Hogyan változik a csapágytechnológia?

Az elmúlt néhány évtizedben a csapágyak tervezése jelentősen fejlődött, új anyaghasználatot, fejlett kenési technikákat és kifinomult számítógépes elemzést hozott..

A csapágyakat gyakorlatilag minden típusú forgógépben használják. A védelmi és űrrepülési berendezésektől kezdve az élelmiszer- és italgyártó sorokig egyre nagyobb a kereslet ezen alkatrészek iránt. Döntő fontosságú, hogy a tervezőmérnökök egyre nagyobb igényt támasztanak kisebb, könnyebb és tartósabb megoldásokra, hogy még a legtesztelőbb környezeti feltételeket is kielégítsék.

 

Anyagtudomány

A súrlódás csökkentése kulcsfontosságú kutatási terület a gyártók számára. Számos tényező befolyásolja a súrlódást, például a mérettűrések, a felületi minőség, a hőmérséklet, az üzemi terhelés és a sebesség. Az évek során jelentős előrelépések történtek a csapágyacélok terén. A modern, ultratiszta csapágyacélok kevesebb és kisebb nemfémes részecskéket tartalmaznak, így a golyóscsapágyak jobban ellenállnak az érintkezési kifáradásnak.

 

A modern acélgyártási és gázmentesítési technikák alacsonyabb oxid-, szulfid- és egyéb oldott gáztartalmú acélt állítanak elő, míg a jobb edzési technikák keményebb és kopásállóbb acélokat eredményeznek. A gyártógépek fejlődése lehetővé teszi a precíziós csapágyak gyártói számára, hogy szorosabb tűréshatárokat tartsanak fenn a csapágyalkatrészekben, és polírozottabb érintkezési felületeket állítsanak elő, mindez csökkenti a súrlódást és javítja az élettartamot.

 

Új, 400-as fokozatú rozsdamentes acélokat (X65Cr13) fejlesztettek ki a csapágyzajszint javítására, valamint a magas nitrogéntartalmú acélokat a nagyobb korrózióállóság érdekében. Erősen korrozív környezetek vagy szélsőséges hőmérsékleti viszonyok esetén a vásárlók most 316-os rozsdamentes acél csapágyak, teljes kerámia csapágyak vagy acetálgyantából, PEEK-ből, PVDF-ből vagy PTFE-ből készült műanyag csapágyak közül választhatnak. Ahogy a 3D nyomtatás egyre szélesebb körben elterjedt, és ezért költséghatékonyabbá válik, egyre több lehetőséget látunk a nem szabványos csapágyrögzítők kis mennyiségben történő előállítására, ami hasznos lesz a speciális csapágyak kis mennyiségi követelményei esetén.

 

Kenés

 

A kenés kaphatta a legtöbb figyelmet. Mivel a csapágyak meghibásodásának 13%-a a kenési tényezőknek tulajdonítható, a csapágykenés egy gyorsan fejlődő kutatási terület, amelyet az akadémikusok és az ipar egyaránt támogat. Számos tényezőnek köszönhetően ma már sokkal több speciális kenőanyag áll rendelkezésre: a kiváló minőségű szintetikus olajok szélesebb választéka, a zsírgyártásban használt sűrítőszerek nagyobb választéka és a kenőanyag-adalékanyagok szélesebb választéka, amelyek például nagyobb terhelhetőséget biztosítanak. vagy nagyobb korrózióállóság. Az ügyfelek választhatnak erősen szűrt, alacsony zajszintű zsírokat, gyorszsírokat, szélsőséges hőmérsékletekhez használható kenőanyagokat, vízálló és vegyszerálló kenőanyagokat, nagyvákuumú kenőanyagokat és tisztatéri kenőanyagokat.

 

Számítógépes elemzés

 

Egy másik terület, ahol a csapágyipar nagy előrelépést tett, a csapágyszimulációs szoftverek használata. Mára a csapágyak teljesítménye, élettartama és megbízhatósága az egy évtizeddel ezelőtt elérthez képest meghosszabbítható anélkül, hogy költséges, időigényes laboratóriumi vagy helyszíni vizsgálatokat végeznének. A gördülőcsapágyak fejlett, integrált elemzése páratlan betekintést nyújt a csapágyak teljesítményébe, lehetővé teszi az optimális csapágyválasztást és elkerülheti a csapágy idő előtti meghibásodását.

 

A fejlett kifáradási élettartam-módszerek lehetővé teszik az elemek és a futópálya feszültségeinek, a borda érintkezésének, az élfeszültségnek és az érintkező csonkolásának pontos előrejelzését. Lehetővé teszik továbbá a rendszer teljes eltérítését, a terheléselemzést és a csapágyak eltolódásának elemzését. Ezáltal a mérnökök információkat kaphatnak a csapágy kialakításának módosításához, hogy jobban alkalmazkodjanak az adott alkalmazásból eredő feszültségekhez.

 

Egy másik egyértelmű előny, hogy a szimulációs szoftverek csökkenthetik a tesztelési fázisra fordított időt és erőforrásokat. Ez nemcsak felgyorsítja a fejlesztési folyamatot, hanem csökkenti a folyamat költségeit is.

 

Nyilvánvaló, hogy az új anyagtudományi fejlesztések, valamint a fejlett csapágyszimulációs eszközök olyan betekintést nyújtanak a mérnökök számára, amelyek az optimális teljesítmény és tartósság érdekében a csapágyak tervezéséhez és kiválasztásához szükségesek egy teljes rendszermodell részeként. A folyamatos kutatás és fejlesztés ezeken a területeken kulcsfontosságú lesz annak biztosításában, hogy a csapágyak továbbra is kitágítsák a határokat az elkövetkező években.