PU-laakerit: polyuretaanilla päällystetyt kuulalaakerit - tiedot, valinta ja mukautetut rakenteet

Mikä PU-laakeri oikeastaan on

PU-laakeri on komposiitti vierintäelementti: tavallinen syväurainen kuulalaakerin ydin, yleensä 608-, 6000-, 6200-, 626- tai 625-sarjoista, jonka ulkorenkaaseen on liimattu tarkkuusmuovattu polyuretaanipinta. Teräsydin kantaa säteittäisiä ja aksiaalisia kuormia, määrittää pyörimistarkkuuden ja asettaa nopeusrajoituksen. Polyuretaanikerros hoitaa työn pintapuolen. Se muuttaa muotoaan kuormituksen alaisena laajentaen kosketuskohtaa, vaimentaa tärinää ennen kuin se saavuttaa rungon ja suojaa ulkorengasta hankaavalta kosketukselta kiskon, telan tai telan kanssa. Jos määrität PU-päällysteisen laakerin kuljetinrullalle, liukuoven ripustimelle tai vetopyörälle, ensimmäinen päätös ei ole kulutuspinnan väri tai kovuus. Se on ydinlaakeri, koska sydän säätelee kantavuutta ja ajotarkkuutta.

Liimauslaatu erottaa kestävän PU-laakerin lyhytikäisestä. Edullinen rakenne venyttää polymeeriholkin teräksen ulkorenkaan päälle; Säteittäisen kuormituksen alaisena holkki voi luistaa, tuottaa sisäistä kitkalämpöä ja pyöriä eri vaiheista ytimen kanssa. Prosessimme poistaa rasvan ja fosfatoida ulkorenkaan, käyttää adheesiota edistävää ainetta ja ruiskumuovata sitten polyuretaania kontrolloidussa paineessa ja lämpötilassa. Kovettumisen jälkeen jokainen erä läpäisee vääntösidostarkastuksen: kulutuspinta ei saa pyöriä renkaassa, kun määritettyä vääntömomenttia kohdistetaan kumpaankaan suuntaan. Tämä testi on hyväksytty tai hylätty -portti, ennen kuin näytteet hyväksytään lähetettäväksi.

Vakio PU-laakeriperheet kattavat porauskoot 4 mm - 20 mm, valettu polyuretaaniulkohalkaisija on noin 2 mm - 10 mm suurempi kuin teräsrenkaan ulkohalkaisija. Esimerkiksi 608-ydin (8 x 22 x 7 mm) muovataan yleensä 26 mm:n PU-ulkohalkaisijaksi ja 6000-ydin (10 x 26 x 8 mm) usein 30 tai 35 mm:iin. Nämä mitat eivät ole kosmeettisia. PU-ulkohalkaisijan ja teräksen ulkohalkaisijan välinen suhde muuttaa vierintävastusta, lämmön muodostumista ja kuorman jakautumista, joten se tulisi valita todellisen käyttötilan mukaan eikä kopioida samannäköisestä tuotteesta.

Miksi polyuretaani on päällystettyjen laakereiden materiaali

Polyuretaani on määritelty pinnoitetuissa laakereissa, kun sovellus tarvitsee kulutuskestävyyden, pehmusteen ja kuormituskyvyn yhdistelmän, jota yksittäiset materiaalit eivät tarjoa. Alla olevassa kaaviossa verrataan yleisten polymeerimateriaalien suhteellista liuku-hankauskestävyyttä 85 Shore A -termoplastiseen polyuretaaniin, johon viitataan nimellä 100.

Luonnonkumi on joustavampaa kuin PU, mutta kuluu noin kolme kertaa nopeammin jatkuvassa liukukosketuksessa. Nailon kestää hyvin kulutusta, mutta on jäykkää, joten se siirtää melua ja tärinää sen sijaan, että se absorboisi niitä. PVC on taloudellinen, mutta heikko dynaamisen kuormituksen ja alhaisen lämpötilan vaikutuksen alaisena. Polyuretaani kattaa laajimman käyttöalueen: noin 70 Shore A hiljaisiin, vähävoimiin töihin 95 Shore A sovelluksiin, joissa tarvitaan kovaa, mittavakaata kulutuspinta-aluetta ja joustavuutta.

