Hoe met brons omhulde lagers presteren onder omstandigheden met hoge belasting en weinig smering

Overweeg een geleidebus voor een stempelmatrijs waarvan de automatische vetleiding halverwege een dienst uitvalt. Een gegoten bronzen bus op dezelfde spil scoort binnen enkele minuten en loopt vast voordat het uur voorbij is. Een met brons omwikkeld lager met ingebedde grafietpluggen blijft de rest van de dienst draaien, en bij demontage is de radiale slijtage vaak minder dan 0,05 mm.

Dat resultaat is de reden waarom ingenieurs van Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. (Shuangnuo) met brons omwikkelde lagers specificeren voor glijpunten die zware lasten dragen en de olietoevoer niet kunnen garanderen. De constructie bestaat uit een bus met stalen achterkant, een gesinterde bronzen laag en pluggen met vast smeermiddel in de boring. Het vervangt geen smering; het maakt smeerverlies overleefbaar.

Definitie: een met brons omwikkeld lager ondersteunt een hoge oppervlaktedruk via de stalen achterkant, terwijl ingebedde vaste smeermiddelen een droge, wrijvingsarme overdrachtsfilm op de as behouden.

Wat bronzen omwikkelde lagers anders maakt

Met brons omwikkelde lagers danken hun prestaties bij hoge belasting en lage smering aan een drielaagse structuur, en niet aan één enkel materiaal.

De stalen achterkant is de ladingdrager. In de FB090-serie wordt een koolstofarme stalen strip tot een bus gevormd en met een perspassing geïnstalleerd. Omdat het staal dun maar stijf is, brengt het lager de contactdruk rechtstreeks over op de behuizing. Zo draagt ​​een gewikkelde bus statische belastingen tot 250 MPa in een fractie van de radiale ruimte die een massieve gegoten bronzen bus nodig heeft.

De middelste laag is een matrix van gesinterd brons, doorgaans 0,2-0,5 mm dik, gebonden aan het staal. Het past zich aan bij kleine afwijkingen, sluit vuil in en geleidt wrijvingswarmte weg van het oppervlak.

Het derde onderdeel is een set grafiet- of grafiet-compound-pluggen die in gaten door de bronslaag worden gedrukt. Terwijl de as beweegt, wordt het plugmateriaal afgeschoren en op de as gepolijst, waardoor de overdrachtsfilm wordt opgebouwd die de belasting draagt ​​als er geen olie aanwezig is.

FB090 Brons omwikkeld lager met diamanten smeerzakken Deze met brons omwikkelde CuSn8-bus biedt een hoog draagvermogen en zelfsmerende prestaties voor zware machines, ter vervanging van traditionele gegoten bronzen bussen en bespaart tegelijkertijd ruimte en kosten. Bekijk Product →

Prestaties bij hoge belasting: de stalen achterkant draagt de stress

Onder hoge statische en dynamische belastingen zorgt de stalen rug voor maatvastheid; het brons beheert alleen het oppervlak.

Lagers van FB090-kwaliteit vertonen een typische maximale statische belasting van 250 MPa en een maximale dynamische belasting van 140 MPa, uitgaande van een stijve cilindrische behuizing en een perspassing. Dezelfde bus in een flexibele behuizing verliest een groot deel van die capaciteit, daarom is de stijfheid van de behuizing onderdeel van het lagersysteem.

Slijtagegedrag volgt. Bij oscillerende tests bij een contactdruk van 25 MPa en een glijsnelheid van 0,08 m/s vertonen bussen van het FB090-type die drooglopen tegen een as van gehard staal doorgaans 0,02-0,04 mm radiale slijtage per 100 uur, dezelfde orde als een ingevette bus van gegoten brons en veel beter dan een niet-ingevette bus.

Een boring van 40 mm waarvoor een behuizingszak van 52 mm in gegoten brons nodig is, past op een zak van 44 mm als omwikkelde bus, waardoor radiale ruimte vrijkomt en de materiaalkosten van de bus met ongeveer 60% worden verlaagd.

FB092 Brons gewikkeld lager met oliegaten voor gebruik bij lage snelheden Deze zelfsmerende bus is ontworpen voor toepassingen met middelhoge belasting en lage snelheden en slaat olie op in geboorde gaten, vermindert het onderhoud en kan conventionele, volledig koperen hulzen tegen lagere kosten vervangen. Bekijk Product →

Laag-smeergedrag: het transferfilmmechanisme

Als er geen vet of olie aanwezig is, blijven de met brons omhulde lagers draaien omdat de pluggen voortdurend een stevige film op de schuifinterface vernieuwen.

