În sistemele rotative cu compresor,rulmenți cu manșonservesc drept punți critice care conectează arborii rotativi și carcasele statice. Fiind componente de precizie care susțin arbori cotiți sau arbori rotori, performanța lor determină direct controlul vibrațiilor echipamentelor, eficiența transmisiei și durata de viață operațională.
I. Proiectare structurală: Integrare funcțională multistratificată
| Strat | Material | Funcţie | Parametri critici |
|---|---|---|---|
| Suport din oțel | Oțel 45# / Oțel aliat | Suport structural | Grosime: 3-8 mm |
| Aliaj de cupru | ZCuSn10P1 / ZCuAl10Fe3 | Disiparea căldurii Amortizarea vibrațiilor | Conductivitate termică: 60-80 W/(m·K) Rezistență la compresiune: 250-600 MPa |
| Suprafață polimerică | PEEK+CF / pe bază de PTFE | Interfață cu frecare redusă | Grosimea stratului de operare: 0,5-3 mm Coeficient de frecare uscată: 0,04-0,15 |
Caracteristicile sistemului de ulei:
- Canale de ulei elicoidale/canelate care acoperă 15-25% din suprafață
- Grosimea minimă a peliculei de ulei: 15 μm la 3.000 rpm
- Toleranță de precizie: grad H7/k6
II. Evoluția materialelor: Revoluția materialelor plastice inginerești
Rulmenți metalici (convenționali)
- Bronz cu staniu (ZCuSn10P1)Dependent de ulei, limitat la ≤1800 rpm
- Bronz de aluminiu (ZCuAl10Fe3)Capacitate de încărcare mai mare, potrivită pentru ≤3500 rpm
Inginerie Materiale Plastice (Soluții Avansate)
- PEEK + 30% fibră de carbon:
- Temperatură de funcționare continuă: 260℃
- Limită PV: 3,8 MPa·m/s
- PTFE autolubrifiant:
- Rezistență chimică la acizi/alcali/solvenți
- Capacitate de pornire la rece: >100.000 de cicluri
Îmbunătățirea nanotehnologieiNanoparticulele WS₂ reduc frecarea la μ=0,03
III. Funcții principale: Protecție multidimensională
- Poziționare de precizie:
Limite de bătaie radială ≤0,05 mm, atenuare vibrații >85% - Managementul frecării:
- Formează o peliculă de ulei hidrodinamică (sisteme lubrifiate)
- Dezvoltă peliculă de transfer PTFE (compresoare fără ulei)
- Reglarea termică:
Aliajul de cupru disipă căldura de 5 ori mai repede decât polimerii - Sacrificiul de siguranță:
Deformarea plastică deliberată protejează arborii în timpul supraîncărcării
IV. Elemente esențiale de instalare și întreținere
- Cerințe de potrivire:
Ajustare prin interferență: 0,05 + 0,001D mm (D = diametrul arborelui)
Joc axial: 0,2-0,5 mm - Semne de avertizare privind defecțiunile:
- Uzură adezivă (lubrifiere slabă)
- Zgârieturi abrazive (contaminare cu ulei)
- Exfoliere la oboseală (funcționare la suprasarcină)
V. Tendințe tehnologice viitoare
- Rulmenți inteligenți:
Monitorizare senzori încorporați:- Grosimea peliculei de ulei în timp real
- Gradienți de temperatură
- Materiale cu grad funcțional:
Imprimat 3D cu proprietăți stratificate:- Suprafață: 100% polimer autolubrifiant
- Miez: Aliaj de înaltă rezistență
- Validare industrială:
Manșoanele îmbunțite cu nanoparticule prezintă o uzură de <0,03 mm după 20.000 de ore de funcționare
Data publicării: 23 iulie 2025