Rulmenți PU: Rulmenți cu bile acoperiți cu poliuretan - Date, selecție și configurații personalizate

Ce este de fapt un rulment PU

Un rulment PU este un element de rulare compozit: un miez standard de rulment cu bile adânci, de obicei din seriile 608, 6000, 6200, 626 sau 625, cu o bandă de rulare din poliuretan turnată cu precizie lipită de inelul exterior. Miezul de oțel suportă sarcini radiale și axiale, definește precizia de rotație și stabilește limita de viteză. Stratul de poliuretan se ocupă de partea de suprafață a lucrării. Se deformează sub sarcină pentru a lărgi zona de contact, atenuează vibrațiile înainte de a ajunge la cadru și protejează inelul exterior de contactul abraziv cu o șină, șină sau rolă. Dacă specificați un rulment acoperit cu PU pentru o rolă transportoare, un suport de ușă glisantă sau o roată de antrenare, prima decizie nu este culoarea sau duritatea benzii de rulare. Este rulmentul de miez, deoarece miezul guvernează capacitatea de încărcare și precizia de rulare.

Calitatea lipirii separă un rulment durabil din PU de unul de scurtă durată. O construcție la preț redus întinde un manșon de polimer peste inelul exterior din oțel; sub sarcină radială, manșonul poate aluneca, genera căldură de frecare internă și se poate roti defazat cu miezul. Procesul nostru degresează și fosfatează inelul exterior, aplică un promotor de aderență, apoi modelează prin injecție poliuretanul sub presiune și temperatură controlate. După întărire, fiecare lot trece printr-o verificare a aderării la torsiune: banda de rulare nu trebuie să se rotească pe inel atunci când cuplul specificat este aplicat în oricare direcție. Acest test este o poartă de trecere sau eșec înainte ca mostrele să fie aprobate pentru expediere.

Familiile standard de rulmenți din PU acoperă dimensiuni ale alezajului de la 4 mm la 20 mm, cu diametre exterioare din poliuretan turnat cu aproximativ 2 mm până la 10 mm mai mari decât diametrul exterior al inelului de oțel. Un miez de 608 (8 x 22 x 7 mm), de exemplu, este de obicei supraturnat la un diametru exterior PU de 26 mm, iar un miez de 6000 (10 x 26 x 8 mm) este adesea supraturnat la 30 sau 35 mm. Aceste dimensiuni nu sunt cosmetice. Raportul dintre diametrul exterior PU și diametrul exterior din oțel modifică rezistența la rulare, acumularea de căldură și distribuția sarcinii, așa că ar trebui să fie selectat pentru starea reală de lucru, mai degrabă decât copiat dintr-un produs cu aspect similar.

De ce poliuretanul este materialul de alegere pentru rulmenții acoperiți

Poliuretanul este specificat în rulmenți acoperiți atunci când aplicația necesită o combinație de rezistență la abraziune, amortizare și capacitate de încărcare pe care materialele individuale nu o oferă. Graficul de mai jos compară rezistența relativă la abraziune-alunecare a materialelor polimerice obișnuite, cu un poliuretan termoplastic Shore A 85 la care se face referire ca 100.

Cauciucul natural este mai elastic decât PU, dar se uzează de trei ori mai repede în contactul continuu de alunecare. Nailonul rezistă bine la uzură, dar este rigid, astfel încât transmite zgomotul și vibrațiile în loc să le absoarbă. PVC-ul este economic, dar slab în condiții de sarcină dinamică și impact la temperatură scăzută. Poliuretanul acoperă cea mai largă gamă de operare: de la aproximativ 70 Shore A pentru sarcini silențioase, cu forță redusă până la 95 Shore A pentru aplicații care necesită o benzi de rulare dura, stabilă dimensional, cu un grad de elasticitate.

Al doilea avantaj este gestionarea presiunii de contact. Atunci când un rulment din oțel dur rulează direct pe o șină subțire de metal, zona de contact este mică și presiunea locală poate fi extrem de mare, marcând șina și generând zgomot. Banda de rulare din PU mărește zona de contact, astfel încât același rulment poate rula pe șenile din oțel vopsit, aluminiu anodizat sau polimer fără a deteriora suprafața de împerechere. Cumpărătorii aleg adesea rulmenți acoperiți cu PU nu pentru că rulmentul în sine s-ar defecta, ci pentru că un rulment din oțel nu distruge șina sau face produsul prea zgomotos pentru a fi vândut.

