Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Глинообрабатывающее оборудование керамических предприятий работает в исключительно жестких условиях эксплуатации, характеризующихся высоким уровнем запыленности, влажности и присутствием абразивных частиц глины. Вальцы глиномялок, дезинтеграторные вальцы, камневыделительные вальцы и бегуны мокрого помола представляют собой дробильно-размольные машины первичного и вторичного дробления, в которых узлы подшипников подвергаются значительным радиальным нагрузкам в сочетании с возможными перекосами валов.
Сферические роликовые подшипники FAG серии 22200 разработаны специально для применения в оборудовании тяжелого машиностроения и представляют собой оптимальное решение для опор валков глинообрабатывающих машин. Двухрядная конструкция с бочкообразными роликами обеспечивает высокую радиальную грузоподъемность при сохранении способности компенсировать несоосность до 2 градусов, что критически важно для вращающегося оборудования с длинными валами.
Сферические роликовые подшипники серии 22200 имеют двухрядную конструкцию с асимметричными бочкообразными роликами. Внутреннее кольцо подшипника массивное, с двумя дорожками качения и бортами для удержания роликов. Наружное кольцо имеет общую сферическую дорожку качения для обоих рядов роликов, что обеспечивает самоустанавливающуюся способность подшипника.
Бочкообразный профиль роликов обеспечивает оптимальное распределение нагрузки по длине ролика и снижает краевые концентрации напряжений. Асимметричная конструкция роликов позволяет воспринимать осевые нагрузки до 25 процентов от радиальной грузоподъемности. Сферическая форма наружной дорожки качения обеспечивает постоянный линейный контакт роликов с дорожкой при угловых смещениях внутреннего кольца относительно наружного.
Дезинтеграторные вальцы относятся к дробильно-размольным машинам первичного дробления и предназначены для грубого помола глинистого материала. Конструктивно представляют собой два валка, один из которых вращается в неподвижном подшипнике с частотой 35-60 оборотов в минуту, а второй установлен в подвижном подшипнике с возможностью отхода при попадании недробимых включений и вращается с частотой 400-600 оборотов в минуту.
Подшипники опор валков подвергаются значительным радиальным нагрузкам от сил раздавливания глины, а также динамическим ударным нагрузкам при попадании каменных включений. Зазор между вальцами составляет от 8 до 15 миллиметров, что определяет предельную крупность материала на выходе.
Камневыделительные винтовые вальцы служат для выделения камней из вязкой глины и ее переработки. Камневыделение осуществляется с помощью канавок винтового валка, по которым камни перемещаются вдоль валка и удаляются через специальные течки. Производительность таких вальцов достигает 2,4 кубических метра в час при влажности материала 15-18 процентов.
После вальцов грубого помола и бегунов глина поступает на вальцы тонкого помола с зазором между валками от 0,8 до 3 миллиметров. Наибольшая величина загружаемых кусков составляет 30 миллиметров. Валки вальцов тонкого помола имеют диаметр до 1100 миллиметров и вращаются со скоростью до 500 оборотов в минуту, что создает высокие требования к подшипниковым узлам.
Бегуны применяют для мелкого дробления с конечным продуктом 3-8 миллиметров, а также для крупного помола до 0,1-0,5 миллиметров. Бегуны мокрого измельчения работают с материалами влажностью 15-18 процентов и выше. Конструктивно бегуны представляют собой катки с коленчатыми осями, катящиеся по неподвижной чаше, что обеспечивает свободное приподнимание катка при попадании больших кусков материала.
На керамическом предприятии производительностью 60 миллионов штук условного кирпича в год установлены камневыделительные вальцы СМ-416 с подшипниками FAG 22218 E1-K в опорах малого валка. Благодаря самоустанавливающейся конструкции подшипников удалось компенсировать перекос вала, возникающий при одностороннем износе валка, и обеспечить непрерывную работу оборудования между плановыми ремонтами.
Подшипники FAG 22218 и 22220 относятся к серии диаметров 2 и серии ширин 0 согласно ГОСТ 5721-2022. Основные размеры соответствуют международному стандарту ISO 15:2017 для радиальных подшипников качения.
