Hvordan bronseviklede lagre yter under forhold med høy belastning og lite smøring

Tenk på en stansedyseføringsbøssing hvis automatiske smøreledning svikter halvveis i et skift. En støpt bronsebøssing på samme spindel scorer i løpet av minutter og griper seg før timen slutter. Et bronseviklet lager med innebygde grafittplugger fortsetter å gå resten av skiftet, og ved demontering er dens radielle slitasje ofte under 0,05 mm.

Dette resultatet er grunnen til at ingeniører ved Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. (Shuangnuo) spesifiserer bronseviklede lagre for glidepunkter som bærer tung belastning og ikke kan garantere oljelevering. Konstruksjonen er en stålstøttet bøssing med sintret bronselag og solide smøreplugger i boringen. Det erstatter ikke smøring; det gjør tap av smøring overlevelig.

Definisjon: et bronseviklet lager støtter høyt overflatetrykk gjennom stålstøtten mens innebygde solide smøremidler opprettholder en tørr overføringsfilm med lav friksjon på akselen.

Hva gjør bronse innpakket lagre annerledes

Bronse-omviklede lagre tjener høy-last, lav-smøring ytelse fra en tre-lags struktur, ikke fra noe enkelt materiale.

Stålunderlaget er lastbæreren. I FB090-serien er en lavkarbonstålstrimmel formet til en bøssing og installert med en interferenspasning. Fordi stålet er tynt, men stivt, overfører lageret kontakttrykk direkte til huset. Det er slik en innpakket bøssing bærer statiske belastninger på opptil 250 MPa i en brøkdel av det radielle rommet en solid støpt bronsebøssing trenger.

Mellomlaget er en sintret bronsematrise, typisk 0,2-0,5 mm tykk, bundet til stålet. Den tilpasser seg mindre feiljustering, legger inn rusk og leder friksjonsvarme bort fra overflaten.

Den tredje komponenten er et sett med grafitt- eller grafittforbindelsesplugger presset inn i hull gjennom bronselaget. Når akselen beveger seg, skjæres pluggmaterialet av og poleres på akselen, og bygger overføringsfilmen som bærer lasten når det ikke er olje tilstede.

FB090 Bronse-omviklet lager med diamantsmørelommer Denne CuSn8 bronseomviklede bøssingen tilbyr høy lastekapasitet og selvsmørende ytelse for tungt maskineri, og erstatter tradisjonelle støpte bronsebøssinger samtidig som den sparer plass og kostnader. Se produkt →

Ytelse med høy belastning: Stålryggen bærer påkjenningen

Under høye statiske og dynamiske belastninger, setter stålunderlaget dimensjonsstabilitet; bronsen klarer kun overflaten.

FB090-lagre viser en typisk maksimal statisk belastning på 250 MPa og en maksimal dynamisk belastning på 140 MPa, forutsatt et stivt sylindrisk hus og en interferenspasning. Den samme bøssingen i et fleksibelt hus mister en stor andel av den kapasiteten, og derfor er husstivhet en del av lagersystemet.

Slitasjeadferd følger. I oscillerende tester ved 25 MPa kontakttrykk og 0,08 m/s glidehastighet, viser FB090-type bøssinger som går tørt mot en herdet stålaksel typisk 0,02-0,04 mm radiell slitasje per 100 timer, samme rekkefølge som en smurt støpt bronsebøssing og langt bedre enn en ung-smurt.

En 40 mm boring som trenger en 52 mm huslomme i støpt bronse passer til en 44 mm lomme som en omviklet bøssing, frigjør radiell plass og skjærer bøssingsmaterialekostnadene med omtrent 60 %.

FB092 Bronse-omviklet lager med oljehull for lavhastighetsbruk Denne selvsmørende bøssingen er designet for bruk med middels last og lav hastighet, og lagrer olje i borede hull, reduserer vedlikehold og kan erstatte konvensjonelle fulle kobberhylser til lavere pris. Se produkt →

Lavsmøringsadferd: Overføringsfilmmekanismen

Når fett eller olje er fraværende, fortsetter bronseviklede lagre å gå fordi pluggene kontinuerlig fornyer en solid film på glidegrensesnittet.

