Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Подшипники FAG серии 231 представляют собой сферические роликоподшипники двухрядной конструкции, предназначенные для работы в условиях высоких радиальных и комбинированных нагрузок. Данная серия широко применяется в горно-обогатительном оборудовании, в частности, для опор главных валов конусных дробилок производства Metso Nordberg серий HP и GP.
Основным преимуществом сферических роликоподшипников является способность компенсировать угловые перекосы вала до 1,5-2,5 градусов относительно корпуса, что критически важно для дробильного оборудования, работающего в условиях неравномерных динамических нагрузок. Двухрядная конструкция с бочкообразными роликами обеспечивает равномерное распределение нагрузки по длине контакта и минимизирует концентрацию напряжений.
Подшипники FAG 23156 и FAG 23168 устанавливаются на главный вал конусных дробилок различных типоразмеров. Они воспринимают радиальные усилия от процесса дробления, а также осевые нагрузки, возникающие при обработке материала. Совместно с упорными подшипниками они формируют полный опорный узел главного вала дробилки.
Конусные дробилки Metso Nordberg серий HP и GP являются высокопроизводительным оборудованием для вторичного, третичного и четвертичного дробления горных пород. Принцип работы основан на раздавливании материала между неподвижным корпусом и подвижным конусом, закрепленным на главном валу.
Главный вал дробилки выполняет функцию основного силового элемента, передающего вращательное движение от приводного механизма к дробящему конусу. Вал устанавливается в эксцентриковой втулке, создающей качающееся движение конуса относительно неподвижной чаши. Опорные подшипники главного вала испытывают комбинированные нагрузки, включающие радиальные и осевые составляющие, а также ударные импульсы при прохождении недробимых включений.
Дробилки серии HP характеризуются уникальным сочетанием скорости вращения, величины хода и конструкции камеры дробления. Оптимизированная кинематика обеспечивает высокую степень измельчения при сниженном энергопотреблении. Модели HP100, HP200, HP300, HP400 и HP500 различаются по диаметру дробящего конуса и максимальному размеру питания.
Конусные дробилки GP проектировались для универсального применения на различных стадиях дробления. Конструкция оптимизирована для обработки широкого спектра горных пород различной твердости. Модельный ряд включает GP100S, GP200, GP300, GP330, GP500 и другие модификации с различными производительностями.
Подшипники FAG 23156 и FAG 23168 относятся к сферическим роликоподшипникам серии 231 со следующими техническими параметрами согласно каталогу производителя:
Обозначение "B" указывает на модифицированную внутреннюю конструкцию с оптимизированной геометрией контакта. Суффикс "MB" означает массивный латунный сепаратор, обеспечивающий повышенную прочность при ударных нагрузках.
Внутренняя конструкция подшипников серии 231 включает два ряда бочкообразных роликов, установленных между внутренним кольцом и сферической дорожкой качения наружного кольца. Бочкообразный профиль роликов позволяет компенсировать несоосность до 2 градусов без дополнительных кромочных напряжений.
Латунный массивный сепаратор обеспечивает надежное разделение роликов при высоких динамических нагрузках, характерных для дробильного оборудования. Материал сепаратора устойчив к ударам и вибрациям, возникающим при прохождении материала через дробящую камеру.
Опорные подшипники главного вала конусной дробилки работают в сложных условиях переменных нагрузок. Характер нагружения определяется несколькими факторами:
Основная радиальная нагрузка возникает от усилия дробления материала между подвижным конусом и неподвижной чашей. Величина радиальной силы пропорциональна дробящему усилию и зависит от твердости обрабатываемой породы, размера питания и настройки разгрузочной щели.
Для дробилок серии HP300 радиальная нагрузка на опорный подшипник может достигать 300-450 кН при работе на твердых породах типа базальта или гранита. При обработке известняка и доломитов нагрузка составляет 180-250 кН.
Осевая составляющая нагрузки формируется весом дробящего узла и вертикальной составляющей усилия дробления. Дополнительные осевые усилия возникают при неравномерной загрузке материала в камеру дробления.
Прохождение недробимых включений через дробящую камеру создает импульсные ударные нагрузки на подшипниковые узлы. Система защиты от перегрузки предусматривает гидравлический сброс чаши, однако кратковременные удары с коэффициентом динамичности до 2,5 являются нормальными рабочими условиями.
Для подшипника FAG 23156 при радиальной нагрузке Fr = 350 кН и осевой нагрузке Fa = 80 кН:
Отношение Fa/Fr = 80/350 = 0,23
Для сферических роликоподшипников при Fa/Fr менее или равно 0,3 эквивалентная динамическая нагрузка:
P = Fr + 1,2 × Fa = 350 + 1,2 × 80 = 446 кН
Расчет номинального ресурса подшипников качения выполняется по методике ISO 281, основанной на теории усталостного разрушения материала дорожек качения и тел качения. Основной расчетной величиной является базовый динамический ресурс L10, выражающий число оборотов, которое с вероятностью 90 процентов выдержит группа идентичных подшипников до появления первых признаков усталостного повреждения.