Toinen etu on kosketuspaineen hallinta. Kun kova teräslaakeri kulkee suoraan ohuella metalliradalla, kosketuspinta-ala on pieni ja paikallinen paine voi olla erittäin korkea, mikä merkitsee telaketjua ja synnyttää melua. PU-pinta lisää kosketuskohtaa, joten sama laakeri voi kulkea maalatulla teräksellä, eloksoidulla alumiinilla tai polymeeriteloilla vahingoittamatta liitäntäpintaa. Ostajat eivät usein valitse PU-päällysteisiä laakereita siksi, että laakeri itsessään epäonnistuisi, vaan koska paljas teräslaakeri tuhoaa telaketjun tai tekee tuotteesta liian äänekkään myytäväksi.

Suorituskykyominaisuudet ja käyttörajat

PU-laakerin toiminta-alue lasketaan neljään numeroon: kovuus, kuormitus, lämpötila ja nopeus. Ne ovat vuorovaikutuksessa, joten yhden muuttaminen yleensä siirtää muita. Kovempi kulutuspinta kestää enemmän kuormaa, mutta siirtää enemmän tärinää. Pehmeämpi kulutuspinta on hiljaisempi, mutta taipuu enemmän ja kerää enemmän lämpöä suurella nopeudella. Alla olevat arvot ovat tyypillisiä vakiomuovatulle polyuretaanille syväuralla kuulalaakerin ytimessä.

Kovuus on ensimmäinen korjattava ominaisuus. Sarja 70-80 Shore A sopii kalusterulliin ja liukuoviin, joissa pito, hiljaisuus ja pienten kohdistusvirheiden sieto ovat tärkeitä. Ranneke 80–90 Shore A on yleiskäyttöinen vyöhyke kuljetinteloille ja ohjauspyörille, mikä tasapainottaa taipuman kulumista vastaan. Alue 92–95 Shore A on tarkoitettu raskaille pyörille, kiristysrullille ja suuren kuormituksen siirtoosille, joissa kulutuspinnan on säilytettävä muotonsa ja vastustettava leikkausta tai repeytymistä.

Lämpötilaa rajoittaa PU-seos, ei teräslaakeri. Vakiopolyuretaani kulkee jatkuvasti -20 °C:sta 80 °C:seen. Lyhyet poikkeamat 110 °C:seen ovat siedettyjä useimmissa koostumuksissa, mutta pitkäaikainen lämpö kovettaa kulutuspinnan, nopeuttaa halkeilua ja heikentää sidosta renkaaseen. Jos sovelluksessa käytetään höyrypuhdistusta, kuumaa vettä tai jatkuvaa säteilylämpöä, suunnittelussa tulee käyttää lämpöstabiilia laatua tai päällystämätöntä teräslaakeria kyseisellä vyöhykkeellä.

Nopeutta rajoittaa myös kulutuspinta. PU-kerros lisää tehollista rullaushalkaisijaa ja lisää keskipakojännitystä, joten päällystetty laakeri ei voi pyöriä samalla pyörimisnopeudella kuin sen päällystämätön ydin. Käytännön sääntönä on, että pinnan nopeus pidetään alle noin 2 m/s pehmeällä kulutuspinnalla ja alle 5 m/s kovilla kulutuspintoilla ja mittaa sitten lämpötilan nousu ensimmäisten käyttötuntien aikana. Jos aikaperusteinen nopeusvaatimus on hallitseva, esimerkiksi moottori, jossa laakeri on asennettu suoraan akselille, on kulutuspinnan paksuutta pienennettävä tai ytimen sisävälys ja rasva on määritettävä todelliselle nopeudelle.

