Karan tiivisteet

[Juvan]

Moi
Eli ongelma on seuraavanlainen Jos kara pyörii 10000 rpm/min akselin halkaisija 52mm,
tulee tiivisteelle noin 27m/sek kehänopeus.

Normaali akselitiiviste kestää 12m/sek , mistä järkevän hintaiset erikoistiivisteet,
pitäisi pitää voitelu öljyn sisällä.

T:Juha

[Tapani Honkanen]

Käytämme huulitiivisteitä (työssä), joilla kehänopeus on yli 30m/s. Ne ovat kuitenkin vaaka-asentoisia ja halkaisijat jopa metrin luokkaa. Paperikonevaihteet. Tuo kararatkaisu on varmaankin pystyasennossa. Tuon laakerin reijän halkaisija lienee 40...45mm. Laakerilla olisi hyvä olla öljysumuvoitelu varmaankin. Tiivistys sokkelon kaltainen, josta hallittu öljynpoisto alakautta. En ole nähnyt valmista ratkaisua mutta kyllä sellainen syntyy rahvaaltakin. Mikä on sallittu kustannustaso?

[Juvan]

Joo mä mietin totakin ratkaisua mitä sä ehdotit, mutta mä jotenkin päätyisin
vaan huulitiivisteeseen.

Löysinkin Klingeriltä tiivisteen joka pitäisi kestää 40m/s, laakerin akseli on
muuten 35mm.

Netto hinta on näille noin 20Euron luokkaa KpL, joten hintaa on hivenen enemmän
kuin normaali tiivisteellä.

Kiitoksi muuten vastaksesta sepän poika.

T:Juha

[PekkaNF]

Sähkömiehenä en uskalla ottaa kovin lujasti kantaa ko. kysymykseen, mutta kun suunnittelin yhtä karaa kotitalousjyrsimeen (päätin lopuksi olla rakentamatta), niin tuo kierrosluku, pystykara ja suunilleen tuo akselin halkaisia tuotti ongelmia jo suunnitteluvaiheessa. Erityisesti jos haluaa pitää öljyt karalaatikossa ja/tai tiivistyksen vaatimuksena on pieni koko. Hankaavat huulitiivisteet eivät ole meidän mekaanikkojen mukaan enää "the" ratkaisu siinä.

Suunittelin sitten lopulta sellaista ratkaisua, jossa karan alimman laakeroinnin alapuolella on pieni väli, josta öljy valuu "öljysäiliöön". Tiivisteenä kaksi kpl sellaisia metallisia tiivisteitä (olikohan ne NILOS tms?), jotka eivät hankaa akselia ja niiden väliin paineilmaa. Voitelu sumuvoiteluna. Ideana se että ylimääräinen öljy valuu "öljypohjaan" koneen seistessä eikä jää makaamaan tiivistettä vasten. Koneen käydessä laakerit voidellaan sumuvoiteluna, joten laakerit pitäis olla hyvin voideltuja. Haittana se että tarvii pienen erillisen hammaspyöräpumpun.

Suurilla karanopeuksilla heittorengas olis melkoiden tehokas keino poistaa alimman laakerin läpi päässyt öljy. Tämä on mun mielestä parempi vaihtoehto kun paineilma, koska laakerointiin johdettava paineilma pitää olla kokolailla puhdasta. Mekanikot väittivät että harrastekäytössä vois toimia tyydyttävästi sellainenkin ratkaisu, että laittais pari Nilos rengasta siten että niistä muodostuis alkeellinen heittorengas/labyrintti tiiviste.

http://www.euro-bearings.com/nilos1.htm

PekkaNF

[Tapani Honkanen]

Sillävälin kun mietin niin Pekka NF oli jo kommentoinut tilannetta. Öljysumukin tiivistyy ja tulee öljyksi, mikä pitää kerätä jonnekin. Minä luulin että öljysumu tehdään paineilmalaitteella, eikä mitään erillistä pumppua tarvita.
Jos alemmmassa laakerissa onkin tietty määrä öljyä minkä akselitiiviste pitää valumatta niin ylimmäinen laakeri vuotaa öljyt kuitenkin ja öljymäärä lisääntyy ja alimmainen laakeri ei tykkää liiasta määrästä öljyä. Aluksi olisi järkevää udella miten muut tekee.
Jos laitaa pienen öljyvirtauksen ylimmän laakerin läpi ja sama kulkee alimmaisen läpi ja työn tehtyään poistuu hallitusti putkea pitkin paluusäiliöön.  Tässä tarvitaan pienen tilavuusvirran pumppua. aivan yksinkertainen itsetehty jousipalautteinen epäkeskomäntäpumppukin käy. Sen iskunpituutta pitäisi/voisi säätää. Lisäksi nopeus pitäisi hakea sopivaksi. Öljyn pitäisi olla jotain VG 40...68 luokkaa. Minimimäärän öljynvirtaukselle voi laskea SKF:n laakerikirjan mukaan.

