Berapa Torsi Bantalan Slewing? Gesekan, Rumus, dan Panduan Seleksi

Ketika struktur atas derek ragu-ragu pada ayunan pertamanya di pagi hari yang dingin, masalahnya jarang terjadi hanya pada motornya saja. Jauh lebih sering, tidak ada yang mengukur penggerak torsi yang tersembunyi di dalam bantalan itu sendiri. Torsi bantalan slewing bukanlah angka tetap yang dicetak di sebelah peringkat beban pada lembar data. Ini adalah hambatan yang diciptakan bantalan terhadap rotasi: gesekan dari elemen gelinding yang membawa beban, dari bibir segel yang bergerak di sepanjang ring, dan dari gigi roda gigi tempat roda gigi integral dipasang. Jawaban singkatnya adalah ini: torsi bantalan slewing adalah beban gesekan variabel, biasanya 1,5 hingga 2 kali lebih tinggi pada saat breakaway dibandingkan saat berjalan stabil, dan torsi tersebut termasuk dalam pusat ukuran penggerak, bukan pada margin.

Tiga "Torsi" Berbeda Menjadi Bingung dalam Aplikasi Slewing

Sebelum menghitung apa pun, pisahkan tiga besaran yang biasa disebut oleh para insinyur sebagai "torsi slewing", karena nilai salah satu besaran tersebut hampir tidak memberi tahu Anda apa pun tentang besaran lainnya.

• Torsi gesekan bantalan — hambatan yang dihasilkan di dalam bantalan itu sendiri oleh elemen penggulungan, segel, dan roda gigi. Inilah yang biasanya dimaksud dengan istilah tersebut.
• Torsi penggerak yang diperlukan — segala sesuatu yang harus dihasilkan oleh motor atau pinion: gesekan bantalan ditambah inersia selama akselerasi ditambah hambatan kerja seperti beban angin atau reaksi penggalian.
• Torsi penahan atau pengereman — torsi statis yang dapat ditahan oleh penggerak tanpa kerusakan. Ini adalah spesifikasi penggerak, bukan spesifikasi bantalan.

Lembar data bantalan slewing jarang menyebutkan angka torsi gesekan tunggal, dan kelalaian tersebut disengaja. Gesekan bergantung pada beban aksial, beban radial, dan momen kemiringan yang sebenarnya Anda terapkan, pada kelas jarak bebas atau pramuat yang Anda pesan, pada viskositas pelumas, dan pada suhu. Dua cincin identik dapat berbeda dengan faktor tiga dalam resistansi terukur tergantung pada tugasnya, jadi memperlakukannya sebagai konstanta adalah awal dari sebagian besar kesalahan pemilihan.

Tiga Komponen Torsi Gesekan Bantalan Slewing

Pabrikan memodelkan torsi gesekan total sebagai jumlah dari tiga bagian: M = Mf Nona mg. Masing-masing berperilaku berbeda dalam pelayanan, itulah sebabnya perpecahan itu penting.

Torsi Gesekan Pembawa Beban (Mf)

Tahanan gelinding dihasilkan ketika bola atau roller bertemu dengan lintasan di bawah beban aksial, beban radial, dan momen miring yang diterapkan. Ini tumbuh seiring dengan beban, secara curam sehingga di bawah beban momen besar yang menekan satu sisi lintasan balap hingga bersentuhan. Desain bola menunjukkan kontak titik dan resistansi umumnya lebih rendah; desain roller membawa lebih banyak beban per ukuran dengan mengorbankan gesekan yang lebih tinggi saat terisi penuh.

Torsi Gesekan Segel (Ms)

Bibir segel yang meluncur pada permukaan cincin menghasilkan gaya hambat yang hampir tidak bergantung pada beban. Pada bantalan yang kecil atau berbeban ringan, segel dapat menyebabkan sebagian besar gesekan total, dan setiap bibir tambahan akan menambah gesekan tersebut. Oleh karena itu, dua bantalan dengan selubung yang sama tetapi pengaturan segel yang berbeda dapat memerlukan penggerak yang sangat berbeda.

Gesekan Jaring Roda Gigi (Mg)

Cincin bergerigi menambah gesekan pada antarmuka pinion dan cincin, dipengaruhi oleh tingkat kualitas roda gigi, modul, pelumasan, dan penyelarasan mesh. Pada unit dengan roda gigi eksternal, pinion yang tidak sejajar terlihat sebagai peningkatan torsi dan keausan gigi lokal.