Vakiokokoonpanot, kulutuspinnan profiilit ja vaihtoehdot

PU-päällysteisiä laakereita valmistetaan useissa geometrisissä muodoissa. Litteä sylinterimäinen kulutuspinta on vakiona suorille rullille ja kuljetinpyörille. V-urainen kulutuspinta keskittää laakerin V-kiskoihin ja pitää kokoonpanon linjassa ilman ylimääräisiä ohjauslaippoja. U-ura- tai koverat profiilit kulkevat pyöreissä putkissa ja lankaohjaimissa. Kruunatut kulutuspinnan muodot käsittelevät vierekkäisten rullien välisiä kulmavirheitä ja vähentävät reunakuormitusta. Profiili koneistetaan muottiin, joten vaihtaminen litteästä uritettuun ei muuta merkittävästi hylsyn laakerointia, hintaa tai toimitusaikaa.

• Litteä lieriömäinen profiili: suorat rullat, siirtopöydät, kuljetinpyörät
• V-uraprofiili: V-kiskot, vaunut, liukuovien ripustimet
• U-uraprofiili: pyöreät putkiohjaimet, vaijeriohjaimet, kevyet hihnapyöräjärjestelmät
• Kruunuprofiili: itsekeskittyvät rullat, kohdistusvirheen kompensointi
• Viistetty reunaprofiili: reunaohjainrullat ja hihnan seuranta

Värit ja materiaalilaadut voidaan räätälöidä mittoja muuttamatta. Musta PU on teollisuuden oletus, koska hiilimusta parantaa kulutuskestävyyttä ja UV-kestävyyttä. Oransseja ja vihreitä kulutuspintoja käytetään turvavyöhykkeillä tai tunnistamaan rullatoiminto tuotantolinjalla. Valkoista PU:ta on saatavana ruokaan liittyville alueille, joilla värin siirtymistä on vältettävä, vaikka koostumus on tarkistettava käyttölämpötilaa ja käytettyjä puhdistuskemikaaleja vastaan.

Kolme mallisarjaa esittelevät valikoiman: PU 608-267, 608-ytiminen laakeri, jonka ulkohalkaisija on 26 mm ja leveys 7 mm; PU 626-268, 626-ytiminen sarja, joka on saatavana myös pidennetyllä teräsakselilla suoraa tela-asennusta varten; ja PU 6201-4018, 6201-ytiminen sarja, jonka ulkohalkaisija on 40 mm ja leveys 18 mm raskaammille kiinnitysteloille ja siirtoalustalle.

PU 608-267 päällystetty syväurakuulalaakeri monipuolisiin sovelluksiin Tämä 608-ytiminen laakeri, jossa on 26 mm:n PU-ulkohalkaisija, sopii toistuvaan käyttöön ja syövyttäviin ympäristöihin tarjoten alhaisen melun ja kulutuskestävyyden, kuten luettelosarjassa korostetaan. Näytä tuote →

PU 626-268 musta PU syväurakuulalaakeri pidennetyllä akselilla Tässä mallissa on 626-ytiminen ja musta PU-pinnoite, joka kestää kosteutta ja korroosiota, ja pidennetty teräsakseli on saatavana suoraan rullaasennukseen siirtojärjestelmissä. Näytä tuote →

PU 6201-4018 Heavy Duty PU-pinnoitettu laakeri kiinnitysteloille 40 mm:n PU-ulkohalkaisijalla ja 18 mm:n leveydellä tämä 6201-ytiminen laakeri kestää raskaampia kuormia, mikä vähentää kitkaa ja melua teollisuuden siirtoalustalle ja -koneille. Näytä tuote →

Kaikki nämä voidaan koota teräsytimeen kumitiivisteillä (RS) tai terässuojilla (ZZ). Suljettuja versioita suositellaan pölyisissä työpajoissa, puuntyöstölinjoissa, kosteisiin tiloihin tai muihin ympäristöihin, joissa ytimen sisällä olevan rasvan on pysyttävä puhtaana kokoonpanon hiljaisen käyttäytymisen säilyttämiseksi.

Missä käytetään PU-laakereita

Sovellukset jakautuvat neljään ryhmään: raskaiden osien hiljainen liikuttaminen, tuotteiden ohjaaminen radalla, ajo kosteissa tai pölyisissä olosuhteissa ja kalliin liitospinnan suojaaminen. Laakeri tekee joka tapauksessa kahta työtä kerralla, kantaen kuorman ja hallitseen pintakosketusta, minkä vuoksi se on määritelty liukuteräslaakerin sijaan.

