des roulements lubrifiés par liquide incomplet, mais elle augmentera considérablement une fois lubrifiés et installés correctement. La perte de puissance par friction des paliers lisses entièrement lubrifiés par liquide est faible, mais pour les paliers lisses hydrostatiques, la perte de puissance totale peut être supérieure à celle des paliers lisses hydrostatiques en raison de la perte de puissance de la pompe à huile.

 

6. Comparaison de la durée de vie

En raison de l'influence des piqûres et de la fatigue des matériaux, les roulements sont généralement conçus pour une durée de 5 à 10 ans ou remplacés lors d'une révision. Les plaquettes des roulements incomplets lubrifiés par liquide sont très usées et doivent être remplacées régulièrement. La durée de vie des roulements entièrement lubrifiés par liquide est théoriquement illimitée, mais en pratique, une rupture par fatigue du matériau du roulement peut se produire en raison des cycles de contrainte, en particulier pour les paliers lisses dynamiques.

 

7. Comparaison de la précision de rotation

Les roulements ont généralement une précision de rotation élevée en raison du faible jeu radial. Le roulement incomplet lubrifié par liquide est dans l'état de lubrification limite ou de lubrification mixte, et le fonctionnement est instable, l'usure est grave et la précision est faible. Grâce à la présence d'un film d'huile, le roulement entièrement lubrifié par liquide amortit et absorbe les vibrations avec une grande précision. Les paliers lisses hydrostatiques ont une précision de rotation plus élevée.

 

8. Comparaison d'autres aspects

Les roulements utilisent de l'huile, de la graisse ou du lubrifiant solide, la quantité est très faible, la quantité est importante à grande vitesse, la propreté de l'huile doit être élevée, elle doit donc être scellée, mais le roulement est facile à remplacer , et n'a généralement pas besoin de réparer le journal. Pour les paliers lisses, en plus des paliers à lubrification liquide incomplète, le lubrifiant est généralement liquide ou gazeux, la quantité est très importante, les exigences de propreté de l'huile sont également très élevées, les patins de palier doivent être remplacés fréquemment et parfois le tourillon est réparé .

 

Sélection de roulements et paliers lisses

En raison des conditions de travail complexes et diverses, il n’existe pas de norme unifiée pour la sélection des roulements et des paliers lisses. En raison du faible coefficient de frottement, de la faible résistance au démarrage, de la sensibilité, du rendement élevé et de la standardisation, les roulements ont une excellente interchangeabilité et polyvalence, et sont pratiques à utiliser, lubrifier et entretenir, et sont généralement prioritaires dans la sélection, ils sont donc largement utilisés. en général les machines. Les roulements lisses eux-mêmes présentent des avantages uniques, qui sont généralement utilisés dans certaines occasions où les roulements ne peuvent pas être utilisés, peu pratiques ou sans avantages, comme les occasions suivantes :

 

1. La taille de l'espace radial est limitée ou l'installation doit être divisée

En raison de la bague intérieure, de la bague extérieure, de l'élément roulant et de la cage dans la structure, la taille radiale du roulement est grande et l'application est limitée dans une certaine mesure. Les roulements à aiguilles sont disponibles lorsque les dimensions radiales sont strictes et si nécessaire, des roulements lisses sont requis. Pour les pièces qui ne sont pas pratiques à avoir des roulements, ou qui ne peuvent pas être montées dans la direction axiale, ou lorsque les pièces doivent être divisées en plusieurs parties, des paliers lisses divisés sont utilisés.

 

2. Occasions de haute précision

Lorsque le roulement utilisé a des exigences de haute précision, le roulement lisse est généralement sélectionné, car le film d'huile lubrifiante du roulement lisse peut amortir l'absorption des vibrations, et lorsque la précision est extrêmement élevée, seul le roulement lisse hydrostatique peut être sélectionné. Pour les rectifieuses de précision et de haute précision, divers instruments de précision, etc., les roulements lisses sont largement utilisés.

 

3. Occasions de charges lourdes

Les roulements, qu'il s'agisse de roulements à billes ou de roulements à rouleaux, sont sujets à la chaleur et à la fatigue dans les situations de service intensif. Par conséquent, lorsque la charge est importante, les paliers lisses sont principalement utilisés, tels que les laminoirs, les turbines à vapeur, les accessoires de moteurs d'avion et les machines minières.

 

4. Autres occasions

Par exemple, la vitesse de travail est particulièrement élevée, les chocs et les vibrations sont extraordinairement importants et la nécessité de travailler dans l'eau ou dans des milieux corrosifs, etc., des paliers lisses peuvent également être raisonnablement sélectionnés.

 

Pour un type de machine et d'équipement, l'application de roulements et de paliers lisses, chacun a ses propres avantages et inconvénients et doit être raisonnablement sélectionné en combinaison avec le projet réel. Dans le passé, les concasseurs de grande et moyenne taille utilisaient généralement des paliers lisses coulés en régule, car ils pouvaient supporter des charges d'impact importantes et étaient plus résistants à l'usure et plus stables. Le petit concasseur à mâchoires est principalement utilisé avec des roulements, qui ont une efficacité de transmission élevée, sont plus sensibles et faciles à entretenir. Avec l'amélioration du niveau technique de fabrication des roulements, la plupart des grands brise-mâchoires sont également utilisés dans les roulements.