Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Широколенточные калибровально-шлифовальные станки Heesemann, SCM, Costa, HOMAG SANDTEQ и Steinemann являются основой промышленной обработки поверхностей в деревообработке, мебельном производстве и отделке плитных материалов. Качество шлифования и калибровки поверхностей напрямую зависит от состояния подшипниковых узлов контактных вальцов, натяжных роликов, конвейерных лент и приводных элементов.
В конструкции широколенточного шлифовального станка можно выделить несколько ключевых групп вращающихся элементов: контактный валец (contact roller), передающий давление шлифовальной ленты на заготовку; натяжной валец (tension roller), обеспечивающий требуемое натяжение абразивной ленты; приводной валец (drive roller), создающий тяговое усилие; а также ролики и валы конвейерной (транспортной) ленты, перемещающей заготовки через зону обработки.
В данной статье подробно рассмотрены конструктивные решения подшипниковых узлов в станках серий Heesemann MFA 6/8/10 и Impression, SCM DMC SD 60 / System B / Masterbrush, Costa 71 CT / A / K / SK5, HOMAG SANDTEQ W-100/W-200/W-300 и Steinemann Nova 190. Приведены типоразмеры подшипников, требования к балансировке и рекомендации по техническому обслуживанию.
Контактный валец является центральным рабочим элементом калибровально-шлифовального агрегата. Он вращается с высокой скоростью (линейная скорость шлифовальной ленты достигает 10-24 м/с) и передает давление абразивной ленты на обрабатываемую поверхность. Диаметр контактных вальцов в промышленных станках составляет от 140 до 250 мм.
В станках Heesemann MFA контактные вальцы предлагаются в двух исполнениях: стальные вальцы со спиральной нарезкой (helically grooved steel roller) для калибровки и грубого шлифования, а также вальцы с резиновым покрытием различной твердости по Шору (Shore A) для чистового шлифования. В станках Costa серий K и SK5 контактные вальцы предлагаются диаметром 150-200 мм в зависимости от типа операции и рабочей ширины.
В станках Heesemann контактный валец установлен на неподвижной оси (dead shaft design) с позиционированием через эксцентриковую подшипниковую опору. Такая конструкция обеспечивает максимальную точность шлифования и прецизионное позиционирование вальца. Станки SCM DMC SD 60 предлагаются в различных конфигурациях: версия с калибровочным стальным вальцом со спиральной нарезкой (RA) диаметром 140 мм для грубой калибровки, или с резинообрезиненным калибровочным вальцом диаметром 140 мм (твердость 85 Shore A). Второй агрегат оснащается резиновым шлифовальным вальцом диаметром 160 мм (твердость 45 Shore A) в комбинированной головке RCS.
Подшипники контактного вальца работают в условиях высоких частот вращения (1500-3000 мин-1 и выше), значительных радиальных нагрузок от давления ленты на заготовку и воздействия абразивной пыли. Основные требования: высокая предельная частота вращения, минимальный уровень вибраций и надежная защита от загрязнений.
Применяются радиальные шариковые однорядные подшипники серий 6200 и 6300 закрытого типа (2RS или 2Z) по ГОСТ 8338-2022 (ISO 15). Для калибровочных вальцов большого диаметра (200-250 мм) могут использоваться подшипники серии 6300 с увеличенной грузоподъемностью.
Грузоподъемности указаны по каталогу SKF Rolling Bearings (серия Explorer), класс точности P0 (ABEC 1 по ISO 492). Габаритные размеры соответствуют ISO 15.
Натяжной валец обеспечивает требуемое усилие натяжения шлифовальной ленты и компенсирует различия в длине лент. В конструкции широколенточного шлифовального станка натяжение ленты осуществляется, как правило, пневматическим цилиндром, воздействующим на подвижную ось натяжного вальца.
Натяжной валец подвержен перекосам из-за перемещения его оси при изменении натяжения, а также из-за осциллирующего движения (трекинга) шлифовальной ленты. Поэтому для натяжных вальцов применяются самоустанавливающиеся шариковые или роликовые подшипники (ГОСТ 28428-90), допускающие угловое отклонение оси до 2-3 градусов.
Самоустанавливающиеся подшипники имеют сферическую наружную поверхность наружного кольца (или сферическую дорожку качения), что позволяет компенсировать несоосность вала и корпуса. Это критически важно для натяжных вальцов, работающих в условиях постоянного перемещения оси.
