Waarom kiezen de meeste mijnbouwmachines voor rollagers in plaats van glijlagers?

Lagers zijn een onmisbaar en belangrijk onderdeel van mechanische producten en spelen een cruciale rol bij het ondersteunen van roterende assen. Afhankelijk van de wrijvingseigenschappen worden lagers onderverdeeld in rollagers en glijlagers. Beide typen lagers hebben hun eigen structurele kenmerken en voor- en nadelen qua prestaties.

Vergelijking van rollagers en glijlagers

1. Vergelijking van structuur en bewegingswijze

Het meest voor de hand liggende verschil tussen wentellagers englijlagersbetreft de aanwezigheid of afwezigheid van rollende elementen.

Wentellagers hebben rolelementen (kogels, cilindrische rollen, kegelrollen, naaldrollen) die door hun rotatie de roterende as ondersteunen. Het contactpunt is dus een punt, en hoe meer rolelementen, hoe meer contactpunten.

GlijlagersZe hebben geen rolelementen en zijn afhankelijk van gladde oppervlakken om de roterende as te ondersteunen, waardoor het contactoppervlak een oppervlak is.

 

Het verschil in structuur tussen de twee zorgt ervoor dat een rollager rolt en een glijlager glijdt, waardoor de wrijvingssituatie totaal anders is.

 

2. Vergelijking van de draagcapaciteit

Over het algemeen is het draagvermogen van een glijlager, vanwege het grote contactoppervlak, hoger dan dat van een rollager. Het vermogen van een rollager om stootbelastingen op te vangen is beperkt, terwijl een volledig vloeistofgesmeerd lager dankzij de dempende en trillingsabsorberende werking van de smeeroliefilm een ​​grote stootbelasting kan weerstaan. Bij een hoge rotatiesnelheid neemt de centrifugale kracht van de rolelementen in een rollager toe, waardoor het draagvermogen afneemt (en er bij hoge snelheden geluidsoverlast kan ontstaan). Bij dynamische glijlagers neemt het draagvermogen juist toe bij hogere snelheden.

 

3. Vergelijking van de wrijvingscoëfficiënt en de aanloopwrijvingsweerstand

Onder normale bedrijfsomstandigheden is de wrijvingscoëfficiënt van rollagers lager dan die van glijlagers, en de waarde is stabieler. De smering van glijlagers wordt gemakkelijk beïnvloed door externe factoren zoals snelheid en trillingen, waardoor de wrijvingscoëfficiënt sterk kan variëren.

 

Bij het opstarten is de weerstand groter dan die van een rollager, omdat het glijlager nog geen stabiele oliefilm heeft gevormd. De wrijvingsweerstand bij het opstarten en de wrijvingscoëfficiënt tijdens bedrijf van het hydrostatische glijlager zijn echter zeer klein.

 

4. Vergelijking van de toepasbare werksnelheden

Vanwege de beperking van de centrifugale kracht van het rolelement en de temperatuurstijging van het lager, kan de snelheid van een rollager niet te hoog zijn. Het is over het algemeen geschikt voor middelhoge en lage snelheden. Bij onvolledig vloeistofgesmeerde lagers mag de werksnelheid niet te hoog zijn vanwege de opwarming en slijtage van het lager. De prestaties van volledig vloeistofgesmeerde lagers bij hoge snelheden zijn zeer goed, vooral bij hydrostatische glijlagers die met lucht worden gesmeerd en waarbij de rotatiesnelheid 100.000 omwentelingen per minuut kan bereiken.

 

5. Vergelijking van het vermogensverlies

Door de lage wrijvingscoëfficiënt van wentellagers is hun vermogensverlies over het algemeen niet groot, en zelfs lager dan dat van onvolledig vloeistofgesmeerde lagers. Dit vermogensverlies neemt echter dramatisch toe bij correcte smering en installatie. Het wrijvingsverlies van volledig vloeistofgesmeerde lagers is laag, maar bij hydrostatische glijlagers kan het totale vermogensverlies hoger zijn als gevolg van het verlies aan vermogen van de oliepomp.

 

6. Vergelijking van de levensduur

Door de invloed van materiaalcorrosie en vermoeiing worden wentellagers over het algemeen ontworpen voor een levensduur van 5 tot 10 jaar, of moeten ze tijdens een revisie worden vervangen. De lagerblokken van onvolledig vloeistofgesmeerde lagers slijten sterk en moeten regelmatig worden vervangen. De levensduur van volledig vloeistofgesmeerde lagers is theoretisch onbeperkt, maar in de praktijk kan vermoeiingsbreuk van het lagermateriaal optreden als gevolg van spanningswisselingen, met name bij dynamische glijlagers.

