In veel mechanische systemen werken assen en verbindingscomponenten niet altijd perfect uitgelijnd. Kleine installatiefouten, structurele vervorming of veranderende belastingen kunnen extra spanning op gewone lagers veroorzaken.
Dit is waarRadiale sferische glijlagerswaardevol worden. In tegenstelling tot conventionele wentellagers die afhankelijk zijn van kogels of rollen, gebruiken sferische glijlagers een glijdende contactstructuur die hoekbewegingen mogelijk maakt en tegelijkertijd radiale belastingen ondersteunt.
Van bouwmachines en autosystemen tot industriële apparatuur en automatiseringsapparatuur: deze lagers helpen de mechanische flexibiliteit te verbeteren, de spanningsconcentratie te verminderen en een stabiele werking te behouden onder uitdagende omstandigheden.
Een radiaal sferisch glijlager is een type glijlager dat voornamelijk is ontworpen om radiale belastingen te ondersteunen en tegelijkertijd rotatiebewegingen en hoekafwijkingen tussen aangesloten componenten mogelijk te maken.
De basisstructuur bestaat meestal uit:
Een buitenring met een bolvormig binnenoppervlak
Een binnenring met een bolvormig buitenoppervlak
Een glijdend contactoppervlak tussen de twee ringen
Door het bolvormige ontwerp kan de binnenring in de buitenring kantelen, waardoor het lager geschikt is voor toepassingen waarbij uitlijningsveranderingen kunnen optreden.
In tegenstelling tot kogellagers maken gewrichtslagers geen gebruik van rolelementen.
Hun werking is afhankelijk van de schuifbeweging tussen twee gebogen oppervlakken.
Wanneer de as beweegt:
De binnenring draait of kantelt in de buitenring.
Het bolvormige contactoppervlak verdeelt de belasting.
Het lager compenseert hoekafwijkingen.
Dit ontwerp zorgt voor een soepele beweging, zelfs als de aangesloten componenten niet perfect zijn uitgelijnd.
Traditionele wentellagers zijn uitstekend geschikt voor rotatie op hoge snelheid, maar hebben beperkingen als het gaat om:
Verkeerde uitlijning
Oscillerende beweging
Zware stootbelastingen
Beperkte installatieruimte
Gewrichtslagers zijn ontworpen voor situaties waarin flexibiliteit en draagvermogen belangrijker zijn dan extreem hoge toerentallen.
Veel mensen associëren lagers met stalen kogels of rollen. Glijlagers bestaan echter al veel langer dan moderne wentellagers.
De reden dat sferische glijlagers tegenwoordig nog steeds veel worden gebruikt, is simpel:
In sommige toepassingen is gecontroleerd glijden betrouwbaarder dan rollen.
Bijvoorbeeld:
Hydraulische cilinders
Ophangsystemen
Verbindingen voor bouwmachines
Deze systemen ervaren vaak herhaalde zwaaiende bewegingen in plaats van continue rotatie. Rolelementen zijn niet altijd de beste oplossing omdat de bewegingshoek beperkt is en de belastingen zeer hoog kunnen zijn.
1. Sferische glijlagers van staal op staal
Dit traditionele ontwerp maakt gebruik van stalen contactoppervlakken.
Voordelen:
Hoge belastbaarheid
Geschikt voor zware toepassingen
Bestand tegen schokbelastingen
Typische toepassingen:
Bouwmachines
Landbouwapparatuur
Industriële mechanismen
Normaal gesproken is regelmatige smering echter vereist.
2. Onderhoudsvrije sferische glijlagers
Deze lagers maken gebruik van speciale glijmaterialen zoals:
PTFE-composietlagen
Vezelversterkte materialen
Zelfsmerende voeringen
Voordelen:
Minder onderhoud
Geen frequente smering vereist
Geschikt voor schonere werkomgevingen
3. Sferische lagers van het type stangkop
Deze combineren een sferisch glijlager met een schroefdraadbehuizing.
Veel voorkomende toepassingen:
Besturingssystemen
Stuurmechanismen
Verstelbare koppelingen
Hoge laadcapaciteit
Omdat het contactoppervlak groter is dan bij veel wentellagers, kunnen gewrichtslagers grote radiale krachten aan.
Ze worden vaak gebruikt waar apparatuur last heeft van:
Zware druk
Schokbelasting
Herhaalde beweging
Zelfuitlijningsvermogen
Een van de grootste voordelen is de mogelijkheid om hoekafwijkingen te compenseren.
Dit helpt bij het verminderen van:
Ongelijkmatig laden
Randspanning
Voortijdige slijtage
Geschikt voor oscillerende beweging
Veel machines vereisen geen continue rotatie.
Voorbeelden zijn onder meer:
Hydraulische cilinders die heen en weer bewegen
Robotachtige gewrichten
Componenten van de ophanging
Sferische glijlagers presteren goed in deze situaties.
Bouwmachines
Gebruikt in:
Graafmachines
Kranen
Laders
Grondverzetapparatuur
Deze machines genereren grote krachten en frequente gewrichtsbewegingen.
Automobielsystemen
Toepassingen zijn onder meer:
Ophangsystemen
Stuurcomponenten
Koppel mechanismen
Industriële apparatuur
Vaak gevonden in:
Hydraulische systemen
Persmachines
Automatiseringsapparatuur
Zware mechanische assemblages
Luchtvaart- en defensieapparatuur
Er worden krachtige versies gebruikt waar betrouwbaarheid en gewichtsbeheersing belangrijk zijn.
Verschillende toepassingen vereisen verschillende materialen.
|
Onderdeel |
Gemeenschappelijke materialen |
|
Binnenring |
Lagerstaal, roestvrij staal |
|
Buitenring |
Gehard staal, gelegeerd staal |
|
Glijdende laag |
PTFE-composiet, brons, speciale legeringen |
|
Oppervlaktebehandeling |
Verchromen, fosfateren, corrosiebestendige coatings |
Materiaalkeuze heeft invloed op:
Slijtvastheid
Corrosiebestendigheid
Laadvermogen
Levensduur
Ladingsomstandigheden
Overmatige belasting kan de slijtage versnellen.
Belangrijke factoren zijn onder meer:
Statische belasting
Dynamische belasting
Slagkracht
Smering
Voor gesmeerde staal-op-staal lagers is een goede smering essentieel.
Het helpt:
Verminder wrijving
Voorkom oppervlakteschade
Verleng de levensduur
Bedrijfsomgeving
Omgevingsomstandigheden zoals:
Stof
Vocht
Temperatuur
Chemische blootstelling
kan de lagerprestaties beïnvloeden.
Controleer op overmatige speling
Verhoogde beweging of losheid kan duiden op interne slijtage.
Zorg voor een goede smering
Volg voor gesmeerde ontwerpen de geschikte smeerintervallen.
Inspecteer de verbindingscomponenten
Omdat sferische lagers vaak in verbindingen worden geïnstalleerd, moeten omliggende componenten ook op slijtage worden gecontroleerd.