Где: d - внутренний диаметр подшипника, D - наружный диаметр подшипника, B - ширина подшипника.
Грузоподъемность подшипников определяется расчетным путем в соответствии с ГОСТ 18855-2013 и ISO 76:2006. Динамическая грузоподъемность характеризует способность подшипника работать при переменных нагрузках, статическая грузоподъемность определяет допустимую нагрузку при неподвижном или медленно вращающемся подшипнике. Сферические роликовые подшипники обеспечивают высокую радиальную и комбинированную грузоподъемность.
Подшипники FAG серии 22200 выпускаются в различных исполнениях для адаптации к конкретным условиям эксплуатации:
Номинальный ресурс подшипника в часах при постоянной нагрузке определяется по формуле:
L10h = (C / P)10/3 × 106 / (60 × n)
Где: C - динамическая грузоподъемность, кН; P - эквивалентная динамическая нагрузка, кН; n - частота вращения, об/мин
Конкретные значения грузоподъемности для расчета необходимо уточнять в актуальных каталогах производителя Schaeffler Group.
Обозначение 2RS указывает на наличие двух контактных резинометаллических уплотнений, установленных с обеих сторон подшипника. Уплотнение состоит из стальной штампованной обоймы, запрессованной в наружное кольцо подшипника, и резиновой манжеты из бутадиен-нитрильного каучука, которая находится в постоянном контакте с внутренним кольцом.
Стандартным материалом для уплотнений 2RS является бутадиен-нитрильный каучук NBR, обладающий хорошей масло- и бензостойкостью. Рабочий температурный диапазон уплотнений из NBR составляет от минус 40 до плюс 100 градусов Цельсия. Для работы при повышенных температурах до плюс 200 градусов применяются уплотнения из фторкаучука с обозначением 2RSH.
В условиях керамических производств основными загрязняющими факторами являются мелкодисперсная глиняная пыль с размером частиц от 0,01 до 0,1 миллиметра, водяной туман от увлажнения массы и крупные частицы глины размером до 3 миллиметров. Контактные уплотнения 2RS обеспечивают эффективную защиту от всех типов загрязнений благодаря постоянному прижатию манжеты к внутреннему кольцу.
Самоустанавливающаяся способность сферических роликовых подшипников обусловлена сферической формой наружной дорожки качения. При угловом смещении внутреннего кольца относительно наружного ролики перекатываются по сферической поверхности, сохраняя правильный линейный контакт. Это позволяет компенсировать перекосы вала, возникающие из-за прогибов, неточностей монтажа, износа посадочных мест и температурных деформаций.
Подшипники FAG серии 22200 допускают статический угол перекоса до 2 градусов между осями внутреннего и наружного колец. При вращении рекомендуемый угол перекоса составляет от 0,5 до 1 градуса для обеспечения оптимального распределения нагрузки и предотвращения краевых контактов роликов. Превышение допустимого угла перекоса приводит к концентрации нагрузки на торцах роликов и снижению ресурса подшипника.
Угловой перекос вала на опорах определяется по формуле:
α = arctan(Δh / L)
Где: Δh - разность высот опор, мм; L - расстояние между опорами, мм
Для валка длиной 1000 мм с разностью высот опор 8 мм:
α = arctan(8 / 1000) = 0,46 градуса - допустимый перекос
В вальцах и бегунах самоустанавливающаяся способность подшипников имеет критическое значение по следующим причинам:
На камневыделительных вальцах СМ-416 малый валок диаметром 250 миллиметров изнашивается неравномерно - средняя часть стачивается интенсивнее краев из-за большей концентрации материала. После 2000 часов работы перепад диаметров достигает 6 миллиметров, что создает перекос вала около 0,7 градуса. Применение сферических роликовых подшипников FAG 22218 E1-K-2RS позволяет компенсировать этот перекос без дополнительных нагрузок на опоры.
