PU-lejer: polyurethanbelagte kuglelejer - data, udvalg og brugerdefinerede konstruktioner

Hvad et PU-leje egentlig er

Et PU-leje er et sammensat rulleelement: en standard kuglelejekerne med dyb rille, sædvanligvis fra 608, 6000, 6200, 626 eller 625-serien, med en præcisionsstøbt polyurethan-slidbane bundet til den ydre ring. Stålkernen bærer radiale og aksiale belastninger, definerer rotationsnøjagtigheden og sætter hastighedsgrænsen. Polyurethanlaget håndterer overfladesiden af ​​jobbet. Den deformeres under belastning for at udvide kontaktfladen, dæmper vibrationer, før den når rammen, og beskytter den ydre ring mod slibende kontakt med en skinne, skinne eller rulle. Hvis du specificerer et PU-belagt leje til en transportørrulle, en skydedørshænger eller et drivhjul, er den første beslutning ikke slidbanens farve eller hårdhed. Det er kernelejet, fordi kernen styrer belastningskapaciteten og løbenøjagtigheden.

Klæbningskvaliteten adskiller et holdbart PU-leje fra et kortlivet leje. En lavpriskonstruktion strækker en polymermuffe over stålets ydre ring; under radial belastning kan muffen glide, generere intern friktionsvarme og rotere ud af fase med kernen. Vores proces affedter og fosfaterer den ydre ring, påfører en adhæsionsfremmende middel og sprøjtestøber derefter polyurethanen under kontrolleret tryk og temperatur. Efter hærdning gennemgår hver batch en vridningsbindingskontrol: slidbanen må ikke rotere på ringen, når det specificerede drejningsmoment påføres i begge retninger. Denne test er en bestået-eller-fail-gate, før prøverne godkendes til forsendelse.

Standard PU-lejefamilier dækker borestørrelser fra 4 mm til 20 mm, med støbt polyurethan ydre diametre, der er ca. 2 mm til 10 mm større end stålringens ydre diameter. En 608 kerne (8 x 22 x 7 mm), for eksempel, er almindeligvis overstøbt til en 26 mm PU udvendig diameter, og en 6000 kerne (10 x 26 x 8 mm) er ofte overstøbt til 30 eller 35 mm. Disse dimensioner er ikke kosmetiske. Forholdet mellem PU-ydre diameter og stålydre diameter ændrer rullemodstand, varmeopbygning og belastningsfordeling, så det bør vælges til den faktiske arbejdstilstand i stedet for at kopieres fra et lignende udseende produkt.

Hvorfor polyurethan er det foretrukne materiale til coatede lejer

Polyurethan er specificeret i coatede lejer, når applikationen kræver en kombination af slidstyrke, stødabsorbering og belastningskapacitet, som enkelte materialer ikke giver. Nedenstående skema sammenligner den relative slidstyrke af almindelige polymermaterialer med en 85 Shore A termoplastisk polyurethan, der refereres til som 100.

Naturgummi er mere elastisk end PU, men slides omkring tre gange hurtigere ved kontinuerlig glidende kontakt. Nylon modstår slid godt, men er stift, så det transmitterer støj og vibrationer i stedet for at absorbere dem. PVC er økonomisk, men svagt under dynamisk belastning og lav temperaturpåvirkning. Polyurethan dækker det bredeste driftsområde: fra ca. 70 Shore A til stille, lavkraftsopgaver til 95 Shore A til applikationer, der kræver en hård, formstabil slidbane med en grad af elasticitet.

Den anden fordel er kontakttrykstyring. Når et hårdt stålleje kører direkte på et tyndt metalspor, er kontaktområdet lille, og det lokale tryk kan være ekstremt højt, hvilket markerer sporet og genererer støj. PU-slidbanen øger kontaktfladen, så det samme leje kan køre på malet stål, anodiseret aluminium eller polymerskinner uden at beskadige den sammenkoblende overflade. Købere vælger ofte PU-beklædte lejer, ikke fordi lejet i sig selv ville svigte, men fordi et bart stålleje ødelægger sporet eller gør produktet for højt til at sælge.

