Постои одредена конфузија околу односот помеѓу прецизноста на носењето, неговите производствени толеранции и нивото на внатрешен клиренс или „игра“ помеѓу тркачките патеки и топките. Овде, Ву Шиженг, управен директор на експертот за мали и минијатурни лежишта JITO Bearings, фрла светлина на тоа зошто овој мит опстојува и на што треба да внимаваат инженерите.
За време на Втората светска војна, во фабрика за муниција во Шкотска, малку познат човек по име Стенли Паркер го развил концептот на вистинската позиција или она што денес го знаеме како геометриско димензионирање и толеранција (GD&T). Паркер забележал дека и покрај тоа што некои од функционалните делови што се произведуваат за торпеда биле отфрлени по проверката, тие сепак се испраќаат во производство.
По поблиска проверка, тој открил дека за тоа е виновно мерењето на толеранцијата. Традиционалните XY координатни толеранции создадоа квадратна зона на толеранција, која го исклучи делот иако зафаќаше точка во заоблениот кружен простор помеѓу аглите на квадратот. Тој продолжи да ги објавува своите наоди за тоа како да се одреди вистинската позиција во книгата со наслов Цртежи и димензии.
*Внатрешен клиренс
Денес, ова разбирање ни помага да развиеме лежишта кои покажуваат одредено ниво на игра или лабавост, инаку познато како внатрешен клиренс или, поконкретно, радијална и аксијална игра. Радијална игра е клиренсот измерен нормално на оската на лежиштето и аксијалната игра е клиренсот измерен паралелно со оската на лежиштето.
Оваа игра е дизајнирана во лежиштето уште од самиот почеток за да му овозможи на лежиштето да издржува оптоварување во различни услови, земајќи ги предвид факторите како што се температурното проширување и како поставувањето помеѓу внатрешниот и надворешниот прстен ќе влијае на животниот век на лежиштето.
Поточно, клиренсот може да влијае на бучавата, вибрациите, топлинскиот стрес, отклонувањето, распределбата на оптоварувањето и животниот век на замор. Пожелно е поголема радијална игра во ситуации кога се очекува внатрешниот прстен или вратило да станат потопли и да се прошират за време на употребата во споредба со надворешниот прстен или куќиште. Во оваа ситуација, играта во лежиштето ќе се намали. Спротивно на тоа, играта ќе се зголеми ако надворешниот прстен се прошири повеќе од внатрешниот прстен.
Пожелно е поголема аксијална игра во системи каде што има неусогласеност помеѓу вратилото и куќиштето бидејќи неусогласеноста може да предизвика брзо откажување на лежиштето со мал внатрешен клиренс. Поголемото растојание, исто така, може да му овозможи на лежиштето да се справи со малку повисоки оптоварувања на потисок бидејќи воведува повисок агол на контакт.
* Опрема
Важно е инженерите да ја постигнат вистинската рамнотежа на внатрешниот клиренс во лежиштето. Премногу стегнат лежиште со недоволна игра ќе генерира вишок топлина и триење, што ќе предизвика топчињата да се лизгаат на патеката и да го забрзаат абењето. Исто така, преголемото растојание ќе ги зголеми бучавата и вибрациите и ќе ја намали точноста на ротацијата.
Расчистувањето може да се контролира со користење на различни нагодувања. Инженерските приспособувања се однесуваат на клиренсот помеѓу два делови за парење. Ова обично се опишува како вратило во дупка и го претставува степенот на затегнатост или лабавост помеѓу вратилото и внатрешниот прстен и помеѓу надворешниот прстен и куќиштето. Обично се манифестира во лабаво, клиренс или тесно, интерферентно вклопување.
Цврстото вклопување помеѓу внатрешниот прстен и вратилото е важно за да се одржи на место и да се спречи несакано лазење или лизгање, што може да генерира топлина и вибрации и да предизвика деградација.
Меѓутоа, пречки ќе го намали клиренсот во топчесто лежиште бидејќи го проширува внатрешниот прстен. Слично цврсто вклопување помеѓу куќиштето и надворешниот прстен во лежиштето со слаба радијална игра ќе го компресира надворешниот прстен и ќе го намали клиренсот уште повеќе. Ова ќе резултира со негативен внатрешен клиренс - ефикасно ќе го направи вратилото поголемо од дупката - и ќе доведе до прекумерно триење и рано откажување.
Целта е да се има нула оперативна игра кога лежиштето работи во нормални услови. Сепак, првичното радијално играње што е потребно за да се постигне ова може да предизвика проблеми со лизгање или лизгање на топките, намалувајќи ја ригидноста и прецизноста на ротацијата. Оваа почетна радијална игра може да се отстрани со претходно вчитување. Преднатоварувањето е средство за ставање трајно аксијално оптоварување на лежиштето, откако ќе се намести, со помош на подлошки или пружини што се поставени на внатрешниот или надворешниот прстен.
Инженерите мора да го земат предвид и фактот дека е полесно да се намали клиренсот кај лежиштето со тенок пресек бидејќи прстените се потенки и полесно се деформираат. Како производител на мали и минијатурни лежишта, JITO Bearings ги советува своите клиенти дека мора да се води поголема грижа за приклучоците од вратило до куќиште. Заобленоста на вратилото и куќиштето е исто така поважна кај лежиштата од тенок тип, бидејќи вратилото што не е заоблено ќе ги деформира тенките прстени и ќе ги зголеми бучавата, вибрациите и вртежниот момент.
*Толеранции
Недоразбирањето за улогата на радијалната и аксијалната игра доведе многумина да ја збунат врската помеѓу играта и прецизноста, особено прецизноста што произлегува од подобрите производствени толеранции.
Некои луѓе мислат дека лежиштето со висока прецизност не треба да има речиси никаква игра и дека треба да ротира многу прецизно. За нив, лабавото радијално играње се чувствува помалку прецизно и дава впечаток на низок квалитет, иако тоа може да е високопрецизен лежиште намерно дизајниран со лабава игра. На пример, во минатото прашавме некои од нашите клиенти зошто сакаат лежиште со поголема прецизност и тие ни рекоа дека сакаат „да ја намалат играта“.
Сепак, точно е дека толеранцијата ја подобрува прецизноста. Не долго по појавата на масовното производство, инженерите сфатија дека не е ниту практично ниту економично, ако воопшто е можно, да се произведуваат два производи кои се сосема слични. Дури и кога сите производствени променливи се чуваат исти, секогаш ќе има мали разлики помеѓу една единица и следната.
Денес, ова претставува дозволена или прифатлива толеранција. Класите на толеранција за топчести лежишта, познати како оценки ISO (метрички) или ABEC (инчи), го регулираат дозволеното отстапување и мерењата на капакот, вклучувајќи ја големината на внатрешниот и надворешниот прстен и заобленоста на прстените и тркачките патеки. Колку е поголема класата и колку е поцврста толеранцијата, толку попрецизно ќе биде лежиштето откако ќе се склопи.
Со постигнување на вистинската рамнотежа помеѓу поставувањето и радијалната и аксијалната игра за време на употребата, инженерите можат да постигнат идеална нула оперативна дозвола и да обезбедат низок шум и прецизна ротација. Притоа, можеме да ја расчистиме конфузијата помеѓу прецизноста и играта и, на ист начин како што Стенли Паркер го револуционизираше индустриското мерење, суштински да го промениме начинот на кој гледаме на лежиштата.
Време на објавување: Мар-04-2021 година
