Как се променя технологията на лагерите?

През последните няколко десетилетия дизайнът на лагерите напредна значително, като доведе до използване на нови материали, усъвършенствани техники за смазване и сложен компютърен анализ.

Лагерите се използват в почти всички видове въртящи се машини. От отбранителното и космическото оборудване до линиите за производство на храни и напитки, търсенето на тези компоненти нараства. Най-важното е, че инженерите-конструктори все повече изискват по-малки, по-леки и по-издръжливи решения, които да задоволят дори най-тестовите условия на околната среда.

 

Материалознание

Намаляването на триенето е ключова област на изследвания за производителите. Много фактори влияят на триенето, като допустими отклонения на размерите, покритие на повърхността, температура, работно натоварване и скорост. През годините е постигнат значителен напредък в лагерната стомана. Съвременните ултра-чисти лагерни стомани съдържат по-малко и по-малки неметални частици, което придава на сачмените лагери по-голяма устойчивост на контактна умора.

 

Съвременните техники за производство на стомана и обезгазяване произвеждат стомана с по-ниски нива на оксиди, сулфиди и други разтворени газове, докато по-добрите техники за закаляване произвеждат по-твърди и по-устойчиви на износване стомани. Напредъкът в машините за производство позволява на производителите на прецизни лагери да поддържат по-близки допуски в компонентите на лагера и да произвеждат по-силно полирани контактни повърхности, като всички те намаляват триенето и подобряват оценките за живот.

 

Разработени са нови неръждаеми стомани клас 400 (X65Cr13), за да се подобрят нивата на шум при лагерите, както и стомани с високо съдържание на азот за по-голяма устойчивост на корозия. За силно корозивни среди или екстремни температури клиентите вече могат да избират от гама лагери от неръждаема стомана клас 316, изцяло керамични лагери или пластмасови лагери, направени от ацетална смола, PEEK, PVDF или PTFE. Тъй като 3D печатът става все по-широко използван и следователно по-рентабилен, ние виждаме нарастващи възможности за производство на нестандартни държачи на лагери в малки количества, нещо, което ще бъде полезно за изисквания за малък обем на специализирани лагери.

 

Смазване

 

Смазването може би е привлякло най-голямо внимание. С 13% от повредите на лагерите, дължащи се на факторите на смазване, смазването на лагерите е бързо развиваща се област на изследване, подкрепяна както от академичните среди, така и от индустрията. Сега има много повече специализирани смазочни материали благодарение на редица фактори: по-широка гама от висококачествени синтетични масла, по-голям избор от сгъстители, използвани в производството на греси и по-голямо разнообразие от смазочни добавки за осигуряване, например, на по-високи възможности за натоварване или по-голяма устойчивост на корозия. Клиентите могат да посочат високо филтрирани нискошумни греси, високоскоростни греси, смазки за екстремни температури, водоустойчиви и химически устойчиви смазки, смазки за висок вакуум и смазки за чисти помещения.

 

Компютъризиран анализ

 

Друга област, в която индустрията на лагерите е постигнала голям напредък, е чрез използването на софтуер за симулация на лагери. Сега производителността, животът и надеждността на лагерите могат да бъдат удължени отвъд това, което беше постигнато преди десетилетие, без да се предприемат скъпи, отнемащи време лабораторни или полеви тестове. Разширеният интегриран анализ на лагерите с търкалящи елементи може да даде ненадмината представа за работата на лагерите, да позволи оптимален избор на лагери и да избегне преждевременната повреда на лагерите.

 

Усъвършенстваните методи за издръжливост на умора могат да позволят точното прогнозиране на напреженията на елементите и каналите, контакта на ребрата, напрежението на ръба и отрязването на контакта. Те също така позволяват пълно отклонение на системата, анализ на натоварването и анализ на несъосността на лагерите. Това ще даде на инженерите информация за промяна на дизайна на лагера, за да се приспособят по-добре към напреженията, произтичащи от конкретното приложение.

 

Друго ясно предимство е, че софтуерът за симулация може да намали времето и ресурсите, изразходвани за фазата на тестване. Това не само ускорява процеса на разработка, но и намалява разходите в процеса.

 

Ясно е, че новите разработки в областта на науката за материалите заедно с усъвършенстваните инструменти за симулация на лагери ще осигурят на инженерите необходимата представа за проектиране и избор на лагери за оптимална производителност и издръжливост, като част от цялостен системен модел. Продължаващите изследвания и разработки в тези области ще бъдат от решаващо значение за гарантиране, че лагерите ще продължат да разширяват границите през следващите години.