1. Pojav poškodbe vrtljivega ležaja

V različnih gradbenih strojih, kot so tovorna dvigala in bagri, je vrtljivi obroč pomemben del, ki prenaša aksialno obremenitev, radialno obremenitev in nagibni moment med vrtljivo ploščo in šasijo.

V pogojih majhne obremenitve lahko deluje normalno in se prosto vrti.Ko pa je breme težko, zlasti pri največji dvižni zmogljivosti in največjem dosegu, se težek predmet težko vrti ali pa se sploh ne more vrteti, tako da se zagozdi.V tem času se za nagibanje telesa običajno uporabljajo metode, kot so zmanjšanje dosega, nastavitev izvlečkov ali premikanje položaja šasije, da se lažje realizira rotacijsko gibanje težkega predmeta in dokonča načrtovano dvigovanje in druge operacije.Zato se med vzdrževalnimi deli pogosto ugotovi, da je bila dirkalna steza vrtljivega ležaja resno poškodovana, na obeh straneh notranjega obroča in spodnjega vodila pred delovnim delom pa nastanejo obročaste razpoke vzdolž smeri dirkalne poti. območje, zaradi česar je zgornja steza dirkalne steze pritisnjena na najbolj obremenjenem območju.in povzročijo radialne razpoke po celotni vdolbini.

2. Razprava o vzrokih poškodb vrtljivih ležajev

(1) Vpliv varnostnega faktorja Vrtljivi ležaj pogosto deluje v pogojih nizke hitrosti in velike obremenitve, njegova nosilnost pa se na splošno lahko izrazi s statično zmogljivostjo, nazivna statična zmogljivost pa se zabeleži kot C0 a.Tako imenovana statična zmogljivost se nanaša na nosilnost vrtljivega ležaja, ko trajna deformacija dirkalne steze δ doseže 3d0/10000, d0 pa je premer kotalnega elementa.Kombinacija zunanjih obremenitev je na splošno predstavljena z ekvivalentno obremenitvijo Cd.Razmerje med statično nosilnostjo in ekvivalentno obremenitvijo se imenuje varnostni faktor, označen kot fs, ki je glavna osnova za načrtovanje in izbiro vrtljivih ležajev.

Ko se za načrtovanje vrtljivega ležaja uporablja metoda preverjanja največje kontaktne napetosti med valjem in dirkalno stezo, se uporabi črtna kontaktna napetost [σk line] = 2,0~2,5×102 kN/cm.Trenutno večina proizvajalcev izbere in izračuna vrsto vrtljivega ležaja glede na velikost zunanje obremenitve.Glede na obstoječe podatke je trenutno kontaktna napetost vrtljivega ležaja žerjava male tonaže manjša kot pri žerjavu velike tonaže, dejanski varnostni faktor pa je višji.Večja kot je tonaža žerjava, večji je premer vrtljivega ležaja, nižja je natančnost izdelave in nižji varnostni faktor.To je temeljni razlog, zakaj je obračalni ležaj velikotonskega žerjava lažje poškodovati kot obračalni ležaj malotonažnega žerjava.Trenutno velja splošno mnenje, da kontaktna napetost vrtljivega ležaja žerjava nad 40 t ne sme presegati 2,0×102 kN/cm, varnostni faktor pa ne sme biti manjši od 1,10.

(2) Vpliv strukturne togosti gramofona

Vrtljivi obroč je pomemben del, ki prenaša različne obremenitve med gramofonom in šasijo.Njegova lastna togost ni velika in je odvisna predvsem od strukturne togosti podvozja in gramofona, ki ga podpirata.Teoretično gledano je idealna struktura gramofona cilindrična oblika z visoko togostjo, tako da se lahko obremenitev na gramofonu enakomerno porazdeli, vendar tega ni mogoče doseči zaradi omejitve višine celotnega stroja.Rezultati analize končnih elementov gramofona kažejo, da je deformacija spodnje plošče, povezane z gramofonom in vrtljivim ležajem, razmeroma velika in je še resnejša pod pogojem velike delne obremenitve, zaradi katere se obremenitev koncentrira na majhen del valjev, s čimer se poveča obremenitev posameznega valja.Prejeti pritisk;še posebej resno je, da bo deformacija strukture vrtljive plošče spremenila kontaktne pogoje med valjem in dirkalno stezo, močno zmanjšala kontaktno dolžino in povzročila veliko povečanje kontaktne napetosti.Vendar metode izračuna kontaktne napetosti in statične zmogljivosti, ki se trenutno pogosto uporabljajo, temeljijo na predpostavki, da je vrtljivi ležaj enakomerno obremenjen in da je efektivna kontaktna dolžina valja 80 % dolžine valja.Očitno ta premisa ne ustreza dejanskemu stanju.To je še en razlog, zakaj je vrtljivi obroč enostavno poškodovati.

(3) Vpliv stanja toplotne obdelave

Na kakovost obdelave samega vrtljivega ležaja močno vplivajo natančnost izdelave, aksialna zračnost in stanje toplotne obdelave.Dejavnik, ki ga tukaj zlahka spregledamo, je vpliv stanja toplotne obdelave.Da bi se izognili razpokam in vdolbinam na površini dirkalne steze, je seveda potrebno, da ima površina dirkalne steze poleg zadostne trdote tudi zadostno trdnost utrjenega sloja in trdoto jedra.Po tujih podatkih je treba globino utrjenega sloja dirkalne steze odebeliti s povečanjem kotalnega telesa, najgloblje lahko preseže 6 mm, trdota središča pa mora biti večja, tako da bo dirkalna steza imela večjo drobljenje odpornost.Zato je globina utrjenega sloja na površini tirnice vrtljivega ležaja premajhna, trdota jedra pa nizka, kar je tudi eden od razlogov za njegovo poškodbo.

3.Ukrepi za izboljšanje

(1) Z analizo končnih elementov ustrezno povečajte debelino plošče povezovalnega dela med vrtljivo ploščo in vrtljivim ležajem, da izboljšate strukturno togost vrtljive plošče.

(2) Pri načrtovanju vrtljivih ležajev velikega premera je treba varnostni faktor ustrezno povečati;ustrezno povečanje števila valjev lahko izboljša tudi kontaktne pogoje med valji in vodilom.

(3) Izboljšajte natančnost izdelave vrtljivega ležaja s poudarkom na procesu toplotne obdelave.Lahko zmanjša hitrost kaljenja vmesne frekvence, si prizadeva doseči večjo trdoto površine in globino kaljenja ter prepreči razpoke pri kaljenju na površini dirkalne steze.