Ydelseskarakteristika og driftsgrænser

Driftshylsteret for et PU-leje kommer ned til fire tal: hårdhed, belastning, temperatur og hastighed. De interagerer, så skifter man normalt skifter de andre. En hårdere slidbane kan understøtte mere belastning, men overfører flere vibrationer. En blødere slidbane er mere støjsvag, men afbøjer mere og opbygger mere varme ved høj hastighed. Værdierne nedenfor er typiske for standard støbt polyurethan på en dyb rille kuglelejekerne.

Hårdhed er den første specifikation, der skal rettes. Sortimentet fra 70 til 80 Shore A passer til møbelruller og skydedøre, hvor greb, støjsvaghed og tolerance over for mindre skævheder betyder noget. Båndet fra 80 til 90 Shore A er den generelle zone til transportørruller og styrehjul, der afbalancerer afbøjning mod slidtid. Området fra 92 til 95 Shore A er til tunge hjul, spændevalser og højbelastningsoverførselssektioner, hvor slidbanen skal holde sin form og modstå skæring eller rivning.

Temperaturen er begrænset af PU-blandingen, ikke af stållejet. Standard polyurethan løber kontinuerligt fra -20 grader C til 80 grader C. Korte udsving til 110 grader C er tolerable i de fleste formuleringer, men langvarig varme hærder slidbanen, fremskynder revner og svækker bindingen til ringen. Hvis applikationen involverer damprensning, varmt vand eller kontinuerlig strålevarme, skal designet bruge en varmestabil kvalitet eller et ubelagt stålleje i den zone.

Hastigheden er også begrænset af slidbanen. PU-laget øger den effektive rullediameter og tilføjer centrifugalspænding, så et belagt leje ikke kan køre med samme rotationshastighed som dets ubelagte kerne. Som en praktisk regel holdes overfladehastigheden under ca. 2 m/s for bløde trin og under 5 m/s for hårde trin, og mål derefter temperaturstigningen i de første timers drift. Hvis det tidsbaserede hastighedskrav er dominerende, f.eks. en motor med lejet monteret direkte på akslen, skal slidbanetykkelsen reduceres, eller den indvendige kerneafstand og fedt skal angives for den faktiske hastighed.

Standardkonfigurationer, slidbaneprofiler og muligheder

PU-beklædte lejer fremstilles i flere geometriske former. En flad cylindrisk slidbane er standarden for lige ruller og transporthjul. En slidbane med V-rille centrerer lejet på V-skinner og holder samlingen på linje uden yderligere styreflanger. U-rille eller konkave profiler løber på runde rør og trådføringer. Kronede slidbaneformer håndterer vinkelforskydning mellem tilstødende ruller og reducerer kantbelastning. Profilen er bearbejdet i formen, så skift fra flad til rillet ændrer ikke kerneleje, pris eller leveringstid væsentligt.

• Flad cylindrisk profil: lige ruller, transferborde, transporthjul
• V-rilleprofil: V-skinner, vogne, skydedørsbøjler
• U-rille profil: runde rør guider, wire guider, lette remskive systemer
• Kronet profil: selvcentrerende ruller, fejljusteringskompensation
• Affaset kantprofil: kantstyreruller og båndsporing

Farver og materialekvaliteter kan tilpasses uden at ændre dimensioner. Sort PU er den industrielle standard, fordi kønsort forbedrer slidkonsistensen og UV-bestandigheden. Orange og grønne slidbaner bruges i sikkerhedszoner eller til at identificere en rullefunktion på en produktionslinje. Hvid PU er tilgængelig til fødevarerelaterede områder, hvor farveoverførsel skal undgås, selvom formuleringen skal kontrolleres i forhold til driftstemperaturen og de anvendte rengøringskemikalier.

