Багато користувачів повідомляють про поширену проблему: їхні поворотні з’єднання ідеально функціонують на низьких швидкостях, але коли швидкість наближається до номінальної, вони перегріваються, протікають або навіть повністю заклинюють. Основна причина цієї проблеми-у 90% випадків-полягає в ущільненнях і підшипниках.
I. Ущільнення: Теплова рівновага на високих швидкостях визначає успіх чи невдачу
Під час високошвидкісної-роботи лінійна швидкість ущільнювальних поверхонь експоненціально зростає, спричиняючи-тепло, викликане тертям, різко зростає. Часто спостерігаються три типові помилки:
1. Надмірний тиск ущільнювальної поверхні: Сила попереднього натягу, прикладена пружиною або сильфоном, надто велика; отже, температури різко підвищуються на високих швидкостях, що призводить до вигоряння ущільнювальних поверхонь.
2. Матеріали, непридатні для високих швидкостей: стандартні графітові або гумові матеріали швидко зношуються в умовах високої -швидкості. Правильний вибір передбачає використання твердих пар тертя-таких як карбід кремнію (SiC) або карбід вольфраму (WC)-у поєднанні з -температурними-вторинними ущільненнями з PTFE.
3. Перевищені ліміти PV: добуток тиску ущільнювальної поверхні та швидкості ("значення PV") не було розраховано належним чином, що призвело до умов експлуатації, які перевищують допустимі межі для матеріалу.
II. Підшипники: недостатня точність неминуче призводить до вібрації на високих швидкостях
Точність обертання поворотного шарніра повністю залежить від його підшипників:
Недостатній рівень точності: стандартні підшипники класу P0- демонструють значне радіальне биття, що створює сильну вібрацію під час роботи на високій швидкості. Обов’язковим є вибір прецизійних радіально-упорних кулькових підшипників класу Р5 або вище.
Невідповідний зазор: надмірний внутрішній зазор спричиняє зсув ущільнювальних поверхонь (ексцентрик), тоді як недостатній зазор (негативний зазор/попереднє натягування) призводить до перегріву та заїдання. Для високо-швидкісних додатків рекомендується зазор C3.
Неправильне змащення: стандартне мастило має тенденцію викидатися з підшипника на високих швидкостях; тому замість цього слід використовувати спеціальне-мастило для високошвидкісних підшипників.
Резюме: Сальники та підшипники служать «серцем» і «скелетом» поворотного шарніра. Для високо-швидкісних застосувань важливо використовувати збалансовану конструкцію ущільнення в поєднанні з точними підшипниками. У нашій наступній частині ми проаналізуємо поширені помилкові уявлення щодо динамічного балансування, систем охолодження та вибору конструкції.