Caracteristici de performanță și limite de funcționare

Anvelopa de funcționare a unui rulment PU se reduce la patru numere: duritate, sarcină, temperatură și viteză. Ele interacționează, așa că schimbarea uneia le schimbă de obicei pe celelalte. O banda de rulare mai dură poate suporta mai multă sarcină, dar transmite mai multe vibrații. O benzi de rulare mai moale este mai silențioasă, dar se îndoaie mai mult și acumulează mai multă căldură la viteză mare. Valorile de mai jos sunt tipice pentru poliuretanul turnat standard pe un miez de rulment adânc cu bile.

Duritatea este prima specificație de fixat. Gama de la 70 la 80 Shore A se potrivește rolelor de mobilă și ușilor glisante, unde aderența, silențialitatea și toleranța la dezechilibre minore contează. Banda de la 80 la 90 Shore A este zona de uz general pentru rolele transportoare și roțile de ghidare, echilibrând deviația cu durata de viață a uzurii. Gama de la 92 la 95 Shore A este pentru roți grele, role de prindere și secțiuni de transfer de sarcină mare, unde banda de rulare trebuie să-și mențină forma și să reziste la tăiere sau rupere.

Temperatura este limitată de compusul PU, nu de rulmentul din oțel. Poliuretanul standard rulează continuu de la -20 grade C la 80 grade C. Excursii scurte la 110 grade C sunt tolerabile în majoritatea formulărilor, dar căldura prelungită întărește banda de rulare, accelerează fisurarea și slăbește legătura cu inelul. Dacă aplicația implică curățare cu abur, apă fierbinte sau căldură radiantă continuă, proiectarea ar trebui să utilizeze o calitate stabilă la căldură sau un rulment din oțel neacoperit în acea zonă.

Viteza este limitată și de banda de rulare. Stratul PU mărește diametrul efectiv de rulare și adaugă stres centrifugal, astfel încât un rulment acoperit nu poate rula la aceeași viteză de rotație ca miezul său neacoperit. Ca regulă practică, mențineți viteza de suprafață sub aproximativ 2 m/s pentru benzile moi și sub 5 m/s pentru benzi dure, apoi măsurați creșterea temperaturii în primele ore de funcționare. Dacă cerința de viteză bazată pe timp este dominantă, de exemplu un motor cu rulmentul montat direct pe arbore, grosimea benzii de rulare trebuie redusă sau trebuie specificat jocul interior al miezului și grăsimea pentru viteza reală.

Configurații standard, profiluri de rulare și opțiuni

Rulmenții acoperiți cu PU sunt produși în mai multe forme geometrice. O banda de rulare cilindrică plată este standardul pentru rolele drepte și roțile transportoare. O banda de rulare cu canelură în V centrează rulmentul pe șinele în V și menține ansamblul aliniat fără flanșe de ghidare suplimentare. Profilele cu caneluri în U sau concave rulează pe tuburi rotunde și ghidaje de sârmă. Formele benzii de rulare încoronate gestionează nealinierea unghiulară între rolele adiacente și reduc încărcarea pe margine. Profilul este prelucrat în matriță, astfel încât trecerea de la plat la canelat nu modifică în mod semnificativ rulmentul, prețul sau timpul de livrare.

• Profil cilindric plat: role drepte, mese de transfer, roți transportoare
• Profil cu caneluri în V: șine în V, cărucioare, umerase uși glisante
• Profil cu canelură în U: ghidaje de tub rotund, ghidaje de sârmă, sisteme de scripete ușoare
• Profil încoronat: role cu autocentrare, compensare a nealinierii
• Profil de margine teșit: role de ghidare a marginilor și urmărire a curelei

Culorile și gradele de materiale pot fi personalizate fără a modifica dimensiunile. PU negru este implicit industrial, deoarece negrul de fum îmbunătățește consistența la uzură și rezistența la UV. Treptele portocalii și verzi sunt utilizate în zonele de siguranță sau pentru a identifica o funcție de role pe o linie de producție. PU alb este disponibil pentru zonele legate de alimente în care transferul de culoare trebuie evitat, deși formula trebuie verificată în raport cu temperatura de funcționare și cu substanțele chimice de curățare utilizate.

Trei serii reprezentative din catalog prezintă gama: PU 608-267, un rulment cu 608 miezuri cu un diametru exterior PU de 26 mm și 7 mm lățime; PU 626-268, o serie de 626 miezuri oferită și cu un arbore prelungit din oțel pentru montare directă cu role; și PU 6201-4018, o serie 6201-core cu un diametru exterior PU de 40 mm și 18 mm lățime pentru role de prindere și tăvi de transfer mai grele.

