Alüminyum Bronz Kayar Rulmanlar: Özellikler, Tasarım ve Seçim Kılavuzu

Bir çelik fabrikası, kütük aktarma kolunda sürekli arızalanan bir rulman hakkında Jiashan Tocree Machinery ile temasa geçti. Orijinal burç kurşunlu kalay bronzdu, montaj sırasında bir kez yağlandı, ardından değirmen tufalına, soğutma suyuna ve ısıya maruz bırakıldı. Yaklaşık altı hafta içinde kullanılabilir açıklığın ötesine geçti. Değiştirilen parça, yeniden tasarlanmış bir gres oluğuna sahip dökme alüminyum bronz bir burçtu ve altı ay sonraki ilk incelemede yalnızca hafif, eşit bir aşınma görüldü. Bu sonuç şans değil; Rulman alaşımı bir katalogdan ziyade gerçek göreve göre seçildiğinde olan budur.

Alüminyum bronz kaymalı yataklar, bir kaymalı yatağın ağır yükler taşıması, şoku veya sürekli salınımı absorbe etmesi, toz ve suyu tolere etmesi ve sınırlı yağlamayla hayatta kalması gerektiğinde doğru spesifikasyondur. Diğer bakır alaşımlarının çoğundan daha güçlüdürler, deniz suyuna ve endüstriyel korozyona karşı dayanıklıdırlar ve sertleştirilmiş çeliğe karşı aşınmadan çalışırlar. Takas maliyettir: alüminyum bronz, standart kurşunlu veya kalay bronzdan daha pahalıdır. Bu nedenle mühendisler, koşulların primi haklı çıkardığı durumlarda bunu kullanmalı ve malzeme seçildikten sonra rulmanı doğru şekilde tasarlamalıdır.

Alüminyum bronzunu güçlü bir kayar yatak malzemesi yapan şey nedir?

Alüminyum bronz, alüminyumun ana alaşım elementi olduğu, genellikle %8 ila %14 arasında, yapıyı iyileştirmek için demir, nikel veya manganezin eklendiği bir bakır alaşımları ailesidir. Yaygın kayar yatak kaliteleri arasında CuAl9Fe4 ve CuAl10Fe5Ni4 bulunur. Bileşenler önce dökülür, ardından burçlar, baskı rondelaları, kayar plakalar, aşınma yastıkları ve diğer yatak formları halinde işlenir.

Kayar yataklardaki performansını dört özellik açıklamaktadır:

• Yüksek mukavemet. Dökme alüminyum bronzlar genellikle orta karbonlu çeliğe yakın olan 450-700 MPa çekme mukavemetine ulaşır. Bir rulman, malzeme akmadan önce daha yüksek yüzey basıncı taşıyabilir, bu da ağır yüklü bağlantıların ömrünü doğrudan uzatır.
• Acı verici direnç. Kayma sırasında yüzey hafifçe sertleşir ve sürtünen alanda bir alüminyum oksit filmi oluşur. Bu film, bakır alaşımları ile çelik arasındaki sürtünme ve yapışmanın ana nedeni olan metal-metal kaynağını önler.
• Korozyon direnci. Aynı oksit tabakası, alaşımı deniz suyunda, endüstriyel atmosferlerde ve birçok proses ortamında korur; böylece rulman, korozyona karşı dirençli kalabilmek için bir gres filmine ihtiyaç duymaz.
• Darbe toleransı. Alüminyum bronz, şoku ve az miktardaki yanlış hizalamayı çatlamadan emer, bu da onu ekskavatörlerde, preslerde ve transfer ekipmanlarında affedici kılar.

Kayar yataklar için, yük kapasitesi ve sürtünme direncinin birleşimi, alüminyum bronzu bakır alaşımı ailesinin geri kalanından ayıran şeydir.

Alüminyum bronz ve kalay bronzu: nasıl seçilir

Sonuçla başlayın. Yükün ağır olduğu, ortamın aşındırıcı veya kirli olduğu veya yağlamanın belirsiz olduğu durumlarda alüminyum bronzu seçin. Rulman hafif yüklendiğinde, sürekli olarak yağla yağlandığında ve kirlenmeye karşı korunduğunda kalay bronzunu seçin.

Kalay bronzu daha yumuşaktır ve daha kolay deforme olur, bu da onun mil yanlış hizalamasına uyum sağlamasına ve küçük aşındırıcı parçacıkların temiz bir yağ sistemine gömülmesine yardımcı olur. Alüminyum bronz şeklini korur ve aşındırıcı aşınmaya karşı direnç gösterir; bu, yağ filminin ince olduğu, rulmanın kireç veya toza maruz kaldığı veya yükün yağlayıcıyı dışarı atacak kadar yüksek olduğu durumlarda önemli olur. Yavaş hareket eden, ağır yüklü rulmanlar için alüminyum bronz daha güvenli bir seçimdir.