Tre repræsentative serier fra kataloget viser sortimentet: PU 608-267, et 608-kerneleje med 26 mm PU udvendig diameter og 7 mm bredde; PU 626-268, en serie med 626 kerner, der også tilbydes med en forlænget stålaksel til direkte rullemontering; og PU 6201-4018, en 6201-kerneserie med en 40 mm PU-ydre diameter og 18 mm bredde til tungere spændevalser og overførselsbakker.

PU 608-267 coated dybt rille kugleleje til alsidige applikationer Dette 608-kerneleje med 26 mm PU-ydre diameter passer til hyppig drift og korrosive miljøer og tilbyder lav støj og slidstyrke som fremhævet i katalogserien. Se produkt →

PU 626-268 sort PU dybe rillekugleleje med forlænget akselmulighed Med en 626-kerne og sort PU-belægning, er denne model modstandsdygtig over for fugt og korrosion, med en forlænget stålaksel tilgængelig til direkte rullemontering i overførselssystemer. Se produkt →

PU 6201-4018 Heavy Duty PU-belagt leje til spændevalser Med en 40 mm PU-ydre diameter og 18 mm bredde håndterer dette 6201-kerneleje tungere belastninger, hvilket reducerer friktion og støj til industrielle overførselsbakker og maskineri. Se produkt →

Alle disse kan samles med gummitætninger (RS) eller stålskjolde (ZZ) på stålkernen. Forseglede versioner anbefales til støvede værksteder, træbearbejdningslinjer, våde områder eller ethvert miljø, hvor fedtet inde i kernen skal forblive rent for at bevare den støjsvage opførsel af samlingen.

Hvor der anvendes PU-lejer

Anvendelser falder i fire grupper: flytning af tunge dele stille og roligt, føring af produkter langs en bane, kørsel under fugtige eller støvede forhold og beskyttelse af en kostbar parringsoverflade. I hvert tilfælde udfører lejet to opgaver på én gang, bærer belastningen og håndterer overfladekontakten, hvorfor det er specificeret i stedet for et almindeligt stålleje.

Sådan vælger du det rigtige PU-leje

At vælge et PU-leje betyder at matche fire variabler på én gang: kernelejestørrelse, PU-hårdhed, slidbaneprofil og tætningstype. Tabellen nedenfor giver et brugbart udgangspunkt for de mest almindelige krav.

Monteringsmetode er den næste overvejelse. Hvis lejet presses på en stålaksel, styrer kernelejets boringstolerance pasformen. Standard dybe rillekerner er lavet til ISO-tolerancesystemer; til PU-rullesamlinger anbefaler vi P6-boringstolerance eller bedre, og akslen skal følge h7-toleranceanbefalingen for den boring. Under prøvetestning skal du kontrollere følgende tjekliste:

• Mål PU-yderdiameteren i tre positioner langs bredden; variation over 0,15 mm kan forårsage en slingrende rulle.
• Kontroller koncentriciteten mellem boringen og PU-slidbanen ved at dreje lejet på en dorn med en måleur; udløb over 0,1 mm bliver synligt ved hastighed.
• Påfør et drejningsmoment mellem slidbane og ring for at bekræfte bindingens holdekraft.
• Kør den indlæste prototype ved arbejdshastigheden og mål den ydre ringtemperatur efter 1 time og efter 24 timer. En stabil temperatur betyder, at varmebalancen er acceptabel.
• Tjek støj med en decibelmåler eller en lyttetest ved driftshastighed; PU slidbanen bør ikke skabe tonal støj mod sporet.

Fremstilling og kvalitetskontrol

PU-lejekvalitet bestemmes i støbeprocessen. Temperatur, injektionstryk, formens lukkehastighed og hærdetid har alle indflydelse på de endelige dimensioner og bindingsstyrken. Vores produktionslinje opererer i henhold til ISO 9001:2015-procedurer, med sporbarhed af materialepartier for hver batch af stålkerner og polyurethanråmateriale. Produktionsdatterselskabet har GB/T 19001-2016 kvalitetssystemcertificering, og den årlige kapacitet for præcisionslejer og fastgørelseselementer er 30 millioner sæt.