Grafittpluggmateriale er mykere enn bronse, så kontakttrykk smører det over skaftet. I løpet av minutter vises en tynn mørk film, og det skjer glidning mellom den filmen og bronsen i stedet for metall-til-metall. Tørrfriksjon faller fra området 0,15-0,30 for tørrstøpt bronse til typiske 0,06-0,12.

Filmen gjenoppbygges etter hver stopp og omstart, og det er grunnen til at konstruksjonen passer til oscillerende, frem- og tilbakegående og start-stopp-plikter. Grafittbaserte plugger utvider serviceområdet fra -40 til 200 °C, utover grensen for de fleste smørefett.

Skaftets tilstand kontrollerer filmvedheft. For belastninger over 50 MPa, bruk en aksel herdet til 45 HRC med en Ra 0,4-1,6 mikrometer finish. Vår analyse av FB090 slitestyrke dekker feilmodusene i detalj.

Hvis driften er kontinuerlig rotasjon over 0,5 m/s, fyll på olje. For oscillasjon, frem- og tilbakegående eller lange tomgangsperioder under belastning, vil overføringsfilmen alene bære plikten.

Bronse innpakket vs støpt bronse, bimetall og PTFE-forede lagre

Bronseviklede lagre sitter mellom ytterpunktene av glidelagerspekteret: sterkere enn PTFE-forede typer under støt og forurensning, mer tilgivende uten olje enn støpt bronse, og mer kompakt enn begge.

Valgregel: velg bronse innpakket når lageret må overleve periodisk tørrkjøring, sjokk og rusk; velg bimetall når oljen kommer med jevne mellomrom; velg PTFE-foret kun for ren, lett belastet glidning; velg kun støpt bronse når tykke vegger er obligatorisk.

FB094 Blyfritt bronseviklet lager med tetningsring En forbedret versjon av FB092 med en tetningsring for å forhindre fettlekkasje og inntrengning av smuss, og tilbyr blyfri, høylast, selvsmørende ytelse for krevende industrielle miljøer. Se produkt →

Hvor bronseviklede lagre tjener seg

Bronseviklede lagre dukker opp der tunge oscillerende belastninger møter avbrutt smøring: dreietapper, styrestolper, sylindertapper og lignende bruk.

• Anleggs- og jordflyttingsutstyr: bom- og skuffetapper på gravemaskiner og lastere, utsatt for støv og lange serviceintervaller.
• Landbruksmaskiner: trekktapper, planterkoblinger og ballepressemekanismer som smøres sesongmessig.
• Hydrauliske systemer: sylindertapper og pumpeforinger under grensesmøring.
• Verktøy og dyser: styrestolper, utkasterhylser og sliteplater i stanse- og sprøyteformer.
• Materialhåndtering: transportruller, palleterere og kranskiver.
• Marine og offshore: lukemaskineri og rigging der vaskevann fjerner fett.

Shuangnuo produserer FB090-serien med intern bronsestøping, smeltetrinnspektroskopi på hver varme og maskinering på en flåte på mer enn 80 CNC-maskiner. Førstegangs materialproduksjon på bestilling forkorter ledetiden for metriske og ikke-standardstørrelser.

Den innkjøpsrelevante egenskapen er sporbarhet: intern smeltekontroll og tredjeparts mekaniske testrapporter betyr noe når et lager bærer 250 MPa ved kontaktpunktet.

Bronseviklede lagre erstatter ikke smøring; de gjør tap av smøring overlevelig. Designere får en mindre konvolutt, en enklere smørekrets og en maskin som overlever et tapt serviceintervall i stedet for å rive opp en aksel. For å evaluere FB090 for en spesifikk oppgave, bruk PV-grensen som den første porten, og kontroller deretter husets stivhet og akselfinish.

Ofte stilte spørsmål