Alaşım ailelerinin ve pratik sınırların daha ayrıntılı bir karşılaştırması için, bkz. alüminyum bronz burçlar ve yataklar için eksiksiz kılavuz .

Boşluk, çiftleşme sertliği ve yağlama tasarımı

Malzeme seçimi mühendislik çalışmasının sadece yarısıdır. Alüminyum bronz kayar yatak hala üç sayının doğru olmasına bağlıdır: çalışma boşluğu, eşleşme yüzey sertliği ve yağlama geometrisi.

Alüminyum bronz, 40–55 HRC aralığında ısıl işlem görmüş çelik yüzeyde en iyi performansı gösterir ve kabaca 0,4–0,8 µm Ra'ya kadar tamamlanır. Yumuşak bir şaft, rulmana göre daha hızlı aşınır ve uzun bir şaftın değiştirilmesi, burcun değiştirilmesinden çok daha pahalıdır. Karşı parça sertleştirilemiyorsa, genel ömrün daha kısa olmasını bekleyin ve buna göre bir aşınma inceleme aralığı planlayın.

Alüminyum bronz burç için çalışma boşluğu genellikle daha yumuşak kalay bronzundan biraz daha büyük ayarlanır, çünkü daha sert alaşım termal genleşmeyi ve bastırarak geçme bozulmasını daha az affeder. Taşlanmış çelik şaft için başlangıç ​​noktası olarak, sürekli dönüş için şaft çapının yaklaşık %0,1'ini kullanın, ardından çalışma sıcaklığı ve döngüsel yükler için bir pay ekleyin. Çok sıkı bir uyum, marjinal olarak fazla cömert olan açıklıktan çok daha yaygın bir başarısızlık nedenidir.

Yağ kanalları, yağlayıcıyı yüklü bölge boyunca eşit şekilde dağıtır. Düz eksenel oluklar salınım hareketine, çevresel oluklar sürekli dönüşe ve çapraz veya spiral desenler ters yüklere uygundur. Oluk kenarları düzgün ve çapakları alınmış olmalıdır; keskin bir kenar yağlayıcı filmi sıyırır ve aşınma kalıntılarını hapseder. Yük yönü sabit olmadığında, en basit güvenilir çözüm genellikle sahada kesilmiş bir yarık yerine makinede işlenmiş gres oluğuna sahip bir burçtur çünkü elle kesilmiş geometrinin genişliği ve derinliği farklılık gösterir.

İşlenmiş Gres Yivli Alüminyum Bronz Silindirik Burç Bu düz manşon, ZCuAl10Fe3 alüminyum bronzunu hassas işlenmiş bir gres oluğuyla birleştirerek ağır yük, salınımlı veya ters uygulamalar için yüksek mukavemet, termal iletkenlik ve darbe dayanıklılığı sunar. Ürünü Görüntüle →

Hızlı bir tarama hesaplaması PV değeridir: basınç ile kayma hızının çarpımı. Alüminyum bronz, düşük hızda yüksek basıncı tolere eder, ancak kayma hızı arttıkça izin verilen basınç hızla düşer. Strok başına yalnızca birkaç derece hareket eden salınımlı bir yatak, sürekli dönen bir muyludan çok daha yüksek yüzey basıncında çalışabilir. Genel basılı tablolar yerine belirli bir sınıf için üretici tarafından sağlanan PV limitlerini kullanın ve uygulama kritikse bunları bir laboratuvar testiyle onaylayın.

Alüminyum bronz kayar yatakların kendilerini kanıtladığı yer

Gerçek çalışma koşullarına bakın ve uygulamaların doğrudan takip ettiğini göreceksiniz:

• Metalurji makineleri. Makaralı tablalar, makaslar, transfer kolları ve tekerlek kılavuzları sıcak, tozlu ve çoğunlukla suyla yıkanmış şekilde çalışır. Bizim metalurji makine uygulamalarına genel bakış tipik parçaları ve çalışma koşullarını listeler.
• Deniz makineleri. Deniz suyu korozyonunun yanı sıra ağır dümen, dengeleyici, vinç ve güverte dişlisi yükleri, alüminyum bronzu daldırılmış ve sıçrama bölgesi yatakları için standart bir malzeme haline getirir.
• Ağır inşaat ve madencilik ekipmanları. Ekskavatörler, kırıcılar ve konveyörlerdeki pivot noktaları, daha yumuşak alaşımları hızla aşındıran şok yüklere ve aşındırıcı toza maruz kalır.
• Kalıp döküm makineleri. Isı, sıkma kuvveti ve yağlamaya sınırlı erişim, kaymalı yatakların sınırlarını zorluyor; Alüminyum bronz, yüksek sıcaklıklarda mukavemeti kalay bronzundan daha iyi korur.
• Petrol ekipmanları. Pompalar, valfler ve teçhizat bileşenleri genellikle bakım ekiplerinden uzakta ve kirlenmiş yağlayıcılarla çalışır, bu nedenle rulmanın servis işlemleri arasındaki uzun aralıkları tolere etmesi gerekir.

