Motor od 15 kW koji radi na 6000 okretaja u minuti ne bi trebao uništavati usne brtve svakih osam mjeseci. Kada se to dogodi, brtva radi točno ono za što je i dizajnirana, pritišće gumeni rub na rotirajuću površinu, a toplina od tog trenja je ono što ga dokrajčuje. Zamjena usne brtve beskontaktnom brtvom često rješava problem u jednom koraku, jer brtva više ništa ne dodiruje. Beskontaktne brtve odustaju od male zaštite od onečišćenja u zamjenu za niže trenje, nižu radnu temperaturu, veću gornju brzinu i duži vijek trajanja masti. Za čistu, brzu ili vruću opremu ta je zamjena obično prava.
Što se računa kao beskontaktna brtva
Beskontaktna brtva zadržava mazivo unutra i onečišćenje bez trljanja između rotirajućih i nepokretnih dijelova tijekom normalnog rada. U radu ležaja susrest ćete se s četiri uobičajene verzije:
- Prešani čelični štit, prikazan kao ZZ sufiks na broju dijela ležaja
- Labirintska brtva, obrađena kao putanja zavoja u prstenu ili kućištu
- V seal ili gap seal, smješten blizu ramena bez pritiskanja na njega
- Hibridni dizajni koji kombiniraju labirintsku stazu s deflektorom svjetla ili elementom od filca
Štitnik od prešanog čelika je najjednostavniji i najjeftiniji u skupini, a dobro se nosi s grubom prašinom, zadržavanjem masnoće i velikom brzinom. Labirint je najjača opcija u skupini kada ima dovoljno unutarnjih zavoja i odvodni put, ali također zahtijeva najpažljivije projektiranje i najprecizniju strojnu obradu.
Ono što dobijete je mjerljivo. Moment trenja ostaje nizak i stabilan tijekom životnog vijeka ležaja, proizvodnja topline opada, granična brzina raste i vijek trajanja masti se poboljšava jer se bazno ulje ne kuha trenjem brtve. Također nema utora za habanje koji su urezani u osovinu ili rukavac, što je važno kada je osovina skupa ili je teško zamijeniti.
Jednako je jasno čega se odričete. Razmak koji uklanja trenje također je put. Fina prašina, maglica rashladne tekućine, voda za ispiranje i potapanje pronaći će svoj put kroz običnu beskontaktnu brtvu, tako da je za jaku kontaminaciju, cikluse čišćenja prehrambenih postrojenja i rad pod vodom obično potrebna kontaktna brtva, sekundarna barijera ili pročišćavanje.
Usporedba tipova brtvi na istom ležaju
Tablica u nastavku stavlja uobičajene opcije na iste kriterije, tako da je trgovina između trenja i zaštite vidljiva, a ne pretpostavljena.
Izbor brtve uvijek je trgovina između trenja i zaštite od kontaminacije, a niti jedna opcija ne pobjeđuje na obje strane. | Vrsta brtve | Kontakt s površinom za spajanje | Trenje i toplina | Zaštita od kontaminacije | Tipična dužnost |
| Štit od prešanog čelika, ZZ | Nijedan | Vrlo nizak i stabilan | Umjereno, grubo zadržavanje prašine i masnoće | Čist, velika brzina, širok temperaturni raspon |
| Labirintska brtva | Nijedan | Vrlo nisko | Umjereno do visoko kada se koriste odvodni utori | Mjenjači, veliki strojevi, prskanje i magla |
| V brtva, razmak ili lagani kontakt | Malo ili nimalo | Niska | Dobro protiv lagane prašine i prskanja | Elektromotori, ventilatori, veće brzine |
| Nitrilna usna brtva, 2RS | Kontinuirano | Visoko i brzo se diže | Visoka, otporna na vodu i finu prašinu | Niska speed, wet or dirty duty |
| PTFE usna brtva | Kontinuirano | Umjereno do visoko | Visoka, plus kemijska otpornost | Kemijska i prehrambena oprema, topli rad |
Kako beskontaktna brtva zapravo štiti od prljavštine
Zaštita u beskontaktnoj brtvi dolazi od staze, a ne od barijere. Razumijevanje tri faktora objašnjava većinu rezultata u stvarnom svijetu.
