Mnoho uživatelů hlásí běžný problém: jejich rotační klouby fungují perfektně při nízkých rychlostech, ale jakmile se přiblíží ke své jmenovité rychlosti, přehřívají se, netěsní nebo se dokonce úplně zadírají. Hlavní příčinou tohoto problému-v 90 % případů-je těsnění a ložiska.
I. Těsnění: Tepelná rovnováha při vysokých rychlostech určuje úspěch nebo neúspěch
Během vysokorychlostního provozu se lineární rychlost těsnicích ploch exponenciálně zvyšuje, což způsobuje prudký nárůst tepla vyvolaného třením-. Často se vyskytují tři běžné chyby:
1. Nadměrný tlak těsnicí plochy: Síla předpětí aplikovaná pružinou nebo měchem je příliš vysoká; v důsledku toho teploty stoupají vysokou rychlostí, což vede k vyhoření těsnicích ploch.
2. Materiály nevhodné pro vysoké rychlosti: Standardní grafitové nebo pryžové materiály se při vysokých-rychlostech rychle opotřebovávají. Správná volba zahrnuje použití tvrdých třecích párů,-jako je karbid křemíku (SiC) nebo karbid wolframu (WC)-ve spojení se sekundárními těsněními PTFE odolnými proti vysokým-teplotám-.
3. Překročení limitů PV: Součin tlaku a rychlosti těsnicí plochy („hodnota PV“) nebyl správně vypočten, což vedlo k provozním podmínkám, které překračují přípustné limity materiálu.
II. Ložiska: Nedostatečná přesnost nevyhnutelně vede k vibracím při vysokých rychlostech
Přesnost rotace otočného kloubu závisí výhradně na jeho ložiskách:
Nedostatečná přesnost: Standardní ložiska P0-vykazují značné radiální házení, které generuje silné vibrace během vysokorychlostního provozu. Je povinné vybrat přesná kuličková ložiska s kosoúhlým stykem třídy P5 nebo vyšší.
Nesprávná vůle: Nadměrná vnitřní vůle způsobuje vychýlení těsnicích ploch (excentrické), zatímco nedostatečná vůle (záporná vůle/předpětí) vede k přehřátí a zadření. Pro vysokorychlostní-aplikace se doporučuje vůle C3.
Nesprávné mazání: Standardní mazivo má tendenci vylétávat z ložiska při vysokých rychlostech; proto je třeba místo toho použít specializované-mazivo na ložiska.
Shrnutí: Těsnění a ložiska slouží jako „srdce“ a „kostra“ otočného kloubu. Pro vysokorychlostní-aplikace je nezbytné použít vyvážený design těsnění v kombinaci s přesnými ložisky. V našem příštím díle budeme analyzovat běžné mylné představy týkající se dynamického vyvažování, chladicích systémů a výběru konstrukce.