Подшипники FAG с уплотнениями 2RS поставляются предварительно смазанными высококачественной литиевой смазкой. Для глинообрабатывающего оборудования рекомендуется применение пластичных смазок на литиевом или литиево-кальциевом загустителе с температурой каплепадения не ниже 180 градусов Цельсия и вязкостью базового масла 100-150 сантистоксов при 40 градусах.
Подшипники с уплотнениями 2RS не требуют дополнительного смазывания в течение всего срока службы при условии соблюдения рекомендуемых режимов эксплуатации. Заложенной при изготовлении смазки достаточно для обеспечения нормальной работы подшипника. Попытка дополнительного смазывания может привести к повышению рабочей температуры из-за избыточного количества смазки и повышенного сопротивления вращения.
Нормальная рабочая температура наружного кольца подшипника в установившемся режиме не должна превышать 70-80 градусов Цельсия. Повышение температуры свыше 90 градусов указывает на недостаточное охлаждение, избыточную нагрузку или дефект подшипника. Контроль температуры следует осуществлять бесконтактными инфракрасными термометрами или контактными датчиками температуры.
Перед монтажом подшипников необходимо тщательно очистить посадочные поверхности вала и корпуса от загрязнений, старой смазки и следов коррозии. Посадочные поверхности должны быть проверены на соответствие требованиям по шероховатости и овальности. Для валов под подшипники 22218 и 22220 рекомендуемая шероховатость Ra составляет от 0,8 до 1,6 микрометра.
Для подшипников с цилиндрическим отверстием применяется монтаж с использованием монтажных втулок и механического или гидравлического пресса. Усилие напрессовки должно передаваться через кольцо с натягом - при посадке на вал через внутреннее кольцо, при посадке в корпус через наружное кольцо. Запрещается передавать усилие через тела качения, так как это приводит к образованию вмятин на дорожках качения.
Для облегчения монтажа подшипники с натягом на вал можно предварительно нагреть до температуры 80-100 градусов Цельсия в масляной ванне или индукционным нагревателем. После нагрева внутренний диаметр расширяется, и подшипник легко надевается на вал. При остывании посадка с натягом обеспечивается автоматически. Важно контролировать температуру нагрева - превышение 120 градусов может вызвать структурные изменения в материале колец.
Подшипники с обозначением K имеют коническое отверстие внутреннего кольца с конусностью 1:12. Монтаж осуществляется напрессовкой на коническую шейку вала или на цилиндрическую шейку с использованием стяжной втулки. Величина осевого перемещения подшипника по конусу определяет радиальный зазор в подшипнике. Контроль осевого перемещения производится измерением ширины подшипника до и после монтажа.
Рекомендуемое осевое перемещение Δs для подшипника FAG 22218 E1-K составляет:
Δs = 0,3...0,5 мм
При конусности 1:12 осевое перемещение 0,4 мм создает радиальное уменьшение зазора:
Δr = Δs × (1/12) / 2 = 0,4 × 0,083 / 2 = 0,017 мм
Демонтаж подшипников производится с использованием механических или гидравлических съемников. Усилие снятия должно прикладываться к демонтируемому кольцу через специальные съемные планки. Для подшипников на конических шейках валов применяются гидравлические гайки, создающие осевое усилие для сдвига подшипника по конусу. После демонтажа необходим визуальный осмотр дорожек качения и роликов на предмет износа, питтинга и других дефектов.
Данная статья носит исключительно ознакомительный и справочный характер. Представленная информация о технических характеристиках подшипников, методах монтажа и эксплуатации основана на общедоступных технических данных и отраслевых стандартах.
Автор не несет ответственности за возможные неточности в технических данных, изменения в конструкции изделий производителями, а также за последствия применения информации из статьи в практической деятельности. Перед проектированием, монтажом или ремонтом оборудования необходимо руководствоваться актуальной технической документацией производителей, действующими стандартами и нормативными документами.
Выбор конкретных типоразмеров подшипников, методов монтажа и режимов эксплуатации должен осуществляться квалифицированными специалистами на основании инженерных расчетов и с учетом конкретных условий применения. Автор рекомендует обращаться к официальным представителям производителей подшипников для получения актуальной технической информации и консультаций.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.