Karena skala komponen-komponen ini berbeda berdasarkan ukuran dan tugas, pilihan struktur menentukan anggaran torsi. Pada peralatan tugas ringan dan menengah seperti pelacak surya, pengatur posisi kecil, dan mesin makanan, a bantalan slewing bola satu baris menjaga penggulungan dan gesekan segel cukup rendah sehingga penggerak kompak dan berdaya rendah tetap dapat digunakan.

Bantalan Slewing Bola Satu Baris untuk Rotasi Tugas Ringan Dengan satu baris bola baja yang diperkeras, bantalan ini menjaga penggulungan dan gesekan segel tetap rendah, sehingga penggerak kompak pada pelacak surya, pengatur posisi kecil, dan mesin makanan tetap dapat digunakan. Jalur balap yang diberi perlakuan panas, opsi penyegelan, dan pemasangan yang mudah mendukung layanan yang lama dan stabil. Lihat Produk →

Cara Menghitung Torsi Slewing Bearing

Proyek-proyek serius menghasilkan angka-angka dari kedua arah.

Dari Daya yang Tersedia

Rumus praktis sisi penggeraknya adalah M = P / ω, dengan P adalah daya yang disalurkan ke ring dan ω adalah kecepatan sudut dalam radian per detik. Sebuah platform yang berputar dengan kecepatan 1 rpm berputar pada ω = 2π/60 ≈ 0,105 rad/s. Jika 1,5 kW mencapai ring pada kecepatan tersebut, torsi yang tersedia adalah sekitar 1.500 / 0,105 ≈ 14.300 N·m, kira-kira 14 kNm. Jalankan aritmatika secara terbalik untuk memeriksa apakah motor dan girboks yang diusulkan benar-benar dapat memberikan apa yang diminta aplikasi pada kecepatan slewing yang sebenarnya.

Dari Gesekan

Perkiraan lintasan pertama mengalikan beban kontak ekivalen dengan radius jalur balap dan koefisien gesekan gabungan: M ≈ µ × F × d/2. Nilai kerja µ antara sekitar 0,005 dan 0,015 mencakup kontak gelinding ditambah segel, dengan nilai terendah untuk desain bola dengan muatan ringan dalam kondisi hangat dan terlumasi dengan baik, dan nilai tertinggi untuk unit dengan beban berat atau pengoperasian dingin. Rumus pabrikan menyaringnya menjadi polinomial yang menimbang suku aksial, radial, dan momen secara terpisah, jadi gunakan rumus tersebut untuk pemeriksaan akhir, bukan untuk perkiraan.

Menambahkan Sisa Tugas

Total permintaan adalah M_drive = M_friction M_inertia M_working. Torsi inersia mendominasi sistem otomatisasi dan pelacakan pengindeksan cepat; resistensi kerja mendominasi pada excavator dan crane. Jika penggerak slewing roda gigi cacing menggantikan pinion terbuka, rasio tertutup mengubah torsi motor sederhana menjadi torsi keluaran besar yang dibutuhkan ring, dan bagaimana rasio roda gigi membentuk torsi dan keluaran kecepatan layak mendapatkan langkah verifikasi tersendiri sebelum Anda mengunci ukuran motor.

Torsi Awal Versus Torsi Berjalan

Torsi breakaway terukur pada bantalan slewing biasanya berjalan 1,5 hingga 2 kali lipat dari nilai pengoperasian stabilnya, dan celahnya melebar pada cuaca dingin. Tiga efek yang menyebabkannya: gesekan statis di bawah beban lebih tinggi daripada gesekan bergerak, gemuk menjadi kaku hingga elemen penggulung menembus lapisan film yang lebih tebal pada beberapa putaran pertama, dan bibir segel mencengkeram lebih kuat sebelum memanas dan menyesuaikan diri. Untuk pemilihan penggerak, ini berarti pengaturan motor, girboks, dan katup pelepas harus melewati puncak yang memisahkan diri, bukan rata-rata berjalan — pemeriksaan yang paling penting pada peralatan yang dijalankan dengan beban penuh, seperti struktur atas ekskavator dan pembawa sendok.

