Kodėl dauguma kasybos mašinų renkasi riedėjimo, o ne slydimo guolius?

Guoliai, kaip nepakeičiamas ir svarbus mechaninių gaminių komponentas, atlieka svarbų vaidmenį palaikant besisukančius velenus. Pagal skirtingas guolio trinties savybes guolis skirstomas į riedėjimo trinties guolį (vadinamą riedėjimo guoliu) ir slydimo trinties guolį (vadinamą slydimo guoliu). Šie du guolių tipai turi savo konstrukcijos ypatybes, o kiekvienas turi savo privalumų ir trūkumų.

Riedėjimo ir paprastųjų guolių palyginimas

1. Struktūros ir judėjimo būdo palyginimas

Akivaizdžiausias skirtumas tarp riedėjimo guolių irslydimo guoliaiyra riedėjimo elementų buvimas arba nebuvimas.

Riedėjimo guoliai turi riedėjimo elementus (rutuliukus, cilindrinius ritinėlius, kūginius ritinėlius, adatinius ritinėlius), kurie, sukdamiesi, palaiko besisukantį veleną, todėl sąlyčio dalis yra taškas, o kuo daugiau riedėjimo elementų, tuo daugiau sąlyčio taškų.

Paprastieji guoliaineturi riedėjimo elementų ir besisukantį veleną palaiko lygūs paviršiai, todėl kontaktinė dalis yra paviršius.

 

Dėl šių dviejų konstrukcijų skirtumo riedėjimo guolis veikia riedėdamas, o slydimo guolis – slysdamas, todėl trinties situacija yra visiškai kitokia.

 

2. Keliamosios galios palyginimas

Apskritai, dėl didelio slydimo guolio guolio ploto jo laikomoji galia paprastai yra didesnė nei riedėjimo guolio, o riedėjimo guolio gebėjimas atlaikyti smūginę apkrovą nėra didelis, tačiau visiškai skysčiu tepamas guolis gali atlaikyti didelę smūginę apkrovą dėl amortizacijos ir vibracijos sugėrimo vaidmens, kurį lemia tepimo alyvos plėvelė. Esant dideliam sukimosi greičiui, riedėjimo elementų išcentrinė jėga riedėjimo guolyje padidėja, o jo laikomoji galia sumažėja (dideliu greičiu linkęs atsirasti triukšmas). Dinaminių slydimo guolių atveju jų laikomoji galia didėja didėjant greičiui.

 

3. Trinties koeficiento ir pradinio trinties pasipriešinimo palyginimas

Įprastomis darbo sąlygomis riedėjimo guolių trinties koeficientas yra mažesnis nei paprastųjų guolių, o vertė yra stabilesnė. Slydimo guolių tepimą lengvai veikia išoriniai veiksniai, tokie kaip greitis ir vibracija, o trinties koeficientas labai svyruoja.

 

Paleidimo metu pasipriešinimas yra didesnis nei riedėjimo guolio, nes slydimo guolis dar nesuformavo stabilios alyvos plėvelės, tačiau hidrostatinio slydimo guolio pradinis trinties pasipriešinimas ir darbinis trinties koeficientas yra labai maži.

 

4. Taikomų darbinių greičių palyginimas

Dėl riedėjimo elemento išcentrinės jėgos apribojimo ir guolio temperatūros kilimo riedėjimo guolio greitis negali būti per didelis, ir jis paprastai tinka vidutinio ir mažo greičio darbo sąlygoms. Nepilnai skysčiu tepami guoliai dėl guolio įkaitimo ir nusidėvėjimo neturėtų būti per dideli. Visiškai skysčiu tepami guoliai pasižymi labai geromis didelio greičio savybėmis, ypač kai hidrostatiniai paprastieji guoliai tepami oru, o jų sukimosi greitis gali siekti 100 000 aps./min.

 

5. Galios nuostolių palyginimas

Dėl mažo riedėjimo guolių trinties koeficiento jų galios nuostoliai paprastai nėra dideli ir yra mažesni nei nepilnai skysčiu tepamų guolių, tačiau tinkamai sutepus ir sumontavus, jie labai padidėja. Visiškai skysčiu tepamų guolių trinties galios nuostoliai yra maži, tačiau hidrostatinių slydimo guolių bendri galios nuostoliai gali būti didesni nei hidrostatinių slydimo guolių dėl alyvos siurblio galios praradimo.

 

6. Tarnavimo laiko palyginimas

Dėl medžiagos duobėjimo ir nuovargio įtakos riedėjimo guoliai paprastai projektuojami 5–10 metų arba keičiami kapitalinio remonto metu. Nepilnai skysčiu tepamų guolių trinkelės yra labai susidėvėjusios ir jas reikia reguliariai keisti. Visiškai skysčiu tepamų guolių eksploatavimo laikas teoriškai neribotas, tačiau praktiškai guolio medžiaga gali sugesti dėl įtempių ciklų, ypač dinaminių slydimo guolių atveju.

