Linearno vratilo može raditi u nekim okruženjima pod pritiskom, ali standardno vratilo ne bi trebalo automatski biti tretirano kao komponenta sa nominalnim pritiskom.Prvo pitanje je da li osovina ostaje u potpunosti unutar komore pod pritiskom ili se kreće kroz zid komore. Ova dva aranžmana uključuju vrlo različite inženjerske zahtjeve.
Ako osovina ostane unutar komore, ambijentalni pritisak može imati ograničen direktan učinak na čvrstu čeličnu osovinu, ali još uvijek treba procijeniti medij pod pritiskom, koroziju, podmazivanje i zaptivke linearnih ležajeva. Ako vratilo prelazi granicu pritiska, kompletan prolaz - uključujući osovinu, dinamičku zaptivku, nosač ležaja, kućište i posudu pod pritiskom - mora biti projektovan i ispitan kao jedan sistem.
Šta znači "Okruženje pod visokim pritiskom"?
Izraz "okruženje visokog pritiska" je preširok da bi sam izabrao linearnu osovinu. Može opisati nekoliko različitih radnih uslova:
- Okno koje radi u potpunosti unutar komore ispunjene plinom pod pritiskom.
- Okno potopljeno u ulje pod pritiskom, vodu ili drugu tečnost.
- Klipna osovina koja prolazi kroz zid posude pod pritiskom.
- Osovina koja nosi veliko mehaničko opterećenje, ali nije izložena povišenom pritisku fluida.
Posljednji uvjet je aplikacija sa velikim opterećenjem, a ne nužno okruženje pod visokim pritiskom. Mehaničko opterećenje treba provjeriti kroz naprezanje osovine, otklon, razmak između nosača i nosivost, dok pritisak tekućine ili plina zahtijeva dodatno razmatranje zaptivanja, kompatibilnosti i sigurnosti sistema.
Slučaj 1: Osovina radi unutar komore pod pritiskom
Čvrsta linearna osovina koja se nalazi u potpunosti unutar komore pod ravnomjernim pritiskom obično nije izložena velikoj razlici tlaka na svojoj površini. U ovom rasporedu, primarna briga su obično okolni medij i komponente koje rade sa osovinom.
Treba provjeriti sljedeće uslove:
- Srednja kompatibilnost:Odredite da li komora sadrži vazduh, inertni gas, hidraulično ulje, vodu, paru ili hemijsku tečnost.
- Rizik od korozije:Vlaga, so, hemikalije i procesni fluidi mogu napasti površinu osovine.
- Ponašanje maziva:Mazivo mora ostati stabilno i kompatibilno s radnim medijem, temperaturom i materijalima zaptivke.
- Performanse ležajeva i zaptivki:Zaptivke i držači linearnih ležajeva mogu se drugačije ponašati pod pritiskom ili izlaganjem kemikalijama.
- Bicikliranje pritiska:Ponovljeni pritisak i smanjenje pritiska mogu uticati na zaptivke, zadržavanje zarobljenog gasa i maziva.
U ovom slučaju, odabir odgovarajućeg materijala osovine i površinske obrade može biti dovoljan za samo vratilo, ali linearni ležaj, zaptivke i sistem podmazivanja i dalje moraju biti pregledani.
Slučaj 2: Osovina prelazi granicu pritiska
Zahtjevnija situacija se javlja kada klipno linearno vratilo prolazi kroz zid kućišta pod pritiskom. Razlika pritiska tada djeluje na efektivnu površinu osovine i proizvodi aksijalnu silu:
F = sila izazvana pritiskom, ΔP = razlika pritiska i A = efektivna površina osovine.
Za kružno okno, efektivna površina se može procijeniti iz:
Na primjer, osovina od 20 mm izložena razlici tlaka od 1 MPa razvija aksijalnu silu od približno 314 N prije nego što se dodaju trenje, ubrzanje i vanjska radna opterećenja. Ovaj proračun ne dokazuje da je sklop siguran, ali pokazuje zašto pritisak mora biti uključen u odabir aktuatora, brtve i nosača.
