فراتر از رولینگ: درک آستین های مهندسی، واشر ها و اسلایدر ها

فراتر از رولینگ: درک آستین های مهندسی، واشر ها و اسلایدر ها

در دنیای پیچیده ی مهندسی مکانیک، اسکناس های توپ و رولر اغلب در معرض توجه قرار می گیرند. اما نزدیک تر به هر ماشین نگاه کنید،و شما یک میزبان دیگر از اجزای حیاتی با دقت مدیریت اصطکاک پیدا خواهید کرد، لباس و بار در رابط های حیاتی.موشک های ماشین آلات,ماشین آلات ماشین آلات مهندسی (ماشین های فشار)واسلایدرهای مهندسی (پلاک های اسلایدر/پد های پوشیدن)آنها اسب های کاری هستند که بر اساس اصل تماس کششی کار می کنند و اغلب راه حل های ظریف، قوی و مقرون به صرفه را در جایی که عناصر رولینگ غیر عملی یا بیش از حد هستند، ارائه می دهند.

این قطعات ممکن است ساده به نظر برسند، اما انتخاب نوع و مواد مناسب برای عملکرد، طول عمر و قابلیت اطمینان کل سیستم حیاتی است. بیایید عمیق تر به آنچه که هر قطعه را تعریف می کند، غوطه ور شویم.عملکردهای متمایز آنها، و چرا انتخاب مواد بسیار مهم است.

1. انجنیری آستین بارگیری: تسلط بر بار رادیال و چرخش

به عنوان یک پوشش استوانه ای که در یک محفظه وارد می شود فکر کنید. هدف اصلی آن فراهم کردن اصطکاک کم است.سطح مقاوم در برابر فرسایش برای یک شاخه چرخش یا نوسان که از آن عبور می کند.

• عملکرد اصلی:حمایتبار رادیال(نیروهای عمودی به محور گره) و تسهیل چرخش صاف یا حرکت کششی گره در داخل خانه.

• چگونه کار می کند:این یک سطح تماس تعریف شده بین شاخه و محفظه ایجاد می کند. مواد آستین به طور معمول نرم تر از شاخه است، طراحی شده برای پوشیدن ترجیح داده شده، محافظت از شاخه گران تر.بسیاری از آن ها طراحی شده اند تا خود روان کننده باشند یا به حداقل روان کننده نیاز داشته باشند.

• مواد مشترک و چرا:

  • برنز سینتر شده (به عنوان مثال، برنز گلیتلاگر):ساختار متخلخل که با روغن تزریق شده است، خود چسبندگی عالی، ظرفیت بارگذاری خوب و سازگاری را فراهم می کند.به خصوص در مواردی که روغن گذاری منظم دشوار است (مانند در تجهیزات کشاورزی)، همانطور که قبلا بحث شد).

  • آلیاژ برنز جامد (به عنوان مثال برنز قلع، برنز آلومینیوم):ارائه قدرت و ظرفیت بارگذاری بالاتر از برنز سینتر شده، مقاومت خوب در برابر خوردگی. ممکن است برای روان کردن خارجی در کاربردهای سخت نیاز به شکاف های چربی داشته باشد.

  • پلیمرها (به عنوان مثال، نایلان، استال، PTFE، PEEK):سبک وزن، مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی، اصطکاک ذاتی کم (به ویژه PTFE) ، اغلب نیازی به روانسازی خارجی ندارد.یا جایی که نیاز به عایق الکتریکی دارد. می تواند محدودیت هایی با درجه حرارت و بار در مقایسه با فلزات داشته باشد.

  • پلیمری/کمپوزیت دارای پشتیبان فلزی (به عنوان مثال، لگارهای DX، DU):ترکیب قدرت یک پشتیبان فلزی (فولاد یا برنز) با یک پوشش پلیمر با اصطکاک کم (مانند مخلوط PTFE یا Acetal).و اغلب خشک یا با حداقل روان کننده کار می کنند.

  •  
  •  
  •  
•  
•  
•  

کنتراست: ناقل آستین در مقابل ناقل عنصر رولینگ (به عنوان مثال، ناقل توپ)

2ماشین آلات مهندسی (ماشین های فشار): مدیریت بار محوری

در حالی که آستین ها تحمل بار فشاربه سمتبر روی یک شاخه، ماشین آلات مهندسی، به طور خاصماشین های شستشو، با نيروهايي که به سمت شما فشار ميارن مقابله کنيددر امتداد طولآنها به طور معمول قطعات مسطح و شکل حلقه ای هستند که بین یک قسمت چرخش و یک محفظه ثابت یا بین دو قسمت چرخش قرار دارند.

• عملکرد اصلی:مدیریتبار محوری (طاقت)، از فرسایش بین اجزای در حال حرکت نسبت به یکدیگر به صورت محوری جلوگیری می کند، بار را در یک منطقه بزرگتر توزیع می کند و گاهی اوقات به عنوان یک فاصله دهنده ساده عمل می کند.

• چگونه کار می کند:یک سطح فداکارانه و با اصطکاک کم فراهم می کند که از فرسایش ناشی از نیروهای محوری جذب می شود. از تماس فلز بر روی فلز و گیج شدن بین اجزای اصلی جلوگیری می کند.

• مواد مشترک و چرا:

  • فولاد سخت:برای بار های زیاد استفاده می شود که در آن اصطکاک کم نگرانی اصلی نیست، اما توزیع بار و مقاومت در برابر سایش هستند. اغلب با روغن استفاده می شود.

