Tel:+86-575 -87957662
Email:
ZHEJIANG BHS DIARIO COJINETE CO., LTD. so sídlom v okrese FengXian v Šanghaji, spoločnosť bry "BHS", je profesionál fabricantes de cojinetes de empuje de almohadilla basculante y Fábrica de cojinetes basculantes...
Pregunte a cualquier ingeniero en dinámica de rotores qué limita una máquina rápida y la respuesta a menudo comienza en los rodamientos. Una vez que un rotor supera las 20.000 rpm, el rodamiento debe mantener una película delgada y estable de aceite mientras la superficie debajo de él se mueve a decenas de metros por segundo. Elegir lo correcto cojinetes lisos del motor de alta velocidad Por lo tanto, es menos un ejercicio de catálogo y más un equilibrio entre rigidez, amortiguación, eliminación de calor y capacidad de fabricación.
Esta guía recorre las decisiones más importantes. Explica cómo funciona el rodamiento, qué especificaciones deben incluirse en una hoja de datos, cómo los materiales de las pastillas y la geometría del pivote cambian el comportamiento y cómo el aislamiento y el control de la temperatura protegen la máquina durante su vida útil. El objetivo es práctico: después de leer, usted debería poder escribir un resumen de selección que un equipo de ingeniería de rodamientos pueda cotizar sin tener que hacer conjeturas.
A baja velocidad, un rodamiento soporta principalmente peso estático y una modesta fuerza de desequilibrio. A medida que aumenta la velocidad, las fuerzas dinámicas crecen rápidamente, por lo que un pequeño desequilibrio de masa que era inofensivo a 3.000 rpm puede convertirse en una fuente de vibración grave a 25.000 rpm. El rodamiento debe absorber esta energía sin permitir que el eje se aleje de su centro.
El desequilibrio, la desalineación y el engrane de los engranajes generan fuerzas que giran con el eje. El rodamiento las ve como cargas alternas cuya dirección cambia miles de veces por minuto. Un diseño que parece adecuado en una verificación de carga estática aún puede fallar en servicio, porque su rigidez y amortiguación son demasiado bajas para suprimir la resonancia cruzada durante el arranque y la parada.
La velocidad de la superficie depende tanto del diámetro del muñón como de la velocidad de rotación. Un muñón de 150 mm que gira a 20.000 rpm produce una velocidad superficial muy superior a 100 m/s. A estas velocidades, el calentamiento viscoso de la película de aceite se convierte en la fuente de calor dominante, y el rodamiento debe eliminar ese calor lo suficientemente rápido para evitar la descomposición del aceite y el sobrecalentamiento de la pastilla. La eliminación del calor, no sólo la capacidad de carga, a menudo decide si un diseño tiene éxito.
Un cojinete de cojinete basculante se construye alrededor de un conjunto de cojinetes independientes dispuestos alrededor del eje. Cada pastilla puede inclinarse libremente sobre su pivote, por lo que se forma una cuña de aceite convergente debajo de cada pastilla a medida que gira el eje. Debido a que cada pastilla encuentra su propio ángulo, el rodamiento soporta los cambios de carga y velocidad mucho mejor que un manguito de geometría fija.
El aceite es arrastrado hacia el espacio cada vez más estrecho entre el eje y cada pastilla, generando presión que levanta el muñón de la superficie. Cada almohadilla se asienta en un ángulo de equilibrio y la rigidez y la amortiguación de la película dependen directamente de ese ángulo. Este comportamiento de autoajuste es la razón principal por la que se prefieren los diseños de almohadillas basculantes para rotores que deben permanecer estables en un amplio rango de velocidades.
Una hoja de datos completa debe indicar la envolvente física, la ventana de velocidad y los límites mecánicos antes de cualquier discusión sobre el precio. Las figuras siguientes representan un rango típico para esta clase de rodamiento.
| Parámetro | rango típico |
|---|---|
| Diámetro del orificio del rodamiento | 45 a 250 milímetros |
| Velocidad de funcionamiento | 5.000 a 32.000 rpm |
| Velocidad superficial máxima | 120 m/s |
| Presión media del rodamiento | 2,6MPa |
| Recuento de almohadillas | 4 o 5 almohadillas |
| Relación de compensación de pivote | 0,50, 0,55 o 0,60 |
La experiencia de campo muestra cómo la misma familia de rodamientos se utiliza en máquinas muy diferentes. Las instalaciones representativas incluyen las siguientes.