Okno koje prelazi granicu pritiska takođe zahteva odgovarajući dinamički raspored zaptivanja. U zavisnosti od medijuma i radnih uslova, sistem može da koristi projektovane zaptivke šipke, pakovanje, mehove, magnetnu spojnicu ili drugi namenski dizajnirani prolaz. Standardna linearna zaptivka ležaja dizajnirana je uglavnom za zadržavanje maziva i smanjenje kontaminacije; to nije automatski zaptivka koja održava pritisak.
Koji materijal osovine treba uzeti u obzir?
Izbor materijala više zavisi od medija pod pritiskom i izloženosti koroziji nego samo od broja pritiska.
| Opcija osovine | Potencijalna prednost | Glavno ograničenje |
|---|---|---|
| Kaljeni ugljenik ili čelik za ležajeve | Visoka površinska tvrdoća i dobra otpornost na habanje za linearne ležajeve | Zahtijeva zaštitu u vlažnim ili korozivnim medijima |
| Tvrdo hromirana osovina | Poboljšana izdržljivost površine i otpornost na vlagu ili laganu koroziju | Hromiranje nije potpuna zaštita od agresivnih hemikalija ili oštećenog premaza |
| Osovina od nerđajućeg čelika | Bolja otpornost na koroziju u odgovarajućim medijima | Kvaliteta nerđajućeg čelika, tvrdoća i hemijska kompatibilnost moraju se provjeriti |
DLY linearne osovine mogu se proizvoditi od različitih materijala i s različitim površinskim tretmanima ovisno o vrsti proizvoda. Standardne kaljene linearne površine vratila se obično kontrolišu za tvrdoću, ravnost i završnu obradu jer osovina takođe služi kao traka za kotrljanje za linearni ležaj. Međutim, ove proizvodne karakteristike ne treba tumačiti kao sertifikovani pritisak.
Za hemijski agresivne medije mora se navesti tačna koncentracija, temperatura i vreme izlaganja. Opšti opis "nerđajući čelik" nije dovoljan jer različite vrste nerđajućeg čelika mogu različito reagovati na kloride, kiseline i druge hemikalije.
Zašto je završna obrada važna za pečat
Kada osovina prođe kroz dinamičku zaptivku, stanje njene površine utječe na curenje, trenje i trošenje brtve. Površina koja je previše hrapava može oštetiti zaptivnu usnu, dok ogrebotine, udubljenja, rđa ili prekidi u premazu mogu stvoriti puteve curenja.
Stoga bi osovinu trebalo procijeniti na:
- Prečnik i tolerancija u području zaptivanja.
- Hrapavost površine koju zahtijeva odabrani proizvođač brtve.
- Pravost i izvlačenje tokom povratnog kretanja.
- Tvrdoća i otpornost na habanje.
- Odsustvo ogrebotina, korozivnih jama i nedostataka u oplati.
- Obrada ivica kako bi se izbjeglo oštećenje zaptivke tokom montaže.
Završna obrada potrebna za kotrljajući linearni ležaj možda neće biti identična završnoj obradi koja je potrebna za zaptivanje pod pritiskom. Oba zahtjeva moraju biti potvrđena kada ista površina osovine obavlja obje funkcije.
Postojeće DLY slike linearnog vratila
Dolje prikazani proizvodi su primjeri preciznih linearnih osovina. Fotografije pokazuju tip osovine i stanje površine, ali ne predstavljaju certifikaciju pritiska ili kompletan sklop za brtvljenje pod pritiskom.
Kompatibilnost podmazivanja i srednjeg pritiska
Izbor maziva ne bi trebao biti zasnovan samo na oznaci kao što je "mast pod visokim pritiskom". Mazivo mora biti kompatibilno sa okolnim fluidom ili gasom, radnom temperaturom, materijalom ležaja, zaptivnim materijalom i metodom održavanja.
Potencijalni problemi uključuju:
- Ispiranje maziva u tečnom okruženju.