Indgående inspektion dækker stålkernen: boringsdiameter, ydre ringdiameter, radial spillerum, støj og tætningstilstand. Efter støbning måles PU slidbanen for udvendig diameter, bredde, rundhed og koncentricitet til boringen. Typiske tolerancer er /-0,15 mm på PU udvendig diameter og ikke mere end 0,1 mm udløb. Hver batch kontrolleres også for slidbanehårdhed ved den specificerede Shore-værdi, og en destruktiv bindingstest køres på en prøve fra hvert formhulrum.

Eksportpakning forhindrer slidbanerne i at deformeres under transporten. Lejer placeres individuelt i bakker, pakkes og palleteres til sø- eller luftfragt, med bløde separatorer mellem lagene for at forhindre flad-spotting af PU'en under lange containerture.

Brugerdefinerede størrelser, farver og monteringsmuligheder

De hyppigste brugerdefinerede anmodninger, vi behandler, er en specifik PU-ydre diameter, der matcher et eksisterende sporgab, en bredere eller smallere slidbane, en forlænget inderring i den ene eller begge ender, en indpresset stålaksel og en farvet slidbane til produktidentifikation. Tilpasning kræver ikke et nyt lejedesign, fordi kernen forbliver en standard serie med dybe riller; kun støbeformens geometri og støbeparametre ændres. PU-laget kan også kombineres med et skaft som en enkelt rulleenhed, hvilket forenkler montagen for kunden.

Når ingeniører specificerer et polyurethanleje til en ny maskine, er den hurtigste vej at starte med en standardkerne og justere PU-dimensionerne under prøvefasen. Praktiske råd om sammenligning af materialer, hårdhedsgrader og anvendelsesgrænser er dækket i vores guide vedr hvordan man vælger det rigtige PU sporkugleleje .

For ikke-standardiserede kerner, såsom dobbeltrækkede lejer, rustfri stålkerner eller borestørrelser uden for standardområdet, behandler vi disse som dedikerede projekter med deres egen prøvegodkendelsesprocedure. Tilpassede ikke-standard præcisionslejer er en separat produktlinje, fordi bearbejdnings-, varmebehandlings- og inspektionstrinene er forskellige fra standard PU-støbning. At give en tegning med den nødvendige belastningsretning, monteringsmåde og miljøforhold er nok til at starte et tilbud.

Installation, vedligeholdelse og almindelige fejl

De fleste PU-lejefejl er installationsrelaterede. At trykke en dækket rulle på en overdimensioneret aksel, eller at hamre på den ydre ring i stedet for den indvendige ring, beskadiger både slidbanen og stålkernen. Følgende procedure dækker de fleste PU-rullesamlinger:

1. Rengør akslen og kontroller diameteren i forhold til boringstolerancen før presning.
2. Påfør et tyndt lag monteringsolie eller fedt på akslen, ikke på slidbanen.
3. Tryk på lejet ved kun at anvende kraft på den indvendige ring; for coatede ruller understøttes inderringen med et presseværktøj, der ikke rører PU-slidbanen.
4. Til interferenspasninger skal du bruge en dornpresse eller en hydraulisk presse med et langsomt, kontrolleret slag. Slå aldrig på lejet med en hammer.
5. Efter montering skal du dreje samlingen med hånden for at bekræfte fri bevægelse og koncentrisk rotation.

Under drift skal du kontrollere for tre symptomer: relativ bevægelse mellem slidbane og ring, flade pletter og støj. Slidbaneadskillelse indikerer normalt en overdimensioneret prespasning, en overophedet driftstilstand eller udsættelse for et uforeneligt kemikalie. Flade pletter opstår, når en blød slidbane efterlades under statisk belastning i en længere periode, eller når rullen trækker i stedet for at rotere. Støj kommer næsten altid fra kernelejet: Når vand eller støv passerer tætningen, nedbrydes fedtet, og lejet bliver hørbart, selvom slidbanen stadig ser korrekt ud.