  • آلیاژ برنز:ترکیب خوبی از قدرت، مقاومت در برابر فرسایش و روان بودن ذاتی. اغلب در گیربکس ها، گیربکس ها و نقاط محور استفاده می شود. می تواند شکاف های روغن را در خود جای دهد.

  • پلیمرها (PTFE، نایلون، PEEK):PTFE دارای مقاومت بسیار پایین در برابر اصطکاک است. PTFE دارای مقاومت بسیار پایین در برابر اصطکاک است.

  • کامپوزیت ها/ لامینات:مشابه دستبند های فلزی، این دستبند ها می توانند برای قدرت و یک لایه سطحی با اصطکاک کم (به عنوان مثال، پارچه بافتی PTFE،روغن های جامد جاسازی شده) برای عملکرد بالا تحت بار محوری سنگین.

  •  
  •  
  •  
•  
•  
•  

کنتراست: شستشوی فشار در مقابل حامل فشار (عنصر رول)

لوله های فشار معادل لوله های فشار عنصر رولینگ هستند (مانند لوله های توپ فشار یا رولینگ). این انتخاب منطق مشابهی را با آستین ها در مقابل لوله های رولینگ دنبال می کند:لاستیک های فشار رولینگ با اصطکاک کمتر و ظرفیت بار / سرعت بالاتر اما پیچیده تر هستند، گران قیمت و حساس به آلودگی. واشر های فشار در سادگی، هزینه کارایی، صرفه جویی در فضای شعاعی و پایداری در شرایط سخت، به ویژه برای بار و سرعت متوسط، برجسته هستند.

3. اسلایدرهای مهندسی (سلائید پلیت / پوشیدن پد): فعال کردن حرکت خطی صاف

هنگامی که حرکت اصلی چرخش نیست بلکه حرکت خطی است، اسلایدرهای مهندسی وارد بازی می شوند. اینها قطعات هستند، اغلب صفحه های مسطح اما گاهی اوقات بلوک ها یا نوارها به شکل سفارشی،طراحی شده برای ارائه یک اصطکاک کم، راه مقاوم به لباس برای یک جزء دیگر در حال حرکت از طریق آنها.

• عملکرد اصلی:تسهیلات صاف، کنترلحرکت خطیبین دو قسمت، اصطکاک را به حداقل می رساند و لباس را برای محافظت از سازه های پایه جذب می کند.

• چگونه کار می کند:یک سطح اختصاصی را با خواص مطلوب (احراب کم، مقاومت در برابر فرسایش بالا) برای تماس کششی فراهم می کند. می تواند به یک قطعه ثابت یا متحرک پیچ خورده، بسته شده یا به طور مکانیکی متصل شود.

• مواد مشترک و چرا:

  • UHMWPE (پولی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا):بسیار سخت، مقاومت خارش برجسته، ضریب اصطکاک بسیار پایین (به ویژه در حالت خیس) ، مقاومت شیمیایی خوب، مقرون به صرفه.پوشه های شلوار، و نوار بپوشيد

  • PTFکمترین ضریب اصطکاک تقریباً هر جامد، بی عمل بودن شیمیایی عالی، طیف گسترده ای از دما. اغلب در جایی که حرکت بسیار صاف و ضد چسب نیاز است استفاده می شود،اما ظرفیت بارگیری و مقاومت در برابر سایش کمتر از UHMWPE دارد. اغلب پر شده (به عنوان مثال، با شیشه، برنز) برای بهبود خواص مکانیکی.

  • نایلون (گداخته یا اکستروز شده):انعطاف پذیری خوب، مقاومت در برابر فرسایش و قابلیت ماشینکاری اغلب برای افزایش روان کننده روغن پر می شود. یک ماده اسلایدر خوب برای اهداف عمومی.

  • آلیاژ برنز:استفاده می شود برای کاربردهای کششی خطی با بار بالاتر، اغلب در جایی که یکپارچگی ساختاری نیز مورد نیاز است. ممکن است نیاز به سیستم های روان کننده (خروجی) داشته باشد. رایج در راه های ماشین آلات، گب ها و راهنماهای سنگین.

  • نگاه کن:پلیمر با عملکرد بالا با قدرت مکانیکی عالی، مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر فرسایش و بی اثر بودن شیمیایی. در کاربردهای سخت استفاده می شود اما هزینه بیشتری دارد.

  • مرکبات تخصصی:مواد شامل روغن های جامد مانند گرافیت یا MoS2 در یک ماتریس پلیمری یا فلزی برای کار بدون نگهداری در شرایط خاص بار / محیط زیست.

  •  
  •  
  •  
•  
•  
•  

کنتراست: صفحه اسلایدی در مقابل پرتوی رولینگ خطی (به عنوان مثال، بوته توپ خطی بر روی میله)

گره های رولینگ خطی اصطکاک بسیار کم و هدایت خطی با دقت بالا را فراهم می کنند اما پیچیده هستند، نیاز به شاخه های سخت / زمین دارند، به آلودگی حساس هستند و می توانند گران باشند.اسلایدرهای مهندسی ساده سازی را ارائه می دهند، تحمل بالا برای آلودگی و ناهمگونی، خنک کننده عالی، هزینه پایین تر، و اغلب در کاربردهای خطی خشن، خیس کننده یا بار بالا / سرعت پایین به طور استثنایی انجام می شود.

انتخاب جزء مناسب: یک جدول خلاصه