Hvorfor opstår der overbelastning af bærere, og hvordan kan det undgås?

Legeme, som en vigtig del af mekanisk udstyr, spiller en rolle som bærende og støttende for at sikre en gnidningsfri og effektiv drift af udstyret under forskellige belastningsforhold. Uanset om det drejer sig om en motor eller en gearkasse, skal lejer kunne modstå de radielle og aksile belastninger, der opstår under driften. Når den faktiske belastning på lejeret overstiger dets konstruktionsgrænse, opstår der dog et overbelastningsfænomen. Overbelastning vil ikke blot føre til en for tidlig svigt af lejer, men kan også forårsage mere alvorlige fejl i udstyret.

Hvad er overbelastning?

Ved overbelastning i løjer forstås, at den belastning, som løjeren bærer under brug, overstiger den nominelle belastningsevne. Den nominelle belastning er normalt en teoretisk beregningsværdi baseret på standardforhold fra lagerfabrikanten, og forkert brug i det faktiske arbejde, såsom overdreven belastning, pludselig sammenstød osv., vil alle føre til overbelastning. Overbelastning kan forekomme under udstyrets langvarige drift eller øjeblikkeligt under pludselige belastninger.

Farerne ved overbelastning af lejer
Ifølge materialestandarder som ISO 281 og ISO 15243 kan overbelastning med lejer forårsage følgende flere almindelige farer for udstyr:

1.Accelereret træthedsskade
Når lejeret fungerer under overbelastning, øges belastningen ved kontaktpunktet mellem rullende elementer og rullebanen betydeligt. Langvarig overbelastning vil føre til materialeudslidelse af lejer, mikrofravær vil opstå, og til sidst vil overflade spalling eller fragmentering forekomme. Denne træthed er ofte en af hovedårsagerne til at lejer svigter.

2.Øget deformation og slid
Overbelastning vil forårsage overdreven udtrækning af lejerens rullebane og rullemaskiner, hvilket resulterer i plastforvrængning. Dette vil ikke blot øge friktionen på lejer, men også forværre slitagen på rullende overflade. Efterhånden som slidet stiger, vil lagerets driftsnøjagtighed og effektivitet gradvist falde.

3.Temperaturopstigning
Når lejeret er overbelastet, øges også varmen i lejeret som følge af den øgede friktion. Forøgelsen af temperaturen vil ikke blot fremskynde forringelsen af smøremidlet, men også forårsage, at lagermaterialets ydeevne falder, hvilket yderligere øger risikoen for beskadigelse.

4.øjeblikkelig skade af slagbelastningen
Ved pludselige sammenstød, især i situationer som start eller nødbremsning, vil lejeret på kort tid udholde en belastning, der overstiger den konstruktionsgrænse. Denne akkumulering af belastninger kan forårsage lokale revner i rullemaskiner eller rullemåder og endda føre til øjeblikkelig svigt af lejer.

Grunde til overbelastning af lejer
Årsagerne til overbelastning er ofte forbundet med udstyrets brugsforhold, urimeligt design eller forkert vedligeholdelse.

Følgende er nogle af de almindelige årsager til overbelastning:

1.Uhensigtsmæssig udstyrsdesign
Ved udformningen af udstyret tages der ikke fuldt ud hensyn til de faktiske arbejdsforhold, og valg af lejer er utilstrækkeligt. Derfor kan lejeringen ikke modstå overdreven belastning under tung belastning, høj hastighed eller under komplekse belastningsforhold.

2.Overdreven radial- og aksialbelastning
Hvis den radiale eller aksile belastning, som udstyret bærer under drift, i motorer eller gearkasser overstiger den nominelle belastning på lejeret, vil lejeret være i overbelastning i lang tid, hvilket fører til for tidlig beskadigelse.

3.Hyppige start- og stop
Når udstyret ofte startes, stoppes eller accelereres, vil der blive genereret øjeblikkelige belastninger med høj effekt. Legetøjet vil på kort tid kunne udholde en forholdsvis stor belastning, hvilket let kan forårsage lokal overbelastning.

4.Uegnet smøring
Manglende smøring vil øge lagerets indre friktion, hvilket får lageret til at bære større friktionsbelastning under drift og fremskynde overbelastningsskader.

5.Fejljustering
Hvis udstyret er installeret i en dårlig retning, især hvis motorens aksel er dårlig tilpasset gearkassen, vil det medføre, at lejeret bærer ekstra eksentriske belastninger. Denne ulige belastning vil føre til lokal overbelastning af lejer.

Hvordan kan man undgå at bære for meget?
For at undgå overbelastning af bærere skal udstyrsoperatører og vedligeholdelsesingeniører træffe foranstaltninger i flere aspekter af konstruktion, drift og vedligeholdelse:

1.Rimelig valg af lejer
I konstruktionsfasen skal lejer udvælges på en rimelig måde i overensstemmelse med de faktiske arbejds- og belastningsforhold for at sikre, at deres nominelle belastninger kan opfylde udstyrets langsigtede driftskrav. Hvis arbejdsforholdene er komplekse, kan der vælges lejer med højere nominelle belastninger eller særlige lejer.

2.Kontroludstyrsbelastning
Undgå langvarig overbelastning af udstyret. Særligt i udstyr som motorer og gearkasser skal belastningen være inden for det nominelle belastningsområde for lejer. For arbejdsforhold, der kan forårsage øjeblikkelig overbelastning, anbefales det at udforme passende overbelastningsbeskyttelsesforanstaltninger.

3.Optimer start- og stopoperationer
Reducere hyppigheden af hyppige opstarter og stoppninger af udstyret eller anvende en blødstart, så lejerens skade ikke opstår ved slagbelastninger. Soft start-teknologi kan reducere belastningen ved slag under opstarten og risikoen for overbelastning.

4.Sikre korrekt smøring
Kontroller regelmæssigt, om lejerens smøremiddel er i stand til at smøre, sørg for, at smøremidlet bliver fyldt op til tiden, og vælg smøremiddel eller fedt, der passer til arbejdstemperaturen og belastningen. Smøring kan effektivt reducere friktion og reducere temperaturopstigningen og slitage af lejer under tunge belastningsforhold.

5.Præcis justering og installation
Under installationsprocessen skal motorens og gearkassens akseljustering sikres. Ved hjælp af justeringsværktøjer og laserjusteringsværktøjer skal der sikres en jævn fordeling af last på lejer og undgå lokal overbelastning.

Overbelastning af lejer er en af hovedårsagerne til lejerfejl og vil have en alvorlig negativ indvirkning på den normale drift af udstyret. Ved at anvende en rimelig konstruktion, belastningsstyring, optimeret drift, god smøremiddelstyring og en god placeringstilpasning kan der effektivt undgås overbelastning af lejer og forlænges lejernes og udstyrets levetid. Ved daglig brug kan regelmæssig kontrol og vedligeholdelse for at sikre, at udstyret fungerer inden for et sikkert belastningsområde, betydeligt forbedre udstyrets drifts effektivitet og pålidelighed.