Rengør PU-dækkede lejer med mild sæbe og vand, eller med det samme opløsningsmiddel, der bruges omkring udstyret, efter at have verificeret opløsningsmiddelkompatibilitet med polyurethan. Læg ikke lejet i blød i petroleumsbaserede affedtningsmidler i lange perioder; de kan plastificere slidbanen og ændre dens hårdhed permanent.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er forskellen mellem et PU-leje og et gummibelagt leje?

Standard gummibelagte lejer af naturgummi, EPDM eller SBR giver høj elasticitet og godt greb, og deres råvareomkostninger er lavere. Polyurethan giver omtrent dobbelt så slidstyrke, højere rivestyrke og et bredere hårdhedsområde. For en rulle, der kører kontinuerligt, for eksempel en transportrulle med slibende emballage, holder PU typisk flere gange længere, før overfladeslid ændrer løbediameteren. Gummi er fortsat et godt valg til meget bløde ruller med høj greb ved meget lav hastighed, men PU dækker de fleste industrielle og møbelapplikationer med en længere levetid.

Hvilken Shore hårdhed skal jeg vælge?

Brug 70 til 75 Shore A, når lejet kører på et skrøbeligt spor, har brug for højt greb, eller skal dæmpe en let samling mod vibrationer. Brug 80 til 85 Shore A til universalruller, skydedøre, skuffer og transportører. Brug 90 til 95 Shore A til tunge belastninger, høje spændekræfter og applikationer, hvor dimensionsstabilitet betyder mere end støjabsorption. Når du er i tvivl, så send dine belastnings- og hastighedsdata og bede om prøver i to hårdhedsgrader; den målbare forskel i slid og rullemodstand afgør hurtigt.

Kan et PU-leje bruges i våde eller skyllede miljøer?

Standard PU modstår i sig selv fugt, vandigt rengøringsmiddel og mange olier. Det svage punkt er kernelejet: Hvis der kommer vand ind i et uforseglet leje, korroderer stålringene, og fedtet forringes. Angiv RS-gummiforseglede versioner til nedvaskningsmiljøer og kontroller, at tætningslæben ikke rager ud over PU-slidbanen. For kemisk eksponering, test den specifikke væske, fordi stærke syrer, varme alkalier og nogle opløsningsmidler kan svulme eller blødgøre polyurethan-slidbanen.

Mærker en PU slidbane gulve eller aluminiumsskinner?

En glat støbt polyurethan-slidbane markerer normalt ikke rene gulve eller anodiserede aluminiumsskinner. Mærkning vises, når slidbanen opfanger hårde partikler såsom sand eller metalspåner og presser dem ned i gulvet. Til miljøer med fremmedlegemer, brug en lidt hårdere slidbane omkring 90 Shore A og hold den rullende sti ren; periodisk aftørring af slidbanens overflade forhindrer partikelindlejring.

Hvilke brugerdefinerede muligheder er tilgængelige for PU-lejer?

Brugerdefinerede muligheder inkluderer PU-ydre diameter, slidbanebredde, slidbaneprofil, slidbanefarve, borestørrelse, forlænget inderring og et indpresset skaft. Minimumsordremængder starter typisk ved 500 til 1.000 stykker pr. størrelse for standardfarver, og udviklingsprøver kan laves med den faktiske form. Ikke-standardiserede kernedesigner såsom dobbeltrækkede lejer eller rustfri stålkerner er tilgængelige til specielle projekter og citeres separat efter gennemgang af tegningen.

Hvor længe holder et PU-leje?

Levetiden bestemmes af kernelejet, når slidbanen er valgt korrekt. En forseglet kerne med dyb rille under normal belastning kan køre i tusindvis af timer. PU-slidbanen bør inspiceres for flade pletter, revner og diameterreduktion. I transportbåndsapplikationer med en slidbane på 80 til 85 Shore A ved moderat hastighed, holder slidbanen typisk længere end udstyrets vedligeholdelsesinterval. Den mest pålidelige måde at estimere levetiden på er en prototypetest på dit faktiske spor, med målt slidbanediameter og støj registreret med regelmæssige intervaller.