Kuinka valita oikea PU-laakeri

PU-laakerin valinta tarkoittaa neljän muuttujan yhdistämistä kerralla: ydinlaakerin koko, PU-kovuus, kulutuspinnan profiili ja tiivistetyyppi. Alla oleva taulukko antaa toimivan lähtökohdan yleisimmille vaatimuksille.

Asennustapa on seuraava harkinnanvarainen asia. Jos laakeri painetaan teräsakselille, sydänlaakerin poraustoleranssi ohjaa sovitusta. Tavalliset syväuraiset ytimet valmistetaan ISO-toleranssijärjestelmiin; PU-rullakokoonpanoille suosittelemme P6-reiän toleranssia tai parempaa, ja akselin tulee noudattaa kyseisen reiän h7-toleranssisuositusta. Tarkista näytetestauksen aikana seuraava tarkistuslista:

• Mittaa PU:n ulkohalkaisija kolmesta kohdasta leveydeltä; Yli 0,15 mm:n vaihtelu voi aiheuttaa huojuvan telan.
• Tarkista reiän ja PU-kulutuspinnan välinen samankeskisyys kääntämällä laakeria tuurnassa, jossa on mittakello; yli 0,1 mm:n loppuminen näkyy nopeudella.
• Käytä vääntömomenttia kulutuspinnan ja renkaan väliin vahvistaaksesi sidoksen pitovoima.
• Aja ladattu prototyyppi työnopeudella ja mittaa ulkorenkaan lämpötila 1 tunnin ja 24 tunnin kuluttua. Vakaa lämpötila tarkoittaa, että lämpötasapaino on hyväksyttävä.
• Tarkista melu desibelimittarilla tai kuuntelutestillä käyttönopeudella; PU-pinta ei saa aiheuttaa ääniä telaa vasten.

Valmistus ja laadunvalvonta

PU-laakerin laatu päätetään muovausprosessissa. Lämpötila, ruiskutuspaine, muotin sulkemisnopeus ja kovettumisaika vaikuttavat kaikki lopullisiin mittoihin ja sidoslujuuteen. Tuotantolinjamme toimii ISO 9001:2015 -menettelyjen mukaisesti, ja jokaiselle terässydän- ja polyuretaaniraaka-aineerille on mahdollista jäljittää materiaalierät. Valmistusyhtiöllä on GB/T 19001-2016 laatujärjestelmän sertifiointi, ja tarkkuuslaakerien ja kiinnikkeiden vuotuinen kapasiteetti on 30 miljoonaa sarjaa.

Saapuva tarkastus kattaa teräsytimen: reiän halkaisijan, ulkorenkaan halkaisijan, säteittäisen välyksen, melun ja tiivisteen kunnon. Muotoilun jälkeen PU-kulutuksesta mitataan ulkohalkaisija, leveys, pyöreys ja samankeskisyys reiän suhteen. Tyypilliset toleranssit ovat /-0,15 mm PU:n ulkohalkaisijalla ja enintään 0,1 mm:n ulostulo. Jokaisesta erästä tarkistetaan myös kulutuspinnan kovuus määritellyllä Shore-arvolla, ja jokaisesta muotin ontelosta otetulle näytteelle suoritetaan tuhoava sidostesti.

Vientipakkaus estää kulutuspinnan muodonmuutoksia kuljetuksen aikana. Laakerit asetetaan yksittäin tarjottimiin, sitten laatikoihin ja lavalle laitetaan meri- tai lentorahtia varten, ja kerrosten välissä on pehmeät erottimet, jotka estävät PU:n tasaisen läiskän pitkien konttimatkojen aikana.

Mukautetut koot, värit ja kokoonpanovaihtoehdot

Yleisimmät mukautetut pyynnöt, joita käsittelemme, ovat tietty PU-ulkohalkaisija, joka vastaa olemassa olevaa raideväliä, leveämpi tai kapeampi kulutuspinta, pidennetty sisärengas toisessa tai molemmissa päissä, sisäänpuristettu teräsakseli ja värillinen kulutuspinta tuotteen tunnistamista varten. Räätälöinti ei vaadi uutta laakerirakennetta, koska ydin pysyy vakiona syväurasarjana; vain muotin geometria ja muovausparametrit muuttuvat. PU-kerros voidaan yhdistää myös akseliin yhtenä rullayksikkönä, mikä helpottaa kokoamista asiakkaalle.