Grafiet plugmateriaal is zachter dan brons, dus door contactdruk wordt het over de schacht uitgesmeerd. Binnen enkele minuten verschijnt er een dunne donkere film, en er vindt glijden plaats tussen die film en het brons in plaats van van metaal op metaal. Droge wrijving daalt van het bereik van 0,15-0,30 bij droog gegoten brons naar een typische 0,06-0,12.

De film wordt na elke stilstand en herstart opnieuw opgebouwd, en daarom is de constructie geschikt voor oscillerende, heen en weer gaande en start-stop-taken. Op grafiet gebaseerde pluggen vergroten het servicebereik van -40 tot 200 °C, voorbij de limiet van de meeste vetten.

De toestand van de as regelt de hechting van de film. Voor belastingen boven 50 MPa gebruikt u een as gehard tot 45 HRC met een Ra 0,4-1,6 micrometer afwerking. Onze analyse van de slijtvastheid van FB090 behandelt de faalwijzen in detail.

Als het bedrijf continu draait boven 0,5 m/s, voeg dan olie toe. Voor oscillatie, heen en weer bewegen of lange perioden van inactiviteit onder belasting zal alleen de transferfilm de taak vervullen.

Brons omwikkeld versus gegoten brons, bimetaal en PTFE-gevoerde lagers

Met brons omwikkelde lagers bevinden zich tussen de uitersten van het spectrum van glijlagers: sterker dan met PTFE beklede typen bij schokken en vervuiling, vergevingsgezinder zonder olie dan gegoten brons, en compacter dan beide.

Selectieregel: kies voor brons omwikkeld als het lager periodiek drooglopen, schokken en vuil moet overleven; kies bimetaal als er af en toe olie binnenkomt; kies alleen PTFE-gevoerd voor schoon, licht belast glijden; kies alleen voor gegoten brons als dikke muren verplicht zijn.

FB094 Loodvrij brons gewikkeld lager met afdichtring Een verbeterde versie van de FB092 met een afdichtring om vetlekkage en het binnendringen van vuil te voorkomen, en biedt loodvrije, zelfsmerende prestaties bij hoge belasting voor veeleisende industriële omgevingen. Bekijk Product →

Waar met brons omhulde lagers hun waarde verdienen

Met brons omwikkelde lagers verschijnen overal waar zware oscillerende belastingen in aanraking komen met onderbroken smering: draaipennen, geleidepalen, cilindertappen en soortgelijke taken.

• Bouw- en grondverzetmachines: scharnierpennen van giek en bak op graafmachines en laders, blootgesteld aan stof en lange onderhoudsintervallen.
• Landbouwmachines: draaipunten van de trekhaak, koppelingen van de planter en mechanismen van de balenpers die seizoensafhankelijk worden gesmeerd.
• Hydraulische systemen: cilindertappen en pompbussen onder grenssmering.
• Gereedschappen en matrijzen: geleidepalen, uitwerphulzen en slijtplaten in stempel- en spuitgietmatrijzen.
• Materiaalbehandeling: transportrollen, palletiseermachines en kraanschijven.
• Maritiem en offshore: luikmachines en tuigage waar spoelwater vet verwijdert.

Shuangnuo vervaardigt de FB090-serie met intern bronsgieten, smeltfasespectroscopie bij elke hitte en machinale bewerking op een vloot van meer dan 80 CNC-machines. De eerste materiaalproductie op bestelling verkort de doorlooptijden voor metrische en niet-standaard maten.

De voor de aankoop relevante mogelijkheid is traceerbaarheid: interne smeltcontrole en mechanische testrapporten van derden zijn van belang wanneer een lager 250 MPa draagt ​​op het contactpunt.

Met brons omwikkelde lagers vervangen de smering niet; ze maken smeerverlies overleefbaar. Ontwerpers krijgen een kleiner bereik, een eenvoudiger smeercircuit en een machine die een gemist onderhoudsinterval overleeft in plaats van een as te verscheuren. Om de FB090 voor een specifieke toepassing te evalueren, gebruikt u de PV-limiet als eerste poort en controleert u vervolgens de stijfheid van de behuizing en de asafwerking.

Veelgestelde vragen