[Jussik]

Terve

Vissiin puhutaan kuitenkin vain 10 000rpm kierroksista.
Jos pysytään tuon alla voidaan käyttää kestovoideltuja laakereita.
80mm ulkohalkaisijaltaan olevat viistokuulalaakerit saa pyöriä kestovoideltuna sen 9000rpm.
On tullut pyöriteltyä lujempaakin.

Eli saattaisi mennä ihan kestovoideltunakin.

[PekkaNF]

Onko ne kierrokset kokoajan 10.000 rpm vai ainoastaan satunnainen käyttö?

Ymmärtääkseni kysymys on hyvin pitkälle halutusta laakeroinnin kestoiästä vs. kuormitus. "kestovoitelu" toimii ymmärtääkseni ihan hyvin jos kaikki muut parametrit ovat kunnossa. Kuitenkin näissä kararakenteissa yleensä käy siten että laakeri on pienin "mahdollinen", jotta karan rakenteen otsa on mahdollisimman pieni, vähän kaukana kuorman suhteen (työkalunpidin + työkalu), karalaatikko jne. eivät ehkä lopulta ole aivan linjassa, ideaalista esikuormitusta voi olla käytännössä vaikea saavuttaa ja ehkä kuormitussuunnatkin ovat epäedulliset. Puhumattakaan epätasapainosta ja osien epäkeskisyydestä. Kara voi välillä pyöriä pitkiä aikoja lähes ilman kuormitusta ja sitten taas toisaalta välillä "laskettu/arvattu" kuormitus ylitetään surutta.

Yhdessä rakenteessa päädyttiin poistamana laakereista "vastakkain" tulevat tiivisteet (pienempi kitka ->kuumeneminen jne sekä "ylimääräinen" voiteluaine pääsee pois), vaihdettiin rasva toiseen ja määrättiin laakerille vaihtoväli. Alkoivat kestää riittävällä todennäköisyydellä. Noikin laakeri kestäisivät kauemmin jos ko. rasva vaihdettaisiin välillä. Sitä rasvaa tuli muuten huomattavan vähän laakeriin, ei mitään "täyttöä". Oli vaikeata löytää riittävän juoksevaa rasvaa, joka kuitenkin pysyy mielellään laakeissa, eikä öljy eroa saippuasta käytetyllä löpötilalla ja pyörintänopeudella. Muistaakseni kyseessä oli joku litiumöljypohjainen ja bariumkopleksisaippualla saostettu rasva.

Mun pitäisi vielä tsekata toi "sumuvoitelu", sen mietiskelystä oli aika pitkä aika. En tarkoittanut paineilmalaitteissa käytettävää sumuvoitelulaitetta, enkä myöskään painevoitelua, vaan sellaista systeemiä jossa laakerit eivät todellakaan lillu öljyssä, vaan vierintäelimiin on suunnattu pieni öljysuihku, joka takaa että "vierintäelimet" on ikäänkuin päällystetty ohuella kerroksella öljyä. Öljyn vatkaaminen noilla kierroksilla ei ole hyvä idea.

Kuten sepän poika totesi, niin siinä on aikamonta muuttujaa mukana ja kaikki niistä eivät ole ilmeisiä. Mullekkin oli yllätys se että "liian suuri" laakeri voi kestää huomattavasti vähemmän aikaa kun oikein mitoitettu. Suurin osa laakereista vaatii luotettavaan toimintaan tietyn kuormituksen, muuten se ei toimi suunnitellusti. Joskus sopiva kuormitus tulee luonnostaan liikkuvien osien painon tai hammashihnan välityksellä, joskus se pitää järjestää "keinotekoisesti".