Rulment cu bile cu canelura adâncă acoperit PU 608-267 pentru aplicații versatile Acest rulment cu 608 miezuri cu diametru exterior PU de 26 mm se potrivește cu operațiuni frecvente și medii corozive, oferind rezistență redusă la zgomot și uzură, așa cum este evidențiat în seria de catalog. Vizualizare produs →

PU 626-268 Rulment cu bile adânci din PU negru cu opțiune de arbore extins Dispunând de o acoperire PU cu 626 miezuri și negru, acest model rezistă la umiditate și coroziune, cu un arbore de oțel extins disponibil pentru montarea directă cu role în sistemele de transfer. Vizualizare produs →

PU 6201-4018 Rulment acoperit cu PU pentru sarcini grele pentru role de prindere Cu un diametru exterior PU de 40 mm și o lățime de 18 mm, acest rulment cu miez 6201 face față sarcinilor mai grele, reducând frecarea și zgomotul pentru tăvile și mașinile industriale de transfer. Vizualizare produs →

Toate acestea pot fi asamblate cu garnituri de cauciuc (RS) sau scuturi de oțel (ZZ) pe miezul de oțel. Versiunile etanșate sunt recomandate pentru atelierele cu praf, liniile de prelucrare a lemnului, zonele umede sau orice mediu în care grăsimea din interiorul miezului trebuie să rămână curată pentru a păstra comportamentul redus de zgomot al ansamblului.

Acolo unde se folosesc rulmenti din PU

Aplicațiile se împart în patru grupe: deplasarea în liniște a pieselor grele, ghidarea produselor de-a lungul unei căi, rularea în condiții umede sau cu praf și protejarea unei suprafețe costisitoare. În fiecare caz, rulmentul efectuează două lucrări simultan, suportând sarcina și gestionând contactul cu suprafața, motiv pentru care este specificat în locul unui rulment din oțel simplu.

Cum să alegeți rulmentul PU potrivit

Selectarea unui rulment PU înseamnă potrivirea a patru variabile simultan: dimensiunea miezului rulmentului, duritatea PU, profilul benzii de rulare și tipul de etanșare. Tabelul de mai jos oferă un punct de plecare practic pentru cele mai comune cerințe.

Metoda de montare este următorul aspect. Dacă rulmentul este presat pe un arbore de oțel, toleranța alezajului a rulmentului miez controlează potrivirea. Miezurile standard cu caneluri adânci sunt realizate conform sistemelor de toleranță ISO; pentru ansamblurile cu role din PU recomandăm toleranța alezajului P6 sau mai bună, iar arborele ar trebui să respecte recomandarea de toleranță h7 pentru acel alezaj. În timpul testării eșantionului, verificați următoarea listă de verificare:

• Măsurați diametrul exterior PU în trei poziții de-a lungul lățimii; variația peste 0,15 mm poate provoca o balansare a rolei.
• Verificați concentricitatea dintre alezaj și banda de rulare din PU prin rotirea rulmentului pe un dorn cu cadran; depășirea de peste 0,1 mm devine vizibilă la viteză.
• Aplicați un cuplu între benzi de rulare și inel pentru a confirma forța de reținere a legăturii.
• Rulați prototipul încărcat la viteza de lucru și măsurați temperatura inelului exterior după 1 oră și după 24 de ore. O temperatură stabilă înseamnă că echilibrul termic este acceptabil.
• Verificați zgomotul cu un decibelmetru sau un test de ascultare la viteza de funcționare; banda de rulare din PU nu ar trebui să creeze zgomot tonal împotriva pistei.

Controlul de fabricație și calitate

Calitatea rulmenților din PU este decisă în procesul de turnare. Temperatura, presiunea de injecție, viteza de închidere a matriței și timpul de întărire influențează toate dimensiunile finale și rezistența aderării. Linia noastră de producție funcționează conform procedurilor ISO 9001:2015, cu trasabilitate material-lot pentru fiecare lot de miezuri de oțel și materie primă poliuretanică. Filiala de producție deține certificarea sistemului de calitate GB/T 19001-2016, iar capacitatea anuală pentru rulmenți și elemente de fixare de precizie este de 30 de milioane de seturi.