Для роликовых подшипников базовый динамический ресурс рассчитывается по формуле:
L10 = (C / P)10/3
где:
Для перевода ресурса из оборотов в часы работы используется формула:
L10h = L10 × 106 / (60 × n)
Современные методики расчета учитывают влияние условий смазки, загрязнения и надежности на долговечность подшипника. Модифицированный ресурс Lnm рассчитывается с поправочными коэффициентами:
Lnm = a1 × aISO × L10
Коэффициент aISO зависит от отношения вязкости κ = ν / ν1, где ν – фактическая кинематическая вязкость смазочного материала при рабочей температуре, ν1 – требуемая вязкость. Для высококачественной смазки типа Arcanol LOAD460 при оптимальных условиях значение aISO может достигать 3-5, что увеличивает расчетный ресурс в несколько раз.
Исходные данные:
Расчет базового ресурса:
L10 = (2360 / 446)10/3 = (5,29)3,33 = 223,4 млн. оборотов
L10h = 223,4 × 106 / (60 × 240) = 15 500 часов
При коэффициенте aISO = 3,5 для высококачественной смазки:
Lnmh = 3,5 × 15 500 = 54 250 часов
Реальный ресурс подшипников в условиях эксплуатации дробильного оборудования зависит от следующих факторов:
Для смазывания подшипников главного вала конусных дробилок компания Schaeffler рекомендует применение специализированного пластичного смазочного материала Arcanol LOAD460. Данная смазка разработана специально для тяжелонагруженных узлов, работающих при низких скоростях вращения и экстремальных нагрузках.
Смазка Arcanol LOAD460 обладает следующими технологическими преимуществами для применения в дробильном оборудовании:
Высокая несущая способность смазочного слоя: Базовое минеральное масло с высокой вязкостью 400 мм²/с обеспечивает надежное разделение поверхностей трения даже при высоких удельных нагрузках до 3000 МПа.
Противоизносные и противозадирные присадки: Специальные EP и AW присадки образуют защитные пленки на поверхностях контакта, предотвращая прямое металлическое взаимодействие при кратковременных перегрузках.
Механическая стабильность: Литиево-кальциевый загуститель сохраняет структуру при интенсивном механическом воздействии, характерном для подшипниковых узлов дробилок. Смазка не размягчается и не вытекает из подшипника даже при длительной работе.
Водостойкость: Смазка устойчива к воздействию воды, что важно для дробильных установок, работающих в условиях повышенной влажности или при мокром дроблении.
Низкотемпературные свойства: Нижний предел рабочей температуры минус 30 градусов позволяет осуществлять пуск оборудования в холодных климатических условиях без предварительного прогрева.
Количество смазки для первоначальной закладки в подшипник рассчитывается исходя из 30-40 процентов от свободного объема подшипникового узла. Для подшипника FAG 23156 требуется приблизительно 1,2-1,5 кг смазки, для FAG 23168 – около 2,5-3,0 кг.
Периодичность дозаправки смазки зависит от условий эксплуатации и определяется согласно рекомендациям производителя дробилки. При непрерывной работе рекомендуется проводить дозаправку каждые 500-750 моточасов. Контроль температуры подшипникового узла позволяет скорректировать интервалы обслуживания.
Перед установкой подшипников необходимо провести тщательный контроль посадочных поверхностей вала и корпуса. Шероховатость поверхностей должна соответствовать Ra не более 1,6 мкм для вала и Ra не более 3,2 мкм для корпуса. Отклонения от цилиндричности и конусности не должны превышать половины допуска на диаметр.
Подшипники с коническим отверстием монтируются на вал с использованием гидравлического метода или посредством термической посадки. Натяг при посадке контролируется по осевому перемещению подшипника относительно базовой поверхности вала.
Гидравлический метод: Подшипник напрессовывается на конический участок вала с помощью гидравлической гайки. Рабочее давление масла в гайке составляет 50-80 МПа. Осевое перемещение подшипника контролируется индикатором часового типа.
Термический метод: Подшипник нагревается в масляной ванне или индукционным нагревателем до температуры 100-120 градусов, после чего быстро устанавливается на вал. Метод позволяет избежать повреждения посадочных поверхностей, но требует точного контроля температуры нагрева.
Регулярный мониторинг состояния подшипниковых узлов включает следующие процедуры:
Немедленная остановка дробилки и ревизия подшипникового узла требуется при обнаружении следующих признаков:
Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационный характер. Представленные технические данные, расчеты и рекомендации основаны на общедоступной технической документации производителей и стандартах. Автор не несет ответственности за последствия применения изложенной информации в практической деятельности.
Проектирование, монтаж, эксплуатация и ремонт дробильного оборудования должны выполняться квалифицированным персоналом в строгом соответствии с требованиями эксплуатационной документации производителя, действующими нормативными документами и правилами промышленной безопасности.
Перед принятием решений по выбору подшипников, смазочных материалов или проведению ремонтных работ необходимо проконсультироваться со специалистами-технологами и провести необходимые расчеты с учетом конкретных условий эксплуатации оборудования.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.