Rulmenții cu bile sunt printre cei mai utilizați rulmenți în aplicațiile cu mișcare rotativă. Ei pot avea unul sau mai multe rânduri de bile între inelul interior și exterior. Acest design pune în valoare principiul conform căruia, elementele care rulează produc mai puțină frecare decât elementele care alunecă. În mod normal, un inel este atașat la ansamblul rotativ, sau la arbore, iar pe măsură ce se rotește, bilele rulează în jurul căii interioare, în timp ce inelul celălalt rămâne pe loc. Acest lucru permite mișcarea de rotație cu un coeficient de frecare extrem de scăzut, ceea ce îl face excelent pentru aplicațiile cu viteze mari și cerințe de frecare scăzute.
În mod normal, rulmenții trebuie să suporte două tipuri de sarcini: sarcini axiale și sarcini radiale. Sarcinile axiale, sunt forțe care acționează paralel cu axa rulmentului, în timp ce sarcinile radiale acționează perpendicular pe axa rulmentului. Rulmenții cu bile, cum sunt și rulmenții cu bile SKF, pot suporta atât sarcinile axiale, cât și cele radiale.
Cu toate acestea, au o capacitate de încărcare relativ redusă, de aceea sunt utilizați în mod obișnuit în aplicații în care se folosesc sarcini mai mici. Forma sferică a elementului de rulare creează puncte de contact foarte mici între bile și căile de rulare. Aceasta permite o mișcare lină, însă scade capacitatea de încărcare. Rulmenții cu bile permit, totuși, unele alinieri greșite ale căii de rulare interioare și exterioare.
Tipuri de rulmenți cu bile
Rulmenții cu bile pot fi de mai multe tipuri, în funcție de aplicația pentru care sunt utilizați:
Cu contact unghiular: Acești rulmenți dispun de căi de rulare axial asimetrice, ceea ce le face perfecte pentru a suporta sarcini combinate, sau atât sarcini axiale, cât și sarcini radiale. Unghiurile de contact mai mari suportă în general sarcini axiale mai mari și sarcini radiale mai mici, și invers, pentru unghiurile de contact mai mici.
Axiali: Rulmenții axiali dispun de căi de rulare multiple, așezate una lângă cealaltă. După cum precizează și numele, sunt proiectați să suporte sarcini axiale, întrucât sarcinile radiale pot provoca deteriorarea rulmentului, prin forțarea căilor de rulare.
Cu canal de bile adâncit: designul deosebit al căilor de rulare permite acestor rulmenți să suporte sarcini mai mari decât alți rulmenți cu bile. Totuși, aceștia nu pot suporta la fel de multe alinieri greșite ca rulmenții cu bile obișnuiți.
Caracteristicile rulmenților cu bile
La fel ca la majoritatea celorlaltor tipuri de rulmenți, și rulmenții cu bile pot avea diferite caracteristici, care participă în mod diferit la performanțele rulmentului.
Rândurile: majoritatea rulmenților sunt instalați în perechi, pentru ca sarcinile să fie distribuite mai uniform. Există însă rulmenți cu role pe două rânduri, ca rulmenții SKF cu bile pe două rânduri, care elimină necesitatea de a folosi doi rulmenți. Aceasta este o metodă eficientă de a face economie la costuri și la spațiul destinat inițial pentru o pereche de rulmenți pe un singur rând, însă necesită de obicei o aliniere mai bună.
Flanșa: Aceasta este un tip de carcasă a rulmentului, care ajută la fixarea lui pe suprafața de montaj, simplificând instalarea acestuia și locația axială.
Colivia: coliviile fixează bilele în interiorul rulmentului și au rolul de a le menține pe loc, reducând astfel frecarea. De obicei, sunt fabricate din oțel sau poliamidă, în funcție de aplicație. Chiar dacă costul lor de producție este mai mic, coliviile de plastic nu sunt adecvate în aplicațiile cu temperaturi ridicate sau în medii ostile.
Materialul: rulmenții cu bile sunt realizați, de obicei, din oțel inoxidabil, oțel cromat sau ceramică. Cei din ceramică sunt utilizați de obicei la aplicații cu condiții solicitante, de exemplu sub apă sau în medii cu vid. Densitatea materialului ceramic este cu 40% mai mică decât cea a oțelului. Rulmenții din material ceramic rezistă la coroziune și nu necesită lubrifiere, însă sunt mai fragili și mai casanți decât oțelul. Există și rulmenți hibrizi, cu căi și inele de oțel și cu bile din ceramică, aceștia fiind adesea utilizați pentru a reduce frecarea. Bilele fiind mai ușoare, permit o rotire mai rapidă și au nevoie de mai puțină energie pentru mișcarea de rotație.
Auto-alinierea: rulmenții cu bile cu auto-aliniere dispun de un inel exterior cu o cale de rulare sferică, permițându-i rulmentului să tolereze alinierea unghiulară, care s-ar putea cauza datorită devierii carcasei sau a arborelui, sau a montării necorespunzătoare. Acești rulmenți suportă de obicei o încărcare mai mică decât alți rulmenți cu bile, și de obicei sunt utilizați în aplicații cu arbori lungi, cum ar fi transmisiile sau în fabricile de textile.
Tipuri de montaj
Rulmenții cu bile pot fi asamblați în mai multe moduri diferite, fiecare mod influențând capacitatea de încărcare și performanțele rulmentului.
Conrad: această metodă a fost denumită după inventatorul ei, Robert Conrad și implică montarea inelului interior într-o poziție excentrică în inelul exterior, cu un singur punct de contact. Bilele sunt introduse apoi în partea opusă față de punctul de contact, fiind distribuite uniform și forțând inelele într-o poziție corectă, concentrică. De obicei, se montează și o colivie, pentru a menține distribuția uniformă a bilelor. Această metodă de asamblare permite un număr limitat de bile, limitând capacitatea de încărcare a rulmentului.
Cu slot de umplere: în această metodă, ambele căi de rulare prezintă niște fante, astfel încât, atunci când sunt aliniate bilele să poată aluneca la locul lor prin acestea. Metoda permite introducerea unui număr mai mare de bile, rezultând astfel o capacitate mai mare de încărcare. Totuși, rulmenții aceștia au o capacitate de încărcare axială mai mică, deoarece fantele de pe căile de rulare duc la o întrerupere a inelelor, care poate avea impact asupra rezistenței rulmentului.
Cale de rulare slăbită: într-o astfel de construcție, se modifică fie diametrul exterior al inelului interior, fie diametrul interior al inelului exterior, pentru a crea un spațiu mai mare pentru introducerea bilelor. Și aceată metodă permite introducerea oricărui număr de bile, deși, rulmenții cu aceată metodă de montaj pot suporta doar sarcini axiale într-o singură direcție, de depărtare dinspre cursa slăbită.
Cale de rulare fracturată: în această metodă, unul dintre inele este complet tăiat, pentru a permite introducerea bilelor, apoi este reasamblat. Pentru alinierea rulmentului se folosește o pereche de benzi de oțel, ca să sprijine secțiunile fracturate. Prin această metodă se pot introduce un număr mai mare de bile, iar rulmentul poate suporta sarcini axiale în orice direcție.
Cu așa o varietate de tipuri de rulmenți cu bile, alegerea rulmentului potrivit pentru aplicația dvs. poate fi o provocare. Apelați la experții noștri, ca să vă ajute la alegerea rulmentului de care aveți nevoie.