Geometrija labirinta i moment čestice
Labirint tjera zrak i čestice da nekoliko puta promijene smjer. Svakim okretom pada pritisak i čestice se zarobljavaju u utoru, tako da onečišćenje mora putovati dalje i s manje energije kako bi stiglo do ležaja. Na rotirajućem prstenu centrifugalna sila izbacuje čestice prema van prije nego što dođu do najdubljeg otvora. Jedan ravni razmak ima daleko lošiju izvedbu od putanje s tri ili četiri promjene smjera, zbog čega se dvije brtve iste nazivne veličine mogu potpuno drugačije ponašati tijekom rada.
Klirens i toplinski rast
Klirens odlučuje radi li beskontaktna brtva ili ne. Radijalni zazori u području od 0,1 do 0,3 mm po strani tipični su za male i srednje ležajeve i moraju se ponovno izračunati kada je kućište aluminijsko, a osovina čelična, kada se radna temperatura razlikuje od temperature sklopa za više od oko 60 stupnjeva Celzijusa ili kada osovina pokazuje primjetno odstupanje. Razmak koji se zatvori na radnoj temperaturi postaje trljajuća brtva bez ikakvih prednosti i sa svim trošenjem.
Orijentacija, odvodi i čišćenje od masnoće
Većina dizajna bez kontakta je usmjerena. Rotirajući deflektor treba biti okrenut prema izvoru onečišćenja tako da se čestice odbacuju s ležaja, a nepomični utor treba biti na čistoj strani. Odvodni otvor na najnižoj točki kućišta omogućuje odlazak vode i kondenzata umjesto da se nakupljaju u otvoru. Lagano čišćenje masti također pomaže, budući da mala količina masti koja izlazi kroz otvor nosi čestice sa sobom i zatvara put iznutra.
Tamo gdje beskontaktne brtve najbolje odgovaraju
Ove aplikacije rijetko razočaraju:
- Električni motori i ventilatori, gdje je brzina konstantna, a okolina čista ili malo prašnjava
- Vretena velike brzine i pogoni alatnih strojeva, gdje toplina trenja ograničava točnost
- Mjenjači i kućišta pumpi s prskanjem ulja, gdje se može strojno obraditi odvodni put
- Robot spojevi i linearni sustavi vođenja, gdje je dug vijek trajanja masti važniji od čvrste barijere
- Industrijska automatizacija koja radi na filtriranom zraku u kontroliranoj radionici
Ove aplikacije obično trebaju nešto više:
- Ljevaonica, rudarstvo i rukovanje agregatima, gdje je abrazivna prašina prisutna u velikim količinama
- Linije hrane sa dnevnim sredstvima za pranje i nagrizajućim sredstvima za čišćenje
- Potopljene pumpe i stalno mokri strojevi
- Vrlo fina vodljiva prašina, poput grafita ili metalnog praha, koja može premostiti uski otvor
Mali i srednji kuglični ležajevi s dubokim utorima su radni konj u većini čistih primjena iznad, od motora ventilatora do pogona pumpi, a brtveni sufiks je ono što odlučuje kako će se ponašati u svakoj od njih.
Mali i srednji kuglični ležajevi s utorima Pregledajte kuglične ležajeve s dubokim utorima za motore ventilatora, pogone pumpi i sličnu opremu za čiste uvjete gdje brtveni sufiks oblikuje performanse. Pogledajte proizvod → Kriteriji odabira koji odlučuju o rezultatu
Prođite redom kroz ove točke jer svaka sužava mogućnosti za sljedeću:
- Brzina. Usporedite potrebnu brzinu s graničnom brzinom za odabranu metodu brtvljenja, ne samo za ležaj
- Raspon temperature i temperaturna razlika, uključujući razliku između uvjeta sklapanja i rada
- Vrsta onečišćenja i veličina čestica, budući da se fini prah ponaša vrlo drugačije od grubog zrna ili prskanja tekućine
- Metoda podmazivanja, jer ponašanje čišćenja masti ovisi o količini punjenja i viskoznosti baznog ulja
- Dostupan aksijalni i radijalni prostor za labirint s dovoljno zavoja
- Pristup za održavanje, jer će se brtva koja se ne može pregledati zamijeniti kao cjelina
Kada se brzina i kombinirana radijalna i aksijalna opterećenja pojavljuju zajedno, dvoredni kuglični ležajevi s kutnim kontaktom u serijama 52 i 53 često se specificiraju s beskontaktnim štitovima, budući da toplina trenja pri brzini košta više od dodatne nepropusnosti brtvljenja.
