Vad påverkar ledslitage?
För en maskintillverkare finns många faktorer som måste beaktas för att minimera ledslitaget över tid.
Ledslitage är summan av slitaget för bussning, axel och ledöra och det är många olika faktorer som påverkar detta. Maskintillverkaren har tillgång till flera olika designalternativ för att minimera slitaget, däremot är möjligheterna betydligt färre för en slutanvändare som vill optimera drifttiden och servicekostnaderna på ett enkelt och kostnadseffektivt sätt. I det läget kan man sällan göra så mycket åt belastning, axelns storlek, hastighet och rörelsefrekvens eller miljön där maskinen används. Det som kan påverkas är:
— om och hur smörjning ska användas
— materialtyp, hårdhet och ytbeläggning som används i axel och bussning
— infästning av axeln i ledöronen.
Så lite böjning som möjligt
Den faktor som påverkar ledslitaget mest är yttrycket i lastområdet i förhållande till last/kraft. Om trycket är tillräckligt högt finns det inget smörjmedel, material eller hårdhet i världen som kan förhindra permanenta skador varken på bussning, axel (tapp) eller öra. Om lasten förblir oförändrad, men området detta inverkar på är mindre, ökar trycket. Vid belastning böjs axeln något lite, vilket ändrar kontaktytan mellan axel/lager och axel/ledöra. Vid låg last på axeln fördelas lasten över hela lagrets och örats längd. När lasten ökar och axeln böjs ändras området och trycket ökar (figur 2).
Hur pass mycket trycket ändras beror inte bara på axelns last, längd och diameter utan även på bussningens mekaniska egenskaper. En mer elastisk bussning bidrar i viss mån till att fördela lasten, därefter blir den endera permanent deformerad och/eller fördelar om kraften.
Fördelar med axelfixering
Hur pass mycket axeln böjs beror även på huruvida den är fast eller lös i ändarna. En vanlig rak axel som bara har stöd i botten av öronen är lös och kommer att böjas som en balk med enkelt stöd. Expander System (figur 3) fixeras i ledöronen och böjs som en balk med fast stöd. Beroende på lastförhållande böjs en axel med fast stöd upp till fem gånger mindre än en med enkelt stöd under samma last (figur 4).
Ungefärligt: Traditionell rak ledaxel
Lastfall: Enkelt stöd
Axeländarna har bara stöd i botten tack vare det spel som behövs vid installationen
Ungefärligt: Expander System
Load case: Fasta stöd
Axeländarna är fixerade i öronen med expanderhylsor
Fixeringen av axeländarna begränsar även ledaxelns fria radialrörelse till att endast vara spelet mellan bussning och axel. Detta bidrar till att begränsa massans acceleration och höga islagskrafter på bussning och axel. Expander System eliminerar slitage på ledöronen och reducerar slitaget på bussning/axel.