PTFEすべり軸受は、横方向の変位を制限しながら、長手方向の動きを制御できるように設計されており、構造的な安定性を確保しています。これは、ガイドプレートやダボスロットシステムのような機械的拘束要素によって達成され、ベアリングの主要なすべり機能を損なうことなく横方向の動きを防止します。これらの拘束要素の変形や破損を避けるためには、予想される横荷重を考慮した設計が必要です。
重要ポイントの説明
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機械的拘束システム
- ガイドプレート:ベアリングの側面に沿って設置され、横方向の動きを物理的にブロックする一方、縦方向のスライドは許容する金属板。横方向の力が大きくなるような大きなベアリングによく使われます。
- ダボピンとスロット:下部エレメントのダボピンが上部エレメントの長手方向のスロットにはめ込まれ、横方向の動きを制限するレールとして機能する。このダボは、設計荷重（地震力や風力など）の下での曲げに耐えられるよう、十分に頑丈でなければならない。
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材料に関する考慮事項
- PTFEスライディングパッド は移動のための低摩擦表面を提供するが、その固有の柔軟性により、横方向の拘束が必要となる。PTFEと金属の接合界面は、動作中のせん断応力に耐える必要があります。
- ステンレス鋼の対向面は、スムーズな摺動と耐久性を確保し、PTFEの耐摩耗性は長期にわたって性能を維持します。
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荷重と安定性のトレードオフ
- 拘束システムは、応力集中を避けるため、剛性とわずかな適応性のバランスを取る必要があります。例えば、サイズの大きいダボピンは長手方向の動きを妨げる可能性があり、サイズの小さいものは変形する可能性がある。
- エラストマー層（ネオプレンなど）は、わずかなズレを吸収することはできるが、横方向の主要な拘束材ではない。不安定にならないよう、その厚さは制限されている。
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設計基準
- エンジニアは、AASHTOやEN 1337のような規格に従って、予測される横荷重（熱膨張や動的事象など）に基づいて拘束具のサイズを決めます。有限要素解析（FEA）は、多くの場合、これらの設計を検証します。
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用途
- 橋や建物の熱膨張に対応するために使用されます。横方向の拘束は、温度変化による歩道のずれや桁の変位を防ぎます。
これらの要素を統合することで、PTFEすべり軸受は正確な運動制御を実現し、インフラプロジェクトの安全性と長寿命を保証します。
総括表
| 機能 | 機能 |
|---|---|
| ガイドプレート | 金属製のプレートで、横方向の動きを妨げ、縦方向のスライドを可能にする。 |
| ダボピンとスロット | スロット内の堅牢なピンは、横方向の動きを制限するレールとして機能します。 |
| PTFEスライディングパッド | 横方向の拘束が必要な動きに対して、低摩擦の表面。 |
| ステンレススチール製カウンターフェース | スムーズなスライドと荷重下での耐久性を確保します。 |
| 設計基準 | AASHTO/EN 1337に従い、予測荷重に基づいた拘束具のサイジングを行います。 |
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