52 i 53 serije dvoredni ležajevi s kutnim kontaktom Razmotrite dvoredne ležajeve s kutnim kontaktom serije 52 i 53 za kombinirana radijalna i aksijalna opterećenja pri brzini, gdje beskontaktni štitnici smanjuju toplinu trenja. Pogledajte proizvod → Instalacija i rukovanje koje štiti otvor
Razmak je prema dizajnu malen, tako da je pažnja pri sklapanju važnija nego kod brtve s usnom:
- Izmjerite stvarni razmak nakon sastavljanja, ne samo na crtežu, i ponovno ga provjerite na toploj jedinici nakon prvog pokretanja
- Očistite žlijeb brtve od viška masti prije zatvaranja kućišta, jer se blokirani put pretvara u trljanje
- Pritisnite na prsten koji se postavlja, a nikada kroz štit ili labirintski prsten
- Provjerite koncentričnost i odstupanje osovine, jer će se razmak koji je neravnomjeran po obodu prvo zatvoriti s jedne strane
- Provjerite orijentaciju odvoda i deflektora prije nego što pričvrstite kućište
- Provjerite ima li tragova trljanja nakon prvih sati rada, dok je korekcija još jeftina
Načini kvarova i što vam oni govore
Većina problema s beskontaktnim brtvama pojavljuje se na mali broj prepoznatljivih načina.
Dijagnosticiranje beskontaktne brtve obično je stvar povezivanja simptoma sa zazorom, orijentacijom ili problemom podmazivanja. | Simptom | Vjerojatni uzrok | Što prvo provjeriti |
| Mast plače iz jaza | Prekomjerno podmazivanje ili otvor koji je previše otvoren | Količina punjenja i izmjereni razmak |
| Tamne pruge u blizini praznine | Fina prašina prolazi kroz labirint | Broj zavoja i bilo koji sekundarni štit |
| Porast temperature nakon nekoliko sati | Trljajte po razmaku uzrokovanom toplinskim rastom | Zazor pri radnoj temperaturi |
| Hrđa na vanjskom prstenu ili provrtu | Ulaz vode ili kondenzacija | Položaj odvoda i zaštita od prskanja |
| Buka bez vidljivih oštećenja | Pogrešna orijentacija ili suha staza | Usmjeravanje i podmazivanje deflektora |
Usklađivanje brtve sa serijom ležajeva
Sufiks na broju dijela brzi je vodič za načelo brtvljenja. ZZ znači štit od prešanog čelika bez kontakta, a 2RS znači kontaktnu gumenu usnu brtvu. Dvoredni kuglični ležajevi s kutnim kontaktom u serijama 30 i 38 isporučuju se u oba oblika, tako da isti ležaj može poslužiti kao čista jedinica velike brzine ili prljavija jedinica male brzine, ovisno o sufiksu odabranom prilikom unosa narudžbe. Kuglični ležajevi s dubokim žljebovima slijede istu logiku, sa štitnicima za motore i ventilatore i brtvama za mokro ili prašnjavo djelovanje.
Kutni kontaktni ležajevi serije 30 i 38 u dvostrukom redu Usporedite ZZ beskontaktne štitnike i 2RS kontaktne brtve za balansiranje ograničenja brzine protiv zaštite od prašine i vlage u ovim ležajevima serije 30 i 38. Pogledajte proizvod → Kada je izbor između višeg ograničenja brzine i čvršćeg brtvljenja još uvijek nejasan, ova napomena dalje odabir vrste brtve i brzine za ležajeve 3802 prolazi kroz istu odluku s razrađenim primjerom.
Kratki kontrolni popis prije nego što odredite
- Potvrdite kontaminant i odlučite je li praznina uopće prihvatljiva
- Izračunajte zazor pri radnoj temperaturi, a ne pri sobnoj temperaturi
- Provjerite ograničenje brzine za metodu brtvljenja koju namjeravate koristiti
- Dizajnirajte odvod i orijentaciju deflektora u kućište od samog početka
- Planirajte put čišćenja mašću i realan interval ponovnog podmazivanja
- Pregledajte prvu jedinicu nakon kratke vožnje i zabilježite izmjereni razmak
Beskontaktne brtve nisu univerzalan odgovor, ali su bolji odgovor mnogo češće nego što se koriste. Odredite pravi razmak, održavajte stazu čistom i usmjerite deflektor prema prljavštini, a oklopljeni ili labirintski dizajn izdržat će nekoliko kompleta kontaktnih brtvi u istom položaju. Ako radite na određenom kućištu ili slučaju opterećenja, možete pregledati cijeli raspon od a proizvođač ležajeva u Cixi, Ningbo koji izrađuje i zatvorene i zaštićene verzije iste serije.