PekkaNF

[viilari]

http://www.sme.org/cgi-bin/find-articles.pl?&00no0052&ME&20001107&&SME
asiaa karan laakeroinneista ja voitelusta

[PekkaNF]

Hyvä artikkeli. Hieman yleisellä tasolla ja vaikea ymmärtää, jollei ole lukenut pari vastaavaa paperia, koska puuttuu selittävät kuvat.

Ongelma tälläisissä linkeissä:
http://www.tortoiselogic.com/NSK/PDF%5CNSK_CAT_E1392a%20Precision%20Ceramic%20AC.pdf
(sivulla 5 karaa muistuttava rakenne ja antais osviittaa että rasvalla pärjää, jos sattuu saamaan tälläiset laakerit)

http://www.tec.nsk.com/weblibrary/Library/Industries/Machine%20Tool/MC02-05%20Performance%20of%20Fixed%20Preload%20Large%20Angular%20Contact%20Bearings.pdf
(hieman liian iso kara ja saa realistisen kuvan laakeroinnin kestävyydestä)

http://www.ntn.co.jp/english/products/review/pdf/NTN_TR74_en_P024.pdf
(käsittämättömän vaikea soveltaa tätä oikeesti)

on se että ne vaativat niin syvällisitä ymmärtämystä, kalliita komponentteja ja yleensä labraamsita rakenteen varmistamiseksi että harvalla on siihen rahaa, aikaa ja taitoa.

Periaatteessa jos sais jonkun suunnittelemaan rasvavoidellun karan ja laskemaan omainaisuudet jollain todelllisella kohtalaisen halvalla laakerilla jossa on pölysuojat sekä käyttäisi mahdollisesti kiinteää esikuormitusta, niin siinä olis kuitenkin jonkinlainen mahdollisuus onnistua. Tästä seuraa nippu kompromisseja ja rajoituksia, mutta ne olisivat miellyttävämpiä kun lisääntynyt monimutkaisuus. Kovin monimutkaisessa rakenteessa on monta kohtaa joissa voi mennä pieleen.

PekkaNF

[Juvan]

Joo tämä on nimen omaan vaikeaa kun pitäis etsiä kultaista keskitietä,
kestoa haetaan koska joskus voi olla pitempiaikaista toi maksimi kierrosten käyttö.

Rasvavoitelu on 7207 laakerilla vain 8000 rpm/min Öljyllä 11 000 rpm/min , lämpökin pitäis
jollain saada kuriin.

Meillä on työpaikalla  iso 5-akselinen lattiakone siinä on, siinä on toteutettu ton karanjäähdytys
öljyllä mutta se kiertää säiliöön takaisin missä se jäähdytetään kylmäkoneella +25 asteeseen.

Tämän koneen karasta ei ole mitää piirrustuksi koska  valmistaja tuntuu suojelevan
teknisiä ratkaisuja.

Tässä käytetään jotain erikois öljyjä missä on hyvät ominaisuudet kavitaatiotavastaan?.

Täytyy jatkaa suunnittelua mutta tuntuu olevan vaikeeta, kun kaikilla tuntuu olevan
omat näkemyksensä tarkoitan myös foorumin ulkopuolisia.

T:Juha

[Tapani Honkanen]

Miten tuota karaa pyöritetään? Suoraan kytkimen kautta sähkömoottorillako. Mikä moottori kiertää? Hammashihnallako, ei kai. Lattahihna lienee oikea valinta.  Miten on, alkoi mietityttämään.

[Juvan]

Moi
Mulla on tarkoitus pyörittää AT5 hammashihnalla tätä käyttäen on maksimi kierrokset
10 000 rpm/min tehon siirto on tossa aina 15KW asti.

Mulla on ac-servomoottori jonka maksimi kierrokset on 10 000rpm/min 0.83KW,
ainoa ongelma on tällähetkellä softa millä pääsis parametreihin käsiksi.

Toinen vaihto ehto on erikoiskäämitty sähkömoottori inventerillä, mutta tämä ei
oikein houkuta jos tulee ajettua pienemmillä kierroksilla niin tämä ei ole paras vaihto ehto.

Seuraava kysymys osaako Mach3 vaihdealueet eli jos on kaksi vaihdealuetta,
Esim 0-5000rpm/min ja 5000-10 000rpm/min pystyyky tohon ohjelmaan rakentamaan
yleensäkään vaihteen siirtoa tämä helpottaisi inventerikäytössä.

Vai onko edellä mainittu mahdoton tehdä näillä kierros luvuilla?

T:Juha