- Mast za zgušnjavanje, odvajanje ili reakcija sa procesnim medijumom.
- Oticanje ili stvrdnjavanje elastomernih brtvi.
- Gubitak podmazivanja tokom ponovljenih ciklusa pritiska.
- Kontaminacija čistog procesa česticama masti ili habanja.
Prehrambeni, medicinski, sistemi bogati kiseonikom ili hemijski osetljivi sistemi mogu zahtevati maziva specifična za primenu i dodatni bezbednosni pregled. Standardnu industrijsku mast ne treba smatrati prikladnom bez provjere kompatibilnosti.
Šta se mora testirati?
Ako je osovina dio sklopa koji sadrži pritisak ili sklop za prelaz pod pritiskom, ispitivanje treba provesti na cijelom sistemu, a ne samo na vratilu.
| Provjeri | Svrha |
|---|---|
| Ispitivanje pritiska i curenja | Potvrdite da kompletno kućište i raspored zaptivača zadržava medij |
| Klipni test izdržljivosti | Procijenite curenje, habanje zaptivke i stanje površine osovine u ponovljenim ciklusima |
| Test kompatibilnosti materijala | Provjerite koroziju, bubrenje, degradaciju ili reakciju maziva |
| Ciklus temperature i pritiska | Procijenite promjenu dimenzija i stabilnost zaptivanja u promjenjivim uvjetima |
| Pregled osovine | Potvrdite prečnik, ravnost, tvrdoću, završnu obradu površine i stanje premaza |
Potreban ispitni tlak, faktor sigurnosti i certifikat zavise od stroja, nadležnosti, srednjeg i primjenjivog standarda opreme pod pritiskom. Ove zahtjeve treba potvrditi projektant odgovoran za kompletnu opremu.
Informacije koje treba dati prije odabira osovine
Uobičajeno pitanje kupaca je: "Može li ovo okno izdržati 5 MPa?" Ta vrijednost tlaka sama po sebi nije dovoljna za preporuku osovine. Treba dostaviti sljedeće informacije:
- Da li osovina ostaje unutar komore ili prolazi kroz njen zid?
- Koje su normalne i maksimalne razlike u pritisku?
- Da li je medij vazduh, gas, ulje, voda, para ili hemijska tečnost?
- Koje su radne temperature i temperature čišćenja?
- Koji su promjer osovine, hod, brzina i frekvencija ciklusa potrebni?
- Koja radijalna, aksijalna i momentna opterećenja djeluju na vratilo?
- Koji će se linearni ležaj i dinamička brtva koristiti?
- Da li su potrebni ikakvi certifikati za posude pod pritiskom ili industrijski certifikati?
Za opći odabir osovine - uključujući materijal, prečnik, tvrdoću, metodu potpore i usklađivanje ležajeva - pogledajtevodič za izbor linearne osovine. Ako su vlaga ili lagana korozija glavna briga, usporedite ahromirana osovina sa regularnom linearnom osovinom. Dostupni tipovi osovina DLY-a također se mogu pregledati nastranica proizvoda linearne osovine.
Zaključak
Linearna osovina se može koristiti unutar određenih okruženja pod pritiskom kada su njen materijal, površinska obrada, ležaj, mazivo i okolni medij kompatibilni. Međutim, kada osovina prođe kroz granicu pritiska, ona postaje dio dinamičkog sistema zaptivanja i ne može se odabrati samo iz specifikacija osovine.
Nemojte opisivati standardnu linearnu osovinu kao nominalnu pod pritiskom osim ako je kompletan sklop dizajniran i verifikovan za definisani pritisak, temperaturu, medij i radni ciklus.
Trebate pomoć da potvrdite specifikaciju linearne osovine?
Pošaljite DLY prečnik osovine, dužinu, model ležaja, crtež, radni medij i zahtjeve za okoliš za početni odabir vratila. Odobrenje tlačnog sistema mora biti završeno za cijeli sklop opreme.
WhatsApp:+86 166 0578 8856
Email:dlyexport2@dlybearing.com
Kontaktirajte DLY
