Подшипники используются практически во всех сферах - от оборонного и аэрокосмического оборудования до линий по производству продуктов питания и напитков. При этом инженерам-проектировщикам все чаще требуются меньшие по размеру, более легкие и долговечные решения, способные работать даже в самых сложных условиях. В каких направлениях развиваются сегодня технологии создания подшипников?
Материаловедение
Снижение трения является ключевой областью исследований для производителей. На трение влияют многие факторы, такие как допуски по размерам, чистота поверхности, температура, рабочая нагрузка и скорость.
За прошедшие годы в производстве подшипниковых сталей были достигнуты значительные успехи. Современные сверхчистые стали содержат меньше посторонних частиц, что придает подшипникам большую устойчивость при контакте с различными поверхностями. Новые технологии выплавки и дегазации позволяют получать сталь с более низким содержанием оксидов, сульфидов и других растворенных газов, а усовершенствованные методы упрочнения позволяют получать более твердые и износостойкие стали.
Достижения в области производственного оборудования позволяют производителям прецизионных подшипников соблюдать более строгие допуски в компонентах и создавать тщательно отполированные контактные поверхности, что также снижает трение и увеличивает срок службы.
Для работы в высококоррозионных средах или при экстремальных температурах клиенты теперь могут выбирать из ассортимента подшипников из нержавеющей стали, цельнокерамических или пластиковых, изготовленных из ацеталевой смолы, PEEK, PVDF или PTFE.
Огромные возможности для создания подшипников открывает 3D-печать. При этом с каждым годом эти возможности расширяются, особенно для производства нестандартных подшипников в небольших количествах.
Смазка
Смазка всегда вызывает множество вопросов. Поскольку достаточно большая доля отказов подшипников приходится на факторы смазки, методы улучшения характеристик смазочных материалов поддерживаются как учеными, так и промышленностью.
В настоящее время существует гораздо больше специализированных смазок благодаря ряду факторов: более широкому ассортименту высококачественных синтетических масел, большему выбору загустителей и разнообразию присадок для обеспечения, например, высокой грузоподъемности или коррозионной стойкости. Заказчики могут выбрать высокофильтрованные малошумные смазки, высокоскоростные, смазки для экстремальных температур, водонепроницаемые и химически стойкие, безопасные пищевые или смазки для стерильных помещений.
Компьютерный анализ
Еще одна область, в которой подшипниковая промышленность добилась больших успехов, - это использование программного обеспечения для моделирования подшипников. Теперь эксплуатационные характеристики, срок службы и надежность деталей могут быть увеличены без проведения дорогостоящих, отнимающих много времени лабораторных или полевых испытаний. Расширенный комплексный анализ позволяет дать непревзойденное представление о рабочих характеристиках, обеспечить оптимальный выбор подшипников и избежать их преждевременного выхода из строя.
Усовершенствованные методы определения долговечности помогают точно прогнозировать напряжения в элементах и дорожках качения, контакт с ребрами жесткости и напряжение на кромке. Они также позволяют выполнять анализ нагрузки и несоосности подшипников. Это дает инженерам информацию для изменения конструкции, чтобы лучше приспособиться к нагрузкам, возникающим в результате конкретного применения.
Таким образом, новые разработки в области материаловедения, наряду с передовыми инструментами моделирования, предоставляют инженерам информацию для проектирования и выбора подшипников с оптимальной производительностью и долговечностью, как части всей системы, в которой им предстоит работать. Продолжение исследований и разработок в этих областях позволит производителям расширять границы возможностей подшипников в предстоящие годы.
Разобраться в новых технологиях и найти лучшие решения для вашего оборудования всегда помогут специалисты «2RS».