 

7. Sukimosi tikslumo palyginimas

Dėl mažo radialinio prošvaisos riedėjimo guoliai paprastai pasižymi dideliu sukimosi tikslumu. Nepilnai skysčiu tepamas guolis yra ribinio arba mišraus tepimo būsenoje, todėl veikia nestabiliai, smarkiai dilsta, o tikslumas mažas. Dėl alyvos plėvelės visiškai skysčiu tepamas guolis labai tiksliai amortizuoja ir sugeria vibraciją. Hidrostatiniai slydimo guoliai pasižymi didesniu sukimosi tikslumu.

 

8. Kitų aspektų palyginimas

Riedėjimo guoliams naudojama alyva, riebalai arba kietas tepalas, kiekis yra labai mažas, o dideliu greičiu – didelis, alyvos švara turi būti didelė, todėl ją reikia sandarinti, tačiau guolį lengva pakeisti ir paprastai nereikia taisyti guolio kakliuko. Paprastiesiems guoliams, be nepilno skysto tepimo guoliams, tepalas paprastai yra skystas arba dujinis, kiekis yra labai didelis, alyvos švaros reikalavimai taip pat yra labai aukšti, guolių padėklus reikia dažnai keisti, o kartais ir guolio kakliuko remontas.

 

Riedėjimo ir slydimo guolių pasirinkimas

Dėl sudėtingų ir įvairių faktinių darbo sąlygų nėra vieningo riedėjimo ir slydimo guolių pasirinkimo standarto. Dėl mažo trinties koeficiento, mažo pradinio pasipriešinimo, jautrumo, didelio efektyvumo ir standartizacijos riedėjimo guoliai pasižymi puikiu keičiamumu ir universalumu, yra patogūs naudoti, tepti ir prižiūrėti, todėl paprastai jiems teikiama pirmenybė renkantis, todėl jie plačiai naudojami bendrosios paskirties mašinose. Patys slydimo guoliai turi keletą unikalių privalumų, kurie paprastai naudojami kai kuriais atvejais, kai riedėjimo guolių negalima naudoti, jie yra nepatogūs arba neturi jokių privalumų, pavyzdžiui:

 

1. Radialinės erdvės dydis yra ribotas arba įrengimas turi būti padalintas

Dėl vidinio žiedo, išorinio žiedo, riedėjimo elemento ir narvo konstrukcijoje riedėjimo guolio radialinis dydis yra didelis, o pritaikymas tam tikru mastu ribotas. Adatiniai ritininiai guoliai naudojami, kai griežti radialiniai matmenys ir prireikus reikalingi slydimo guoliai. Dalims, kurioms nepatogu turėti guolius arba kurių negalima montuoti ašine kryptimi, arba kai dalis reikia padalyti į dalis, naudojami padalinti slydimo guoliai.

 

2. Didelio tikslumo atvejai

Kai naudojamas guolis turi aukštus tikslumo reikalavimus, paprastai pasirenkamas slydimo guolis, nes slydimo guolio tepimo alyvos plėvelė gali buferizuoti vibracijos absorbciją, o kai tikslumas yra itin didelis, galima pasirinkti tik hidrostatinį slydimo guolį. Slydimo guoliai plačiai naudojami tikslioms ir didelio tikslumo šlifavimo staklėms, įvairiems tiksliems instrumentams ir kt.

 

3. Didelės apkrovos atvejai

Riedėjimo guoliai, tiek rutuliniai, tiek ritininiai, esant didelėms apkrovoms, yra linkę įkaisti ir nuovargiui. Todėl, kai apkrova didelė, dažniausiai naudojami slydimo guoliai, pavyzdžiui, valcavimo staklėse, garo turbinose, lėktuvų variklių prieduose ir kasybos mašinose.

 

4. Kitos progos

Pavyzdžiui, darbinis greitis yra ypač didelis, smūgiai ir vibracija yra nepaprastai dideli, o norint dirbti vandenyje ar korozinėje terpėje ir pan., slydimo guolius taip pat galima pagrįstai pasirinkti.

 

Mašinų ir įrangos gamyboje riedėjimo ir slydimo guolių naudojimas turi savų privalumų ir trūkumų, todėl juos reikėtų pagrįstai pasirinkti atsižvelgiant į konkretų projektą. Anksčiau dideliuose ir vidutinio dydžio trupintuvuose paprastai buvo naudojami išlieti slydimo guoliai, nes jie atlaikė dideles smūgines apkrovas, buvo atsparesni dilimui ir stabilesni. Mažo žandikaulio trupintuvas dažniausiai naudojamas su riedėjimo guoliais, nes pasižymi dideliu perdavimo efektyvumu, yra jautresnis ir lengviau prižiūrimas. Tobulėjant riedėjimo guolių gamybos techniniam lygiui, dauguma didelių žandikaulio laužytuvų taip pat naudojami riedėjimo guoliuose.