 

7. Vergelijking van de rotatienauwkeurigheid

Rollagers hebben over het algemeen een hoge rotatienauwkeurigheid vanwege de kleine radiale speling. Een lager met onvolledige vloeistofsmering bevindt zich in een toestand van grenssmering of gemengde smering, wat resulteert in een instabiele werking, ernstige slijtage en een lage nauwkeurigheid. Door de aanwezigheid van een oliefilm dempt en absorbeert een volledig vloeistofgesmeerd lager trillingen met een hoge nauwkeurigheid. Hydrostatische glijlagers hebben een nog hogere rotatienauwkeurigheid.

 

8. Vergelijking van andere aspecten

Rollagers gebruiken olie, vet of een vast smeermiddel. De hoeveelheid is meestal klein, maar bij hoge snelheden is deze groot. De olie moet zeer zuiver zijn, waardoor afdichting noodzakelijk is. Het lager is echter gemakkelijk te vervangen en reparatie van de as is over het algemeen niet nodig. Glijlagers daarentegen gebruiken, naast gedeeltelijke vloeistofsmering, meestal een vloeibaar of gasvormig smeermiddel. De hoeveelheid is dan zeer groot, waardoor ook hier de eisen aan de zuiverheid van de olie zeer hoog zijn. De lagerblokken moeten daarom regelmatig worden vervangen en soms is reparatie van de as noodzakelijk.

 

Keuze uit wentellagers en glijlagers

Vanwege de complexe en uiteenlopende werkomstandigheden bestaat er geen uniforme standaard voor de selectie van rollagers en glijlagers. Door hun lage wrijvingscoëfficiënt, geringe aanloopweerstand, gevoeligheid, hoge efficiëntie en standaardisatie hebben rollagers een uitstekende uitwisselbaarheid en veelzijdigheid. Ze zijn gemakkelijk te gebruiken, te smeren en te onderhouden, en krijgen daarom over het algemeen de voorkeur bij de selectie. Daarom worden ze veelvuldig gebruikt in gangbare machines. Glijlagers hebben op zichzelf enkele unieke voordelen en worden doorgaans gebruikt in situaties waar rollagers niet, onhandig of zonder voordelen kunnen worden gebruikt, zoals in de volgende gevallen:

 

1. De radiale ruimte is beperkt, of de installatie moet worden opgedeeld.

Door de binnenring, buitenring, rolelementen en kooi in de constructie is de radiale afmeting van een rollager groot, waardoor de toepassingsmogelijkheden tot op zekere hoogte beperkt zijn. Naaldlagers zijn een geschikte optie wanneer de radiale afmetingen strikt zijn, en in dat geval zijn glijlagers nodig. Voor onderdelen waar het lastig is om lagers te plaatsen, of waar montage vanuit de axiale richting niet mogelijk is, of waar onderdelen moeten worden opgesplitst, worden gesplitste glijlagers gebruikt.

 

2. Gelegenheden die hoge precisie vereisen

Wanneer er hoge precisie-eisen aan het lager worden gesteld, wordt over het algemeen gekozen voor een glijlager, omdat de smeeroliefilm van het glijlager trillingen kan dempen. Bij extreem hoge nauwkeurigheidseisen kan alleen een hydrostatisch glijlager worden gebruikt. Glijlagers worden veelvuldig toegepast in precisie- en uiterst nauwkeurige slijpmachines, diverse precisie-instrumenten, enzovoort.

 

3. Zware belastingmomenten

Rollagers, zowel kogellagers als rollagers, zijn gevoelig voor hitte en vermoeidheid bij zware belasting. Daarom worden bij grote belastingen meestal glijlagers gebruikt, bijvoorbeeld in walserijen, stoomturbines, vliegtuigmotoronderdelen en mijnbouwmachines.

 

4. Andere gelegenheden

Als de werksnelheid bijvoorbeeld bijzonder hoog is, de schokken en trillingen buitengewoon groot zijn, of als er in water of corrosieve media gewerkt moet worden, kunnen glijlagers ook een geschikte keuze zijn.

 

Voor een bepaald type machine en apparatuur hebben rollagers en glijlagers elk hun eigen voor- en nadelen, en de keuze moet zorgvuldig worden afgestemd op het specifieke project. In het verleden werden in grote en middelgrote brekers over het algemeen glijlagers van babbitt gebruikt, omdat deze bestand waren tegen grote stootbelastingen en slijtvaster en stabieler waren. Kleine kaakbrekers maken meestal gebruik van rollagers, die een hoge transmissie-efficiëntie hebben, gevoeliger zijn en gemakkelijker te onderhouden. Met de verbetering van de technische mogelijkheden in de rollagerproductie worden rollagers nu ook in de meeste grote kaakbrekers gebruikt.