Πώς αλλάζει η τεχνολογία ρουλεμάν;

Τις τελευταίες δεκαετίες, ο σχεδιασμός των ρουλεμάν έχει προχωρήσει σημαντικά φέρνοντας νέες χρήσεις υλικών, προηγμένες τεχνικές λίπανσης και εξελιγμένη ανάλυση υπολογιστών.

Τα ρουλεμάν χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλους τους τύπους περιστρεφόμενων μηχανημάτων. Από τον αμυντικό και αεροδιαστημικό εξοπλισμό μέχρι τις γραμμές παραγωγής τροφίμων και ποτών, η ζήτηση για αυτά τα εξαρτήματα αυξάνεται. Κυρίως, οι μηχανικοί σχεδιασμού απαιτούν ολοένα και περισσότερο μικρότερες, ελαφρύτερες και πιο ανθεκτικές λύσεις για να ικανοποιήσουν ακόμη και τις πιο δοκιμές περιβαλλοντικών συνθηκών.

 

Επιστήμη των Υλικών

Η μείωση της τριβής είναι βασικός τομέας έρευνας για τους κατασκευαστές. Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την τριβή, όπως οι ανοχές διαστάσεων, το φινίρισμα της επιφάνειας, η θερμοκρασία, το λειτουργικό φορτίο και η ταχύτητα. Σημαντική πρόοδος έχει σημειωθεί στον τομέα του χάλυβα ρουλεμάν όλα αυτά τα χρόνια. Οι σύγχρονοι, εξαιρετικά καθαροί χάλυβες ρουλεμάν περιέχουν λιγότερα και μικρότερα μη μεταλλικά σωματίδια, δίνοντας στα ρουλεμάν μεγαλύτερη αντοχή στην κόπωση από την επαφή.

 

Οι σύγχρονες τεχνικές κατασκευής και απαέρωσης χάλυβα παράγουν χάλυβα με χαμηλότερα επίπεδα οξειδίων, σουλφιδίων και άλλων διαλυμένων αερίων, ενώ οι καλύτερες τεχνικές σκλήρυνσης παράγουν σκληρότερους και πιο ανθεκτικούς στη φθορά χάλυβες. Οι εξελίξεις στα μηχανήματα κατασκευής επιτρέπουν στους κατασκευαστές ρουλεμάν ακριβείας να διατηρούν στενότερες ανοχές στα εξαρτήματα των ρουλεμάν και να παράγουν πιο γυαλισμένες επιφάνειες επαφής, οι οποίες μειώνουν την τριβή και βελτιώνουν τη διάρκεια ζωής.

 

Νέοι ανοξείδωτοι χάλυβες 400 βαθμού (X65Cr13) έχουν αναπτυχθεί για τη βελτίωση των επιπέδων θορύβου των ρουλεμάν καθώς και χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε άζωτο για μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση. Για εξαιρετικά διαβρωτικά περιβάλλοντα ή ακραίες θερμοκρασίες, οι πελάτες μπορούν τώρα να επιλέξουν από μια σειρά από ρουλεμάν από ανοξείδωτο χάλυβα 316, πλήρως κεραμικά ρουλεμάν ή πλαστικά ρουλεμάν κατασκευασμένα από ρητίνη ακετάλης, PEEK, PVDF ή PTFE. Καθώς η τρισδιάστατη εκτύπωση γίνεται πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη και επομένως πιο οικονομική, βλέπουμε αυξανόμενες δυνατότητες παραγωγής μη τυποποιημένων ρουλεμάν συγκράτησης σε μικρές ποσότητες, κάτι που θα είναι χρήσιμο για απαιτήσεις χαμηλού όγκου εξειδικευμένων ρουλεμάν.

 

Λάδωμα

 

Η λίπανση μπορεί να έχει συγκεντρώσει τη μεγαλύτερη προσοχή. Με το 13% της αστοχίας ρουλεμάν να αποδίδεται σε παράγοντες λίπανσης, η λίπανση ρουλεμάν είναι ένας ταχέως εξελισσόμενος τομέας έρευνας, που υποστηρίζεται τόσο από ακαδημαϊκούς όσο και από τη βιομηχανία. Τώρα υπάρχουν πολλά περισσότερα εξειδικευμένα λιπαντικά χάρη σε διάφορους παράγοντες: ευρύτερη γκάμα συνθετικών ελαίων υψηλής ποιότητας, μεγαλύτερη επιλογή των παχυντών που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή γράσου και μεγαλύτερη ποικιλία λιπαντικών προσθέτων που παρέχουν, για παράδειγμα, υψηλότερες δυνατότητες φορτίου ή μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση. Οι πελάτες μπορούν να καθορίσουν λίπη χαμηλού θορύβου υψηλής φιλτραρίσματος, γράσα υψηλής ταχύτητας, λιπαντικά για ακραίες θερμοκρασίες, αδιάβροχα και χημικά ανθεκτικά λιπαντικά, λιπαντικά υψηλού κενού και λιπαντικά καθαρού χώρου.

 

Μηχανογραφημένη ανάλυση

 

Ένας άλλος τομέας όπου η βιομηχανία ρουλεμάν έχει κάνει μεγάλα βήματα είναι μέσω της χρήσης λογισμικού προσομοίωσης ρουλεμάν. Τώρα, η απόδοση, η διάρκεια ζωής και η αξιοπιστία του ρουλεμάν μπορούν να επεκταθούν πέρα ​​από αυτό που επιτεύχθηκε πριν από μια δεκαετία χωρίς να πραγματοποιηθούν δαπανηρές χρονοβόρες εργαστηριακές ή επιτόπιες δοκιμές. Η προηγμένη, ολοκληρωμένη ανάλυση των ρουλεμάν στοιχείων κύλισης μπορεί να δώσει ασυναγώνιστη εικόνα για την απόδοση του ρουλεμάν, να επιτρέψει τη βέλτιστη επιλογή ρουλεμάν και να αποφύγει την πρόωρη αστοχία του ρουλεμάν.

 

Οι προηγμένες μέθοδοι ζωής κόπωσης μπορούν να επιτρέψουν την ακριβή πρόβλεψη των τάσεων των στοιχείων και των αυλακώσεων, της επαφής με πλευρά, της τάσης των άκρων και της περικοπής επαφής. Επιτρέπουν επίσης πλήρη εκτροπή του συστήματος, ανάλυση φορτίου και ανάλυση κακής ευθυγράμμισης ρουλεμάν. Αυτό θα δώσει στους μηχανικούς τις πληροφορίες για να τροποποιήσουν τον σχεδιασμό του ρουλεμάν για να αντιμετωπίσουν καλύτερα τις τάσεις που προκύπτουν από τη συγκεκριμένη εφαρμογή.

 

Ένα άλλο σαφές πλεονέκτημα είναι