La mayoría de los proyectos terminan combinando algunas opciones estándar. Las opciones comunes incluyen:
Almohadillas de empuje fijas Empuje de la plataforma basculante sensor RTD Aislamiento de PTFE Pivote de línea Pivote esférico
Cuando un proyecto requiere una disposición de orificio o pivote no estándar, los mismos campos de la hoja de datos enumerados anteriormente son los que el equipo de diseño necesita para proponer una solución adecuada para cojinetes de almohadilla basculante del motor de alta velocidad .
El emparejamiento de materiales decide la temperatura máxima que puede tolerar una pastilla, cómo se comporta el rodamiento durante el rodaje y cómo sobrevive a una parada cuando el calor residual penetra en la carcasa. No existe una única mejor opción, sólo una opción que se ajuste al ciclo de trabajo.
La posición de pivote determina cómo se mueve cada pastilla bajo carga, lo que a su vez controla el espesor de la película, la distribución de la temperatura y la rigidez dinámica de todo el rodamiento. Por lo tanto, la elección del pivote es una de las decisiones de diseño más importantes.
Las pastillas que giran en el centro se comportan simétricamente, lo que las hace adecuadas para máquinas que deben girar en cualquier dirección. El montaje es sencillo y los inventarios de piezas de repuesto son más fáciles de gestionar, por lo que las almohadillas de pivote central suelen ser la configuración estándar cuando la velocidad de la superficie se mantiene moderada.
Cuando la velocidad de la superficie supera aproximadamente los 60 m/s, un pivote desplazado colocado hacia el borde de ataque ayuda a construir una película convergente más fuerte. El resultado es una temperatura más baja de la almohadilla y un equilibrio más favorable entre rigidez y amortiguación, lo que ayuda a suprimir el remolino. Los pivotes desplazados son generalmente unidireccionales, por lo que la dirección de rotación debe ser fija y declarada claramente en el informe.
Los motores impulsados por variadores de frecuencia o construidos con trayectorias magnéticas desiguales pueden desarrollar voltajes en el eje. Si la corriente resultante se descarga a través del rodamiento, daña la superficie de rodadura y acorta la vida útil rápidamente. Proteger el rodamiento contra esto es un requisito de diseño, no un extra opcional, siempre que la arquitectura del variador haga probable que se produzcan corrientes en el eje.
Un revestimiento dieléctrico en un lado del rodamiento interrumpe el recorrido de la corriente sin afectar la superficie de deslizamiento. El recubrimiento debe resistir la temperatura del aceite, el proceso de montaje y las cargas mecánicas sin agrietarse ni deslaminarse. La especificación temprana de los requisitos de aislamiento evita costosos retrabajos cuando se pone en servicio el sistema de accionamiento.
Los detectores de temperatura de resistencia colocados cerca de la plataforma cargada brindan una vista directa de la condición térmica dentro del rodamiento. La tendencia de la lectura a lo largo del tiempo revela un problema en desarrollo mucho antes de que se alcance el umbral de disparo. El monitoreo también es valioso durante la parada, porque el calor residual en la carcasa puede elevar la temperatura de la película de aceite mientras la máquina está parada, y una alerta temprana ayuda a los operadores a decidir cuándo es seguro reiniciar.