Yang Mendorong Torsi Slewing Bearing Ke Atas atau Ke Bawah

• Kelas izin atau pramuat: cincin yang dimuat sebelumnya menjadi lebih kaku dan lebih tahan terhadap rotasi; mereka membeli akurasi dengan mengorbankan torsi.
• Besaran beban dan momen kemiringan: beban yang lebih berat dan tidak berada di tengah meningkatkan tekanan kontak dan gesekan raceway.
• Suhu dan pelumas: Gemuk bersuhu rendah atau viskositas tinggi meningkatkan torsi awal dan torsi kerja.
• Desain segel: bibir ekstra dan kontak yang lebih erat menambah tarikan konstan.
• Akurasi pemasangan: permukaan pemasangan yang tidak rata atau pengencangan baut yang tidak rata akan merusak cincin dan memuat jalur balap secara tidak merata.
• Penyelarasan jaring gigi: pinion yang tidak sejajar meningkatkan gesekan roda gigi dan mempercepat keausan.

Karakter muatan sama pentingnya dengan ukuran muatan. Siklus kerja yang berayun atau mundur menjaga zona kontak tetap bergerak di sekitar jalur balap, sehingga resistensi berubah sepanjang siklus; itu layak untuk ditinjau bagaimana desain bola satu baris menangani beban yang berfluktuasi sebelum menyelesaikan profil tugas.

Pada skala yang paling berat – derek pelabuhan, mesin terowongan, ekskavator besar – gesekan yang lebih tinggi diterima sebagai harga kapasitas, yang mana Bantalan slewing roller tiga baris seri 13 mendapatkan tempatnya: jalur balap terpisah membawa beban aksial, radial, dan momen secara independen, sehingga tidak ada satu baris pun yang terganggu.

Bantalan Slewing Roller Tiga Baris Seri 13 untuk Beban Berat Jalur balap yang terpisah membawa beban aksial, radial, dan momen secara terpisah, sehingga bantalan Seri 13 ini cocok untuk derek pelabuhan, mesin terowongan, dan ekskavator besar yang kapasitasnya melebihi gesekan tambahan. Konstruksi baja paduan dan perawatan yang disederhanakan mendukung siklus tugas yang menuntut. Lihat Produk →

Apa yang Harus Dikonfirmasi Dengan Pemasok Anda Sebelum Memesan

1. Data torsi gesekan pada beban Anda — nilai awal dan berjalan, bukan satu angka gabungan.
2. Kondisi pengujian — beban, kecepatan, dan suhu saat nilai tersebut diukur.
3. Kelas izin atau pramuat — dan pengaruhnya terhadap resistensi yang diharapkan.
4. Spesifikasi segel dan gemuk — jumlah bibir, jenis gemuk dan tingkat pengisian, serta perilaku iklim dingin.
5. Kualitas roda gigi dan serangan balik — untuk cincin roda gigi, karena kualitas jaring disalurkan langsung ke Mg.
6. Kriteria penerimaan — batas torsi putaran yang diukur pada pengujian putaran sebelum pengiriman.

Ketika gesekan ditambah torsi kerja melebihi kemampuan ekonomis yang dapat ditangani oleh pengaturan pinion dan peredam, banyak pembeli beralih ke unit terintegrasi; sebuah penggerak slewing horizontal mengemas bantalan, roda gigi tertutup, dan rumah pemasangan sebagai satu rakitan yang serasi, sehingga rantai torsi direkayasa sebagai suatu sistem, bukan dirakit dari bagian-bagian.

Penggerak Slewing Horizontal dengan Fungsi Mengunci Sendiri Unit terintegrasi ini mengemas bantalan, roda gigi tertutup, dan rumah pemasangan sebagai satu rakitan yang serasi, sehingga rantai torsi direkayasa sebagai suatu sistem. Mengunci sendiri menahan posisi di bawah beban tanpa daya, berguna ketika gesekan dan torsi kerja melebihi pengaturan pin dan peredam. Lihat Produk →

Torsi bantalan slewing paling baik diperlakukan sebagai properti sistem, bukan konstanta katalog. Ini adalah jumlah gesekan beban, segel dan roda gigi; itu melonjak saat start-up; dan bergerak sesuai dengan beban awal, suhu, pelumasan, dan kualitas pemasangan. Bagikan kasus beban Anda yang sebenarnya — rentang aksial, radial, momen, kecepatan, dan suhu — dengan pembuat bantalan sejak dini, dan mintalah data torsi awal dan pengoperasian terhadap beban tersebut. Satu langkah tersebut mencegah mode kegagalan yang paling mahal dalam aplikasi slewing: mesin yang berputar, namun tidak pernah semudah yang dijanjikan dalam gambar.