Inspecția de intrare acoperă miezul de oțel: diametrul alezajului, diametrul inelului exterior, jocul radial, zgomotul și starea de etanșare. După turnare, banda de rulare din PU este măsurată pentru diametrul exterior, lățime, rotunjime și concentricitate față de alezaj. Toleranțele tipice sunt /-0,15 mm pe diametrul exterior PU și nu mai mult de 0,1 mm. Fiecare lot este, de asemenea, verificat pentru duritatea benzii de rulare la valoarea Shore specificată și se efectuează un test de aderență distructivă pe o probă din fiecare cavitate a matriței.

Ambalajul de export împiedică deformarea benzilor de rulare în timpul tranzitului. Rulmenții sunt plasați individual în tăvi, apoi ambalați și paletizati pentru transportul maritim sau aerian, cu separatoare moi între straturi pentru a preveni apariția netedă a PU în timpul călătoriilor lungi ale containerelor.

Dimensiuni, culori și opțiuni de asamblare personalizate

Cele mai frecvente solicitări personalizate pe care le procesăm sunt un diametru exterior specific din PU pentru a se potrivi cu o distanță de cale existentă, o banda de rulare mai lată sau mai îngustă, un inel interior extins la unul sau ambele capete, un arbore din oțel presat și o banda de rulare colorată pentru identificarea produsului. Personalizarea nu necesită un nou design al rulmentului, deoarece miezul rămâne o serie standard cu canale adânci; se modifică doar geometria matriței și parametrii de turnare. Stratul PU poate fi, de asemenea, combinat cu un arbore ca o singură unitate de role, ceea ce simplifică asamblarea pentru client.

Când inginerii specifică un rulment din poliuretan pentru o mașină nouă, cea mai rapidă cale este să începeți cu un miez standard și să ajustați dimensiunile PU în timpul fazei de eșantionare. Sfaturi practice privind compararea materialelor, claselor de duritate și limitelor de aplicare sunt acoperite în ghidul nostru despre cum să alegi rulmentul cu bile adânci din PU potrivit .

Pentru miezuri non-standard, cum ar fi rulmenți cu două rânduri, miezuri din oțel inoxidabil sau dimensiuni ale alezajului în afara gamei standard, le tratăm ca proiecte dedicate cu propria lor procedură de aprobare a eșantionului. Rulmenții de precizie non-standard personalizați sunt o linie de produse separată, deoarece etapele de prelucrare, tratament termic și inspecție sunt diferite de turnarea standard din PU. Furnizarea unui desen cu direcția de încărcare necesară, stilul de montare și condițiile de mediu este suficientă pentru a începe o cotație.

Instalare, întreținere și defecțiuni comune

Majoritatea defecțiunilor lagărelor din PU sunt legate de instalare. Apăsarea unei role acoperite pe un arbore supradimensionat sau lovirea cu ciocanul pe inelul exterior în loc de inelul interior, deteriorează atât banda de rulare, cât și miezul de oțel. Următoarea procedură acoperă majoritatea ansamblurilor de role PU:

1. Curățați arborele și verificați diametrul față de toleranța alezajului înainte de presare.
2. Aplicați un strat subțire de ulei de asamblare sau unsoare pe arbore, nu pe banda de rulare.
3. Apăsați rulmentul aplicând forță numai pe inelul interior; pentru role acoperite, sprijiniți inelul interior cu o unealtă de presare care nu atinge banda de rulare din PU.
4. Pentru potriviri prin interferență, utilizați o presă cu arbore sau o presă hidraulică cu o cursă lentă și controlată. Nu loviți niciodată rulmentul cu un ciocan.
5. După montare, rotiți ansamblul manual pentru a confirma mișcarea liberă și rotația concentrică.

În timpul serviciului, verificați dacă există trei simptome: mișcare relativă între benzi de rulare și inel, puncte plate și zgomot. Separarea benzii de rulare indică de obicei o potrivire supradimensionată, o stare de funcționare supraîncălzită sau expunerea la o substanță chimică incompatibilă. Petele plate apar atunci când o banda de rulare moale este lăsată sub sarcină statică pentru o perioadă lungă de timp sau când rola trage în loc să se rotească. Zgomotul vine aproape întotdeauna de la miezul rulmentului: odată ce apa sau praful trece prin etanșare, grăsimea se degradează și rulmentul devine audibil chiar dacă banda de rulare încă arată corect.