Отклоняющий валец (deflection roller) направляет шлифовальную ленту и участвует в системе автоматического центрирования (belt tracking). В станках Heesemann используется оптическая бесконтактная система управления осцилляцией ленты с пылезащищенными датчиками. Ручная регулировка центра хода ленты осуществляется поворотным переключателем (Manutrace), а опциональная система AutoTrace обеспечивает автоматическое равномерное осциллирование.
Подшипники отклоняющих вальцов, как и натяжных, должны допускать небольшие угловые отклонения и работать в условиях абразивной среды. Применяются радиальные шариковые подшипники закрытого типа (2RS) или самоустанавливающиеся подшипники в зависимости от конструкции узла.
В станках Heesemann MFA и LSM приводной и натяжной вальцы каждого шлифовального агрегата прецизионно отбалансированы (Q1 fine balanced according to VDI 2060). Эксцентрично регулируемые приводные ролики позволяют компенсировать износ шевронной ленты (chevron belt) или работать без неё. Синхронизированный привод обоих отклоняющих роликов обеспечивает высокую передачу мощности при низком натяжении шлифовальной ленты.
Транспортная (конвейерная) лента перемещает заготовки через зону шлифования с заданной скоростью подачи. Типичная скорость подачи для калибровально-шлифовальных станков составляет 3-50 м/мин в зависимости от типа операции и модели станка.
Ролики конвейерной ленты устанавливаются в корпусных подшипниковых узлах типа UCP (подшипник на стойке), UCF (фланцевый квадратный) или UCFL (фланцевый овальный). Корпусные узлы содержат самоустанавливающийся вкладыш (insert bearing) с широким внутренним кольцом, фиксируемый на валу установочными винтами или эксцентриковым зажимом.
Стол станка в моделях SCM DMC SD 60 поднимается четырьмя силовыми колоннами с электроприводом, закрепленными в верхней и нижней точках для максимальной стабильности. Транспортная лента выполнена из резины твердостью 60 Shore A с ромбовидным профилем (diamond-shaped belt), обеспечивающим максимальное сцепление с заготовкой. Автоматическая система обеспечивает натяжение и трекинг транспортной ленты.
Прижимные ролики (pressure rollers) на входе и выходе станка обеспечивают надежный контакт заготовки с конвейерной лентой. Они покрыты резиной для предотвращения повреждения поверхности заготовки. Подшипники прижимных роликов работают при относительно низких частотах вращения, но испытывают значительные радиальные нагрузки от давления прижима. Применяются радиальные шариковые подшипники серий 6200 и 6300 в закрытом исполнении (2RS).
Шлифовальный агрегат (sanding unit) широколенточного станка включает приводной валец, контактный валец (или подушку/сегментный пад), натяжной валец и систему привода. Привод осуществляется электродвигателем через поликлиновой ремень (Poly-V belt) или непосредственно.
Приводной валец передает крутящий момент от двигателя на шлифовальную ленту. В станках Heesemann приводные вальцы имеют штампованные канавки для посадки поликлинового ремня (без навесных шкивов), что обеспечивает минимальные вибрации. Подшипники приводного вальца оснащены пожизненной смазкой (lifetime lubrication).
Мощность приводных двигателей шлифовальных агрегатов варьируется от 11 до 48 л.с. (8-36 кВт) в зависимости от модели и назначения агрегата. Для станков HOMAG SANDTEQ W-200 мощность контактного вальца составляет до 18,5 кВт, прижимной подушки - 15 кВт. Водоохлаждаемые серводвигатели (класс эффективности IE 4) в станках Heesemann обеспечивают стабильную работу при минимальных скоростях ленты от 0,1 м/с.
В узлах, воспринимающих комбинированные (радиально-осевые) нагрузки, например в опорах шпинделей щеточных агрегатов или в механизмах осциллирования, применяются радиально-упорные шариковые подшипники. Они обеспечивают фиксацию вала в осевом направлении и воспринимают осевые усилия от натяжения ремня или давления шлифовальной ленты.
В станках Heesemann MFA 10 щеточный агрегат RUT состоит из 19 или 21 дисковых щеток, каждая из которых установлена на индивидуальном валу с подшипниковыми опорами. Для орбитального шлифовального агрегата OSR применяется высокоскоростной орбитальный привод (3-4,5 кВт) с дополнительным осциллирующим движением (1,5 л.с.), что предъявляет повышенные требования к подшипникам по допустимой частоте вращения и виброустойчивости.