Düz kayar uygulamalarda, yuvarlak burçlar yerine yatak pedleri ve kayar plakalar biçiminde aynı alüminyum bronz malzeme kullanılır. Tasarım, kızaklar, destek yastıkları veya baskı yüzleri gibi düz geometri gerektirdiğinde işlenmiş bakır yatak yastığı, plaka biçiminde aynı alaşım performansını sunar.

Düz Kayar Yüzeyler için Kalay Bronz Bakır Rulman Pedi Zorlu endüstriyel ekipmanlarda kızaklar, destek yastıkları ve baskı yüzeyleri için aşınma ve korozyon direnci sağlayan, CuSn12 kalay bronzdan hassas bir şekilde üretilmiş düz bakır yatak yastığı. Ürünü Görüntüle →

Döküm ve işleme kalitesi gerçek hizmet ömrünü belirler

Doğru alaşımdan yapılmış bir alüminyum bronz yatak, dökümde büzülme veya gözeneklilik varsa veya işlemede yırtık bir yüzey kalıyorsa yine de erken arızalanır. Bu malzeme ağır işler için seçildiğinden, üretim kalitesi genellikle altı haftalık rulman ile on iki aylık rulman arasındaki farkı belirler.

Kendi bakır alaşımlarını döken bir üretici, kimyayı en başından kontrol eder. Jiashan Tocree, yılda yaklaşık 2.300 ton bakır alaşımı üreten kendi eritme ocağı ve santrifüj döküm makinelerini işletiyor. Tek bir çatı altında döküm ve hassas işleme, uyumsuz malzeme sertifikaları riskini ortadan kaldırır, standart dışı şekiller için teslim süresini azaltır ve aynı mühendislik ekibinin hem ham yapıdan hem de nihai toleranstan sorumlu olmasını sağlar.

Şirket, çapı 1,5-2 metreye kadar olan burçları ve 4 metre uzunluğa, 400 milimetre genişliğe ve 100 milimetre kalınlığa kadar kayar plakaları işliyor. Büyük parçalar için, sıcaklık kontrollü bir atölye ve dikkatli bir takım yolu planlaması, aksi takdirde garanti edilmesi imkansız olan geometrik toleransları korumak için gereklidir.

Ortak çaplarda bile işleme disiplini aynıdır. Standart bir bronz burç, tamamen özel bir parçaya geçmeden önce delik toleranslarını, yuvarlaklığı ve yüzey kaplamasını değerlendirmek için iyi bir başlangıç ​​noktasıdır.

Özel Yağ Oluklu Santrifüj Döküm Kalay Bronz Burç Bu bronz burç, isteğe bağlı iç ve dış yağ oluklarıyla santrifüj döküm yoluyla üretilir ve dayanıklı rulman performansı için yüksek çekme mukavemeti, sertlik ve korozyon direnci sağlar. Ürünü Görüntüle →

Erişilemeyen konumlar için kendinden yağlamalı çeşitler

Bazı yatak konumları yeniden yağlanamaz: sızdırmaz pivot pimleri, suya batırılmış deniz bağlantı parçaları, indeksleme mekanizmaları ve korumaların veya temiz odaların içindeki ekipmanlar. Bu durumlarda, grafit veya PTFE ara parçaları olan, kendinden yağlamalı katı bir varyant değerlendirmeye değerdir. Temel malzeme ve döküm yolu, düz alüminyum bronz ile aynıdır, ancak katı yağlayıcı peletler duvara bastırılır ve kayma sırasında bir film açığa çıkarır.

Kuru çalışan PV sınırlarının gres beslemeli alüminyum bronz rulmanla eşleşmesini beklemeyin; sayılar daha düşüktür ve seçimin fiili göreve göre doğrulanması gerekir. Yeniden yağlamanın mümkün olmadığı durumlarda, güçlü bakır alaşımlı kabuk ve gömülü katı yağlayıcının kombinasyonu pratik bir geri dönüş yöntemidir.

Alüminyum bronz kaymalı yatağın pratik özellikleri tek bir katalog numarası değildir. Bu bir yük durumu, bir alaşım kalitesi, bir yağlama planı ve hem dökümü hem de işlemeyi gerekli toleransta gerçekleştirebilen bir üreticidir. Kalay bronzunun çok yumuşak olduğu, su veya korozyonun mevcut olduğu veya yeniden yağlamanın güvenilir olmadığı durumlarda alüminyum bronz kullanın. Yağ oluğunu tasarlayın, birleşme yüzeyini sertleştirin ve sipariş vermeden önce PV numaralarını dökümhaneyle onaylayın. Doğru şekilde yapıldığında rulman, makinenin endişelenmeniz gereken son parçası haline gelir.