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Jul 24, 2023

流体膜軸受の歴史と力学、パート 2

このシリーズのパート 1 は、Pumps & Systems の 2023 年 6 月号に掲載されました。 ベアリング設計の選択を理解することで、適切な潤滑を保証する潤滑供給方法を検討できるようになります。

このシリーズのパート 1 は、Pumps & Systems の 2023 年 6 月号に掲載されました。

ベアリング設計の選択を理解することで、ベアリングへの適切なオイルの供給を確保する潤滑供給方法を検討できるようになります。 オイルを供給する最も一般的な方法は、リング給油と循環給油です。 油溝加工は、ベアリング システム全体に潤滑剤を供給するためにも使用されます。 適切な送達と分散が達成されると、ベアリング システムは最大の効率で動作します。

中央のリザーバーから供給されるオイルは、多くの場合、循環システムと呼ばれます。 多くの場合、このリザーバーはシステム内のすべてのベアリングにオイルを供給します。 すべてのオイルは再循環のためにこのリザーバーに戻ります。 供給オイルは再循環されるため、濾過および冷却システムを通過する必要があります。 オイルは、圧送システムまたは重力フィードシステムを使用して軸受に直接供給できます。 重力供給システムの場合、オイルはシステム全体に分散するためにオーバーヘッド タンクにポンプで送り込まれ、同じ方法を使用してオイルをメイン リザーバーに戻します。 圧力供給システムの場合、オイルはベアリング ハウジングに直接ポンプで送り込まれ、重力によってリザーバー メインに戻されます。 オイルの流れは、多くの場合、ベアリングを許容可能な動作温度内に保つために何が必要かによって決まります。 この量は、流体力学的操作に必要な流体膜を作成するには十分すぎる量です。 オイルがリザーバーから引き出されるとき、オイルはフィルターを通過して、シャフトジャーナルやベアリングライニングに傷を付ける可能性のある潜在的な粒子状物質を除去する必要があります。 ベアリングへの入力オイル温度を調整するために、これらのシステムにはオイル クーラーが取り付けられることがよくあります。 適切な量​​のオイルが確実に塗布されるように、バルブ、オリフィス、その他の方法が使用されます。

リングオイルベアリングシステムでは、多くの場合、オイルリザーバはベアリングユニット内に内蔵されています。 オイルの循環は、ジャーナルに乗り、ジャーナルと一緒に回転するリングによって行われます。 リングが回転すると、リザーバーからオイルが引き出されます。 オイルはジャーナルとの接触点でリングから除去され、オイル溝を介して分配されます。 オイルリングはオイルを送り出すポンプの役割を果たします。 オイルは通常、モーター上の空気流によって冷却されます。 ただし、追加の冷却が必要になる場合があります。 このような状況では、水冷コイルを使用して適切な動作温度を維持できます。

オイルリングは、乗っているシャフトの1～2倍の大きさに設計されています。 これにより、シャフト速度に対するリングの適切な回転速度が可能になります。 この比率では、ベアリング表面全体の伝達に適したオイルが堆積されます。 8 インチを超えるベアリングには、オイルを適切に付着させるために 2 つ以上のリングを装備する必要があります。 リザーバー内のオイルレベルは、ハウジングの外側にある覗き窓で確認する必要があります。 最小および最大充填レベルに注意してください。 直径とオイルレベルが適切であれば、リングはオイルに 4 分の 1 以下浸漬する必要があります。 これにより、リングが回転し続け、適切な速度でオイルが堆積することが保証されます。 オイルレベルが低すぎると、オイルの供給が不十分になり、衝撃が発生する可能性があります。 これにより過度の熱が蓄積され、粒子状物質がオイルに混入する可能性があります。 そうなると故障率は指数関数的に増加します。 オイルレベルが高すぎるとリングが回転できなくなり、早期故障が発生します。 不適切なオイル粘度による抵抗も早期故障の原因となる可能性があります。 レベルが高すぎる場合、または粘度が適切でない場合、リングがシャフトに引っ掛かり、回転しなくなります。 これにより、回転シャフトに孤立した摩耗スポットが発生し、リングに機能を超えた永久的な損傷を与える可能性があります。

適切なリングプロファイルも重要です。 最も一般的なプロファイルは、台形、長方形/正方形、または T 型です。 オイルリングの最も効率的なタイプは台形です。 拾ったオイルはリングのテーパーの側面を滑り落ちて堆積します。 角型リングやT型リングの上にオイルが多く乗ります。 リングの表面積が増加するため、T 型リングが最も効率的であるという誤解は、リングの「T」の角が脚の上にオイルを保持し、リングほど多くは堆積しないという事実によって否定されます。台形リングの斜面。 多くの修理施設では、取り外したシステムに同じ設計を戻すことがよくあります。 これは一般に許容されますが、潤滑が原因で発生する故障モードである場合は、リングのプロファイルを調べて改善できるかどうかを確認してください。 潤滑剤の供給と分散が依然として問題となる場合は、油溝の変更が必要になる場合があります。