Kun insinöörit määrittävät polyuretaanilaakerin uudelle koneelle, nopein reitti on aloittaa vakioytimestä ja säätää PU-mittoja näytevaiheen aikana. Käytännön neuvoja materiaalien, kovuusluokkien ja käyttörajojen vertailusta löytyy oppaastamme kuinka valita oikea PU syväurakuulalaakeri .

Epästandardien ytimien, kuten kaksirivisten laakereiden, ruostumattomasta teräksestä valmistettujen hylsyjen tai standardialueen ulkopuolisten porauskokojen osalta käsittelemme niitä erityisprojekteina, joilla on oma näytehyväksyntämenettely. Räätälöidyt epätyypilliset tarkkuuslaakerit ovat erillinen tuotelinja, koska koneistus-, lämpökäsittely- ja tarkastusvaiheet eroavat tavallisesta PU-muovauksesta. Tarjouksen aloittamiseen riittää piirustus, jossa on vaadittu kuormitussuunta, asennustapa ja ympäristöolosuhteet.

Asennus, huolto ja yleiset viat

Useimmat PU-laakerien viat liittyvät asennukseen. Peitetyn telan painaminen ylimitoitettuun akseliin tai ulkorenkaan vasarointi sisärenkaan sijaan vahingoittaa sekä kulutuspinta- että teräsydintä. Seuraava menettely kattaa useimmat PU-telakokoonpanot:

1. Puhdista akseli ja tarkista halkaisija reiän toleranssia vasten ennen painamista.
2. Levitä ohut kerros asennusöljyä tai -rasvaa akselille, älä kulutuspinnalle.
3. Paina laakeria kohdistamalla voimaa vain sisärenkaaseen; pinnoitettujen telojen tapauksessa tue sisärengasta puristintyökalulla, joka ei kosketa PU-kulutusta.
4. Käytä häiriösovituksiin kulmapuristinta tai hydraulipuristinta hitaalla, kontrolloidulla iskulla. Älä koskaan lyö laakeriin vasaralla.
5. Kierrä kokoonpanoa asennuksen jälkeen käsin varmistaaksesi vapaan liikkeen ja samankeskisen pyörimisen.

Tarkista huollon aikana kolme oiretta: kulutuspinnan ja renkaan välinen suhteellinen liike, tasaiset pisteet ja melu. Kulutuspinnan erottuminen osoittaa yleensä ylimitoitettua puristussovitusta, ylikuumentunutta ajotilaa tai altistumista yhteensopimattomalle kemikaalille. Litteät täplät ilmaantuvat, kun pehmeä kulutuspinta jätetään staattisen kuormituksen alle pitkäksi aikaa tai kun rulla vetää pyörimisen sijaan. Melu tulee melkein aina ydinlaakerista: kun vesi tai pöly kulkee tiivisteen läpi, rasva hajoaa ja laakerit kuuluu, vaikka kulutuspinta näyttää edelleen oikealta.

Puhdista PU-päällysteiset laakerit miedolla saippualla ja vedellä tai samalla liuottimella, jota käytetään laitteen ympärillä, kun olet varmistanut liuottimen yhteensopivuuden polyuretaanin kanssa. Älä liota laakereita öljypohjaisissa rasvanpoistoaineissa pitkiä aikoja. ne voivat plastisoida kulutuspinnan ja muuttaa sen kovuutta pysyvästi.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä eroa on PU-laakerilla ja kumipäällysteisellä laakerilla?

Luonnonkumista, EPDM:stä tai SBR:stä valmistetut vakiokumipäällysteiset laakerit tarjoavat korkean joustavuuden ja hyvän pidon, ja niiden raaka-ainekustannukset ovat alhaisemmat. Polyuretaanilla on noin kaksinkertainen kulutuskestävyys, suurempi repäisylujuus ja laajempi kovuusalue. Jatkuvasti pyörivällä telalla, esimerkiksi hiomapakkausta kantavalla kuljetintelalla, PU kestää tyypillisesti useita kertoja pidempään ennen kuin pinnan kuluminen muuttaa kulkuhalkaisijaa. Kumi on edelleen hyvä valinta erittäin pehmeille, pitävälle telalle erittäin alhaisella nopeudella, mutta PU kattaa useimmat teollisuus- ja huonekalusovellukset pidemmällä käyttöiällä.