Curățați rulmenții acoperiți cu PU cu apă și săpun blând sau cu același solvent folosit în jurul echipamentului, după verificarea compatibilității solventului cu poliuretanul. Nu înmuiați rulmentul în degresanți pe bază de petrol pentru perioade lungi de timp; pot plastifia banda de rulare și pot modifica duritatea acesteia în permanență.

Întrebări frecvente

Care este diferența dintre un rulment PU și un rulment acoperit cu cauciuc?

Rulmenții standard acoperiți cu cauciuc din cauciuc natural, EPDM sau SBR oferă elasticitate ridicată și aderență bună, iar costul materiilor prime este mai mic. Poliuretanul oferă o rezistență de aproximativ două ori mai mare la abraziune, o rezistență mai mare la rupere și o gamă mai largă de duritate. Pentru o rolă care rulează continuu, de exemplu o rolă transportoare care transportă ambalaje abrazive, PU durează de obicei de câteva ori mai mult înainte ca uzura suprafeței să modifice diametrul de rulare. Cauciucul rămâne o alegere bună pentru rolele foarte moi, cu aderență ridicată, la viteză foarte mică, dar PU acoperă majoritatea aplicațiilor industriale și de mobilier cu o durată de viață mai lungă.

Ce duritate Shore ar trebui să aleg?

Utilizați 70 până la 75 Shore A atunci când rulmentul rulează pe o cale fragilă, necesită o aderență ridicată sau trebuie să amortizeze un ansamblu ușor împotriva vibrațiilor. Utilizați 80 până la 85 Shore A pentru role de uz general, uși glisante, sertare și rulouri transportoare. Utilizați 90 până la 95 Shore A pentru sarcini mari, forțe mari de strângere și aplicații în care stabilitatea dimensională contează mai mult decât absorbția zgomotului. Dacă aveți îndoieli, trimiteți datele de încărcare și viteză și solicitați mostre în două grade de duritate; diferența măsurabilă de uzură și rezistență la rulare va decide rapid.

Un rulment PU poate fi utilizat în medii umede sau spălate?

PU standard în sine rezistă la umiditate, detergent apos și multe uleiuri. Punctul slab este miezul rulmentului: dacă apa pătrunde într-un rulment neetanșat, pistele de oțel se corodează și grăsimea se deteriorează. Specificați versiunile RS sigilate cu cauciuc pentru medii de spălare și verificați dacă buza de etanșare nu iese dincolo de banda de rulare PU. Pentru expunerea chimică, testați fluidul specific deoarece acizii puternici, alcalii fierbinți și unii solvenți pot umfla sau înmuia banda de rulare din poliuretan.

O benă de rulare din PU marchează podele sau șine de aluminiu?

O banda de rulare din poliuretan turnată fin nu marchează în mod normal podelele curate sau șinele din aluminiu anodizat. Marcajul apare atunci când banda de rulare preia particule dure, cum ar fi nisip sau așchii de metal și le presează în podea. Pentru medii cu materii străine, utilizați o benzi de rulare puțin mai duri în jurul 90 Shore A și păstrați curată calea de rulare; ștergerea periodică a suprafeței benzii de rulare previne înglobarea particulelor.

Ce opțiuni personalizate sunt disponibile pentru rulmenții din PU?

Opțiunile personalizate includ diametrul exterior din PU, lățimea benzii de rulare, profilul benzii de rulare, culoarea benzii de rulare, dimensiunea alezajului, inelul interior extins și un arbore presat. Cantitățile minime de comandă încep de obicei de la 500 până la 1.000 de bucăți pe dimensiune pentru culori personalizate standard, iar mostrele de dezvoltare pot fi făcute cu matrița reală. Modelele de miez nestandard, cum ar fi rulmenții cu două rânduri sau miezurile din oțel inoxidabil, sunt disponibile pentru proiecte speciale și sunt cotate separat după revizuirea desenelor.

Cât durează un rulment PU?

Durata de viață este determinată de miezul rulmentului atunci când banda de rulare este selectată corect. Un miez etanș cu canelură adâncă sub sarcină normală poate funcționa mii de ore. Benzile de rulare din PU ar trebui inspectate pentru puncte plate, fisuri și reducerea diametrului. În aplicațiile cu transportoare cu o bandă de rulare de la 80 la 85 Shore A la viteză moderată, banda de rulare durează de obicei mai mult decât intervalul de întreținere al echipamentului. Cea mai fiabilă modalitate de a estima durata de viață este un test prototip pe traseul dvs. real, cu diametrul benzii de rulare măsurat și zgomotul înregistrat la intervale regulate.