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回转支承产品标准对合理选型的影响——《建筑机械》2002年第三期

发布日期:2015-4-21 浏览次数:1139

回转支承产品标准对合理选型的影响《建筑机械》2002年第三期

  现行的单排球式回转支承有两个行业标准JJ36.1-91《建筑机械用回转支承》和JB/T2300-99《回转支承》,也就是在以前的建设部标准JJ36-86和机械部标准JB2300-84的基础上重新修订的。在JJ36.1的基本参数系列表中列出了145种基本参数的145种型号单排球式回转支承,在JB/T2300中列出了120种基本参数的220种型号单排球式回转支承。目前我国除引进主机外,绝大多数主机都是按现行的两个标准规定的参数选择回转支承型号。由于JB2300-84较JJ36-86颁布实施得早,其覆盖面要略大于JJ36-86,两个标准都为回转支承标准化生产做出了贡献。随着各主机待业和回转支承行业的飞速发展,国外机型的大量引进,标准中的问题也显现出来,甚至阻碍了各主机行业和回转支承行业的发展,应引起我们高度重视。
单排球式回转支承的滚道中心直径(D0)和钢球直径(d0)是它的两个主参数,它们不但决定了回转支承的承载能力和使用寿命,也是其它参数设计的依据,因此两者的匹配合理与否不仅是回转支承设计水平的反映,将直接影响主机选用的科学性、经济性和结构的合理性。通常我们用D0/d0的比值来分析主参数匹配的合理性,在D0=500~2500范围内,JJ36.1中D0/d0=31.25~41.67;JB/T2300中,D0/d0=16.67~62.5。德国ROTHEERDE公司标准系列单排球式回转支承D0/d0=30~56。那么该比值在什么范围内科学合理呢?通过计算和比较我们不难找到答案。
当回转支承的D0和d0值确定以后,它的额定静容量和额定动容量也随之可计算出来,并可作出其静载和动载曲线,显然当静载曲线和动载曲线靠得很近时,在满足静载荷要求的同时又满足了动载荷(即寿命)的要求。如果两条承载能力曲线离得较远,只能按承载能力较低的一条曲线选用,势必造成另一种能力的浪费。从JB/T2300附录B承载能力曲线中不难看出30•900、30•1000、30•1120、35•1250、35•1400、45•1400、45•1600、45•1800、60•2000、60•2240、60•2500的动、静载曲线靠得较近,主参数匹配合理,它们的比值为30~41.67。同时也可看出,D0/d0比值过小,动载曲线远高于静载曲线(例30•500比值为16.67),比值过大动载曲线远低于静载曲线(例40•2500比值为62.5),在此附录中共有图B1~图B48共48幅曲线图覆盖220种型号,除上述11种主参数匹配代表的55种型号外,其余165种型号(占75%)的主参数匹配不合理。通过以上分析得道的答案是:D0/d0=30~40为比较合理的主参数匹配。
JB/T2300-99在修订中也意识到这一问题,将JB2300-84原有型号保留之外,每种规格又增加了直径小一档的钢球,共增加了20种匹配100种型号(例在40•900基础上增加一档30•900,两者除钢球直径不同外,其余参数完全一致),但令人遗憾的是在D0≥1600时,所增加10种匹配共50种规格却背离了合理匹配范围,新增的100种型号无论是匹配趋于合理还是背离合理都没多大使用价值,这是因为每一种规格都只是在原有规格的基础上将钢球减小一档,而外型尺寸等保持不变,除降低动、静能力外,生产成本降低甚少,两者的销售价格相差无几,用户又何苦接受这样的“新生事物”呢?JB2300-84中D0≤1250的所有规格,D0/d0值都过小,换言之,钢球都太大了,套用轴承的概念,我们可以把它称之谓重型回转支承,而对一般的工程建筑机械是没必要的。以20 t级挖掘机为例,国产大多选用的回转支承为40•1120,钢球直径为40,而进口及国内合(独)资企业生产的20t级挖掘机配套的回转支承钢球直径都在Ф28.575以内,滚道中心直径在1073~1212范围内。由此而产生的直接后果是钢球直径越大,回转支承轴向载面积越大,自重越重,生产成本越高,用户采购成本也越高,造成大量的资金和原材料浪费。
JB2300-99除了两大主参数匹配不合理外,钢球直径系列参数设计也存在不足。它的滚道中心直径D0是按R20优先数字选取的(公比为1.12的等比数列),但钢球直径系列为:20、25、30、35、40、45、50、60、75(JB230-84为d0=30、40、45、60、75)一个没有科学性的数列。数字游戏在此当然没有实际意义,问题是回转支承的额定静容量与D0•d0成正比。我们暂且抛开D0与d0匹配是否合理不谈,把JB2300-99中所有匹配的D0•d0的值计算后,排列起来,显然是一个杂乱无章的数列,也就是说各种匹配的额定静容量所组成的数列也是杂乱无章的数列,而不是等比数列,这时用户有什么影响呢?塔吊的吨•米数,汽车吊的起重量,挖掘机的吨级数为什么采用选先数的等比数列呢,有级变速机床转速也是如此,借用机床转速设计时“速度损失”这一概念,额定静容量组成等比数列可使选用回转支承时,“承载能力损失”最小,例30•710的上一档为40•800两者CO相差50%,而40•800与上一档40•900两者CO只相差12.5%,当你初选30•710计算出安全系数尚差5%时,选40•800显然“承载能力损失”45%。而初选40•800安全系数差5%改选40•900时“承载能力损失”仅为7.5%。
JJ36.1标准中,主参数匹配和基本参数设计都比较科学、合理,部分滚道中心直径的重叠设计(例1000•25和1000•32),使“承载能力损失”最小,并各具有单独的基本参数。因此,我们建议并希望主机厂按JJ36.1-91标准选用单排球式回转支承,这会使采购成本下降10%~30%,综合经济效益和社会效益都十分显著。我们作为回转支承专业制造厂提出这样的建议,完全是站在尊重科学的立场,因为这除了会使我们的销售收入减少外,而并没有其它任何好处。
作者:马鞍山统力回转支承有限公司侯宁(董事长、总经理、高级工程师)
马鞍山统力回转支承有限公司梅帮明(副总经理、总工、高级工程师)
地址:马鞍山经济技术开发区红旗南路28号,邮编:243041
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