Mikä Shore-kovuus minun pitäisi valita?

Käytä 70–75 Shore A:ta, kun laakeri kulkee hauraalla radalla, tarvitsee suurta pitoa tai sen on pehmustettava kevyttä kokoonpanoa tärinää vastaan. Käytä 80–85 Shore A:ta yleiskäyttöisille teloille, liukuoville, laatikoille ja kuljettimien välipyörille. Käytä 90–95 Shore A:ta raskaille kuormille, suurille puristusvoimille ja sovelluksille, joissa mittojen vakaus on tärkeämpää kuin melunvaimennus. Jos olet epävarma, lähetä kuormitus- ja nopeustietosi ja pyydä näytteitä kahdesta kovuusluokasta; kulumisen ja vierintävastuksen mitattavissa oleva ero ratkaisee nopeasti.

Voidaanko PU-laakereita käyttää märissä tai pesuympäristöissä?

Tavallinen PU itsessään kestää kosteutta, vesipitoista pesuainetta ja monia öljyjä. Heikko kohta on ydinlaakeri: jos vettä pääsee tiivistämättömään laakeriin, teräspyörät syöpyvät ja rasva heikkenee. Määritä RS-kumitiivisteiset versiot pesuympäristöihin ja tarkista, että tiivistehuuli ei ulotu PU-pinnan ulkopuolelle. Kemiallista altistumista varten testaa tietty neste, koska vahvat hapot, kuuma alkali ja jotkin liuottimet voivat turvottaa tai pehmentää polyuretaanipinnan.

Merkitseekö PU-pinta lattioita tai alumiiniteloja?

Tasaisesti muotoiltu polyuretaanipinta ei tavallisesti jätä puhtaita lattioita tai anodisoituja alumiiniteloja. Merkki ilmestyy, kun kulutuspinta kerää kovia hiukkasia, kuten hiekkaa tai metallilastuja, ja painaa ne lattiaan. Jos ympäristössä on vieraita aineita, käytä hieman kovempaa kulutuspinta-alaa noin 90 Shore A ja pidä vierintärata puhtaana; kulutuspinnan säännöllinen pyyhkiminen estää hiukkasten kiinnittymisen.

Mitä mukautettuja vaihtoehtoja on saatavana PU-laakereille?

Mukautettuihin vaihtoehtoihin kuuluvat PU-ulkohalkaisija, kulutuspinnan leveys, kulutuspinnan profiili, kulutuspinnan väri, reiän koko, laajennettu sisärengas ja sisäänpuristettu akseli. Vähimmäistilausmäärät alkavat tyypillisesti 500–1 000 kappaleesta kokoa kohden vakioväreillä, ja kehitysnäytteitä voidaan tehdä varsinaisella muotilla. Erikoisprojekteihin on saatavana ei-standardirunkomalleja, kuten kaksirivisiä laakereita tai ruostumattomasta teräksestä valmistettuja hylsyjä, ja ne mainitaan erikseen piirustustarkistuksen jälkeen.

Kuinka kauan PU-laakeri kestää?

Käyttöikä määräytyy ydinlaakerin mukaan, kun kulutuspinta on valittu oikein. Suljettu syväurainen ydin voi toimia normaalilla kuormituksella tuhansia tunteja. PU-kulutuspinnassa on tarkastettava litteitä täpliä, halkeamia ja halkaisijan pienenemistä. Kuljetinsovelluksissa, joissa on 80–85 Shore A kulutuspinta kohtuullisella nopeudella, kulutuspinta kestää tyypillisesti kauemmin kuin laitteiston huoltovälit. Luotettavin tapa arvioida käyttöikä on prototyyppitesti todellisella radallasi, jossa mitattu kulutuspinnan halkaisija ja melu tallennetaan säännöllisin väliajoin.