Ako sa mení technológia ložísk?

Za posledných niekoľko desaťročí konštrukcia ložísk výrazne pokročila a priniesla nové použitie materiálov, pokročilé techniky mazania a sofistikovanú počítačovú analýzu..

Ložiská sa používajú prakticky vo všetkých typoch rotačných strojov. Od obranných a leteckých zariadení až po linky na výrobu potravín a nápojov dopyt po týchto komponentoch stúpa. Rozhodujúce je, že konštruktéri stále viac požadujú menšie, ľahšie a odolnejšie riešenia, aby uspokojili aj tie najnáročnejšie testy v podmienkach prostredia.

 

Veda o materiáloch

Zníženie trenia je pre výrobcov kľúčovou oblasťou výskumu. Mnoho faktorov ovplyvňuje trenie, ako sú rozmerové tolerancie, povrchová úprava, teplota, prevádzkové zaťaženie a rýchlosť. V ložiskovej oceli sa v priebehu rokov dosiahol významný pokrok. Moderné, ultračisté ložiskové ocele obsahujú menej a menšie nekovové častice, vďaka čomu majú guľôčkové ložiská väčšiu odolnosť voči kontaktnej únave.

 

Moderné techniky výroby ocele a odplyňovania produkujú oceľ s nižšími hladinami oxidov, sulfidov a iných rozpustených plynov, zatiaľ čo lepšie techniky kalenia produkujú tvrdšie ocele a ocele odolnejšie voči opotrebovaniu. Pokroky vo výrobe strojov umožňujú výrobcom presných ložísk udržiavať užšie tolerancie komponentov ložísk a produkovať vysoko leštené kontaktné povrchy, čo všetko znižuje trenie a zlepšuje životnosť.

 

Nové nehrdzavejúce ocele triedy 400 (X65Cr13) boli vyvinuté na zlepšenie hladín hluku ložísk, ako aj ocele s vysokým obsahom dusíka pre väčšiu odolnosť proti korózii. Pre vysoko korozívne prostredie alebo teplotné extrémy si teraz zákazníci môžu vybrať z radu ložísk z nehrdzavejúcej ocele 316, celokeramických ložísk alebo plastových ložísk vyrobených z acetalovej živice, PEEK, PVDF alebo PTFE. Ako sa 3D tlač stáva čoraz rozšírenejším, a teda aj nákladovo efektívnejším, vidíme rastúce možnosti výroby neštandardných držiakov ložísk v malých množstvách, čo bude užitočné pri malých objemových požiadavkách na špeciálne ložiská.

 

Mazanie

 

Najväčšiu pozornosť možno vzbudilo mazanie. Keďže 13 % porúch ložísk sa pripisuje mazacím faktorom, je mazanie ložísk rýchlo sa rozvíjajúcou oblasťou výskumu, ktorú podporujú akademici aj priemysel. V súčasnosti existuje oveľa viac špecializovaných mazív vďaka viacerým faktorom: širšia škála vysokokvalitných syntetických olejov, väčší výber zahusťovadiel používaných pri výrobe mazív a väčšia rozmanitosť mazív, ktoré poskytujú napríklad vyššiu zaťažiteľnosť. alebo vyššiu odolnosť proti korózii. Zákazníci môžu špecifikovať vysokofiltrované nízkohlučné mazivá, vysokorýchlostné mazivá, mazivá pre extrémne teploty, vodotesné a chemicky odolné mazivá, vysokovákuové mazivá a mazivá pre čisté priestory.

 

Počítačová analýza

 

Ďalšou oblasťou, v ktorej ložiskový priemysel urobil veľký pokrok, je používanie softvéru na simuláciu ložísk. Teraz môže byť výkon, životnosť a spoľahlivosť ložísk predĺžená nad rámec toho, čo bolo dosiahnuté pred desiatimi rokmi, bez toho, aby ste museli vykonávať nákladné a časovo náročné laboratórne alebo terénne testy. Pokročilá integrovaná analýza valivých ložísk môže poskytnúť bezkonkurenčný prehľad o výkonnosti ložísk, umožniť optimálny výber ložísk a zabrániť predčasnému zlyhaniu ložísk.

 

Pokročilé metódy únavovej životnosti umožňujú presnú predpoveď napätí prvku a obežnej dráhy, kontaktu rebier, napätia okraja a skrátenia kontaktu. Umožňujú tiež úplné vychýlenie systému, analýzu zaťaženia a analýzu nesúosovosti ložísk. To poskytne inžinierom informácie na úpravu konštrukcie ložiska tak, aby lepšie zodpovedala namáhaniu vyplývajúcemu z konkrétnej aplikácie.

 

Ďalšou jasnou výhodou je, že simulačný softvér môže znížiť množstvo času a zdrojov vynaložených na testovaciu fázu. To nielen urýchli proces vývoja, ale aj zníži náklady v procese.

 

Je jasné, že nový vývoj v oblasti materiálovej vedy spolu s pokročilými nástrojmi na simuláciu ložísk poskytne inžinierom prehľad potrebný na navrhovanie a výber ložísk pre optimálny výkon a odolnosť ako súčasť modelu celého systému. Pokračujúci výskum a vývoj v týchto oblastiach bude rozhodujúci pre zabezpečenie toho, aby ložiská v nadchádzajúcich rokoch naďalej posúvali hranice.