La mayoría de las fallas en los rodamientos en máquinas de alta velocidad se deben a una falta de coincidencia entre la velocidad, la carga y la geometría de la pastilla, más que a un solo componente defectuoso. La siguiente tabla resume los síntomas que aparecen con mayor frecuencia y las respuestas de diseño que suelen ayudar.
| Síntoma | causa probable | Respuesta práctica |
|---|---|---|
| Aumento excesivo de temperatura | Bajo espesor de película o mala eliminación del calor. | Revise el desplazamiento del pivote, el material de las pastillas y el flujo de aceite. |
| Vibración subsincrónica | Giro de aceite por amortiguación insuficiente | Ajuste el desplazamiento del pivote y la holgura del rodamiento. |
| Aumento de temperatura después de la parada | Absorción de calor procedente del calor residual de la vivienda | Seleccione materiales adecuados para detener el calor y controlar el reinicio. |
| Picaduras en la superficie de carrera | Descarga de corriente del eje | Agregue un recubrimiento dieléctrico y verifique la conexión a tierra. |
Abordar un síntoma de forma aislada a menudo traslada el problema a otra parte. Un cambio en el desplazamiento del pivote, por ejemplo, altera la rigidez y puede cambiar un problema de vibración a un rango de velocidad diferente, por lo que cada cambio debe compararse con el entorno operativo completo.
Los diseños de almohadillas basculantes aparecen en una amplia gama de equipos giratorios donde la estabilidad a la velocidad es la preocupación central. Los ingenieros que trabajan en rotores de compresores y expansores reconocerán las mismas preguntas, y muchos lectores que investigan Cojinetes de apoyo basculantes para estas máquinas siga la ruta de selección establecida en esta guía.
Un informe bien preparado acorta el ciclo de diseño y reduce el número de rondas de aclaraciones. La siguiente lista cubre la información que normalmente necesita un equipo de ingeniería de rodamientos.
Un informe que contiene estos elementos generalmente produce una propuesta técnica más rápida y precisa que una solicitud que enumera solo el diámetro y la velocidad.
Los diseños estándar suelen funcionar desde aproximadamente 5.000 rpm hasta aproximadamente 32.000 rpm. El límite exacto depende del tamaño del orificio, la velocidad de la superficie, la lubricación y la geometría de la pastilla, por lo que la cifra final debe confirmarse con el entorno operativo completo.
Sí. Se encuentran disponibles disposiciones de pivote central y pivote desplazado, y la relación de desplazamiento se puede ajustar dentro de un rango práctico para adaptarse a la velocidad de la superficie y las características deseadas de rigidez y amortiguación.
Un revestimiento aislante interrumpe las trayectorias de corriente del eje que pueden descargarse a través del rodamiento y dañar la superficie de rodadura. Es especialmente importante en motores accionados por convertidores de frecuencia o construidos con circuitos magnéticos asimétricos.
El respaldo de cobre y cromo con revestimiento de Babbitt, el respaldo de acero con revestimiento de cobre y plomo y las opciones de Babbitt que cumplen con las normas europeas de restricción de sustancias químicas son opciones comunes. Cada uno se adapta a diferentes requisitos de temperatura, carga y documentación.
Se pueden suministrar sensores RTD integrados para que los operadores puedan medir la temperatura de la plataforma a lo largo del tiempo. El monitoreo ayuda a detectar problemas en desarrollo y respalda decisiones de reinicio seguras después de una parada.
Almohadillas de pivote central support rotation in either direction and are simpler to maintain. Offset pivot pads are generally used above about 60 m/s and unidirectional rotation, where they can lower pad temperature and improve damping.
Los cojinetes lisos para motores de alta velocidad tienen éxito cuando la velocidad, la carga, la eliminación de calor y la dinámica del rotor se consideran en conjunto, en lugar de uno a la vez. El tamaño del orificio, la ventana de velocidad, la dirección de la carga, el material de la almohadilla, la geometría del pivote, el aislamiento y el control de la temperatura forman el núcleo de cualquier selección de sonido.
Los ingenieros que documentan claramente estos parámetros desde el principio obtienen el máximo beneficio del proceso de diseño, porque el rodamiento resultante coincide con la máquina que debe soportar. Preparar un informe completo es el primer paso más eficaz hacia una instalación confiable.
ZHEJIANG BHS DIARIO COJINETE CO., LTD. so sídlom v okrese FengXian v Šanghaji, spoločnosť bry "BHS", je profesionál fabricantes de cojinetes de empuje de almohadilla basculante y Fábrica de cojinetes basculantes...
Derechos de autor © 2017 ZHEJIANG BHS DIARIO COJINETE CO., LTD. Todos los derechos reservados. Cojinetes lisos de almohadilla basculante de China Fabricantes
