Шариковый сепаратор
В технике при составлении рабочих чертежей инженерами достаточно часто используется слово «сепаратор». Оно имеет латинское происхождение (в оригинале – separator), а на русский язык переводится как «отделитель». Сепараторы сейчас имеют достаточно широкое распространение, причем этим термином именуются изделия и детали, имеющие различное назначение. К примеру, сепаратором является:
• Устройство, предназначенное для того, чтобы отделять друг от друга различные жидкости, сыпучие тела, а также выделять взвешенные в жидкостях твердые частицы;
• Горн, представляющий собой аппарат, используемый в горнорудной промышленности при обогащении полезных ископаемых методом разделения имеющихся в руде и связанных друг с другом механически компонентов;
• Обойма, изготавливаемая из металла и предназначенная для того, чтобы в подшипниках отделять друг о друга ролики или шарики.
Подшипники
В современной технике используется несколько разновидностей подшипников, среди которых основными являются подшипники скольжения и подшипники качения. Для того, чтобы между шариками, которые имеются в шариковых подшипниках качения, постоянно сохранялось одно и то же расстояние, используются сепараторы.
Эти детали имеют различную конструкцию. Самой распространенной является так называемая змейковая, которая широко используется в массовом производстве такого рода деталей. Она состоит из двух соединенных между собой или отгибающимися усиками, или заклепками частей. В тех подшипниках, которые изготавливаются для использования в различных скоростных узлах или же небольшими партиями, применяются также сепараторы, обладающие достаточно значительной массой и изготавливаемые из таких материалов, как бронза, латунь и даже текстолит.
В подшипниках качения массивные сепараторы располагаются по бортам наружного или внутреннего кольца. При этом в подшипниках, эксплуатируемых в условиях высоких скоростей вращения и имеющих крупные или средние размеры, чаще всего используется способ установки сепаратора по бортам наружного кольца.
Когда инженеры проектируют новые модели машин и оборудования, то они в первую очередь стараются использовать в их конструкциях радиальные шариковые однорядные подшипники. Их преимущества состоят в том, что они просты в установке, хорошо переносят комбинированные нагрузки, обходятся относительно недорого.
Материалы сепараторов подшипников качения
От того, какой именно материал используется для изготовления сепаратора подшипника качения, во многом зависят его характеристики. Наиболее распространенной является сталь. Сепараторы, изготавливаемые из нее, подразделяются на механически обработанные и штампованные.
Еще одним весьма распространенным материалом для производства сепараторов является латунь. Поскольку она имеет более высокую удельную массу и пластичность, чем сталь, ее используют в тех подшипниках, которые рассчитаны на эксплуатацию в условиях значительных ударных нагрузок. Латунные сепараторы так же, как и стальные, подразделяются на штампованные и механически обработанные.
В последнее время все большее распространение получают сепараторы, изготавливаемые из полиамида. Этот материал близок к стали по своим характеристикам прочности, а подшипники, в которых устанавливаются сепараторы, изготовленные из него, отличаются значительно более низким уровнем шума, однако температурный диапазон их работы достаточно узкий. Именно это серьезно ограничивает применение в подшипниках полиамидных сепараторов: они не могут использоваться как при значительно повышенных, так и при очень низких температурах.
Ныне для изготовления сепараторов используется и такой синтетический материал, как полиэфирэфиркетон. Он характеризуется сочетанием высокой прочности и упругости, устойчив к механическому износу и неблагоприятным химическим воздействиям, имеет широкий диапазон рабочих температур. Из него изготавливаются сепараторы, используемые в шпинельных роликовых и шариковых подшипниках, предназначенных для работы в высокооборотистых устройствах.
Полиэфирэфиркетон выдерживает без признаков старения температуру вплоть до +200 °С, однако максимальный его предел при использовании в условиях высоких оборотов составляет +150 °С, поскольку именно при ее достижении он начинает размягчаться. Что касается текстолитовых сепараторов, то они хорошо выдерживают нагрузки ускорения и центробежные нагрузки, однако их нельзя использовать при высоких температурах.