Качество поверхности при шлифовании напрямую зависит от уровня вибраций вращающихся элементов. В станках Heesemann все вращающиеся узлы (вальцы, барабаны, шкивы электродвигателей) подвергаются тонкой динамической балансировке на собственном производстве.
Качество балансировки вальцов Heesemann соответствует классу G 1 по VDI 2060 (ISO 1940-1). Для сравнения: класс балансировки G 40 считается достаточным для автомобильных шин, а класс G 6.3 - для электродвигателей общего назначения. Класс G 1 применяется для прецизионных шлифовальных шпинделей и аналогичных узлов, где остаточный дисбаланс должен быть минимальным.
Для вальца массой m = 30 кг, работающего при n = 2000 мин-1, при классе балансировки G 1:
Допустимый удельный дисбаланс: eдоп = G / (2 π n / 60) = 1 / (2 π × 2000 / 60) = 1 / 209,4 ≈ 0,00478 мм = 4,78 мкм
Допустимый остаточный дисбаланс: Uдоп = eдоп × m = 4,78 × 30 = 143,4 г·мм ≈ 0,14 г·м
Такой уровень дисбаланса обеспечивает практически безвибрационную работу вальца, что критически важно для получения поверхности без следов шлифования.
Дисбаланс вальца создает циклическую динамическую нагрузку на подшипники, ускоряющую их усталостное разрушение. Снижение класса балансировки на одну ступень (например, с G 1 до G 2.5) увеличивает динамическую нагрузку на подшипники и может сократить расчетный ресурс в 2-3 раза. Прецизионная балансировка также снижает нагрев подшипников и уменьшает уровень шума.
Версия RCS совмещает калибровочный и шлифовальный агрегаты в двухголовочной конфигурации. Первая головка: стальной калибровочный валец со спиральной нарезкой (RA) диаметром 140 мм, двигатель 18-22 кВт, или резинообрезиненный калибровочный валец диаметром 140 мм (85 Shore A). Вторая головка: комбинированный агрегат с резиновым вальцом 160 мм (45 Shore A) и секционной подушкой TSE24 с 24 индивидуальными секциями на расстоянии 55 мм. Секции управляются считывающей линейкой для автоматического контурного шлифования шпонированных панелей.
Подшипники контактных и приводных вальцов. В станках с подшипниками пожизненной смазки (Heesemann, ряд моделей HOMAG) дополнительная смазка не требуется. Контроль состояния осуществляется по уровню вибрации и температуре. Типичный ресурс составляет 10 000-20 000 часов при нормальных условиях.
Корпусные подшипники конвейера (UCP/UCF). Подшипниковые узлы конвейерной ленты требуют периодической смазки через пресс-масленки (каждые 500-1000 часов). Необходимо контролировать состояние уплотнений и отсутствие осевого люфта. При работе в условиях повышенной запыленности интервал смазки сокращается.
Самоустанавливающиеся подшипники натяжных вальцов. Проверка свободного хода натяжного вальца и отсутствия заклинивания при каждом техническом обслуживании. Контроль пневматической системы натяжения на отсутствие утечек воздуха.
Подшипниковые узлы в широколенточных калибровально-шлифовальных станках Heesemann, SCM, Costa, HOMAG SANDTEQ и Steinemann играют определяющую роль в обеспечении качества обработки поверхностей. Контактные вальцы с радиальными шариковыми подшипниками закрытого типа, натяжные вальцы с самоустанавливающимися подшипниками и корпусные подшипниковые узлы конвейерных лент - каждый из этих элементов решает специфическую задачу и предъявляет свои требования к типоразмеру, точности и условиям эксплуатации.
Прецизионная балансировка вращающихся элементов до класса G 1 по VDI 2060 (Heesemann), применение подшипников с пожизненной смазкой и поликлиновых приводов с минимальными вибрациями обеспечивают высочайшее качество шлифования. Регулярный контроль вибрации, температуры подшипниковых узлов и своевременная замена изношенных элементов являются обязательными условиями стабильной работы оборудования.
Подшипники и направляющие для шлифовальных станков и промышленного оборудования:
Отказ от ответственности. Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационный характер. Автор и издатель не несут ответственности за возможные последствия использования представленной информации в инженерной практике. Конкретные типоразмеры подшипников, параметры балансировки и регламенты обслуживания следует уточнять в документации производителя конкретного станка. Перед выполнением любых работ по замене подшипников или обслуживанию шлифовальных агрегатов необходимо руководствоваться оригинальной эксплуатационной документацией и действующими стандартами безопасности.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.