Как се променя технологията на лагерите?

През последните няколко десетилетия дизайнът на лагерите се е усъвършенствал значително, което е довело до нови приложения на материали, усъвършенствани техники за смазване и сложен компютърен анализ..

Лагерите се използват в почти всички видове въртящи се машини. От отбранително и аерокосмическо оборудване до производствени линии за храни и напитки, търсенето на тези компоненти нараства. От решаващо значение е, че инженерите-конструктори все повече изискват по-малки, по-леки и по-издръжливи решения, за да задоволят дори най-тежките условия на околната среда.

 

Материалознание

Намаляването на триенето е ключова област на изследвания за производителите. Много фактори влияят върху триенето, като например размерни допуски, повърхностна обработка, температура, експлоатационно натоварване и скорост. През годините са постигнати значителни подобрения в производството на лагерни стомани. Съвременните, ултрачисти 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 дегазация 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 производствените машини позволява на производителите на прецизни лагери да поддържат по-строги допуски в компонентите на лагерите и да произвеждат по-силно полирани контактни повърхности, което намалява триенето и подобрява експлоатационния живот.

 

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

 

Смазване

 

Смазването може би е получило най-голямо внимание. С 13% от повреди на лагери, приписвани на фактори, свързани със смазването, смазването на лагери е бързо развиваща се област на изследване, подкрепяна както от академичните среди, така и от индустрията. В момента 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 мазнини, и по-голямо разнообразие от добавки към смазочните материали, които осигуряват например по-високи товароносимости или по-голяма устойчивост на корозия. Клиентите могат да поръчат високофилтрирани нискошумови греси, високоскоростни греси, греси за екстремни температури, водоустойчиви и химически устойчиви греси, греси за висок вакуум и греси за чисти помещения.

 

Компютъризиран анализ

 

Друга област, в която лагерната индустрия е постигнала голям напредък, е използването на софтуер за симулация на лагери. Сега производителността, животът и надеждността на лагерите могат да бъдат разширени отвъд постигнатото преди десетилетие, без да се провеждат скъпи и времеемки лабораторни или полеви тестове. Усъвършенстваният, интегриран анализ на търкалящите лагери може да даде несравнима представа за производителността на лагерите, да позволи оптимален избор на лагери и да избегне преждевременна повреда на лагерите.

 

Усъвършенстваните методи за измерване на умора на материала могат да позволят точно прогнозиране на напреженията в елементите и търкалящите се пътища, контакта на ребрата, напрежението по ръбовете и скъсяването на контакта. Те също така позволяват пълен анализ на системното отклонение, анализ на натоварването и анализ на несъосността на лагерите. Това ще даде на инженерите информация за модифициране на конструкцията на лагера, за да се поемат по-добре напреженията, произтичащи от конкретното приложение.

 

Друго очевидно предимство е, че симулационният софтуер 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 материалознанието, заедно с усъвършенстваните инструменти за симулация на лагери, ще предоставят на инженерите необходимата информация за проектиране и избор на лагери за оптимална производителност и издръжливост, като част от цялостен системен модел. Непрекъснатите изследвания и разработки в тези области ще бъдат от решаващо значение за гарантиране, че лагерите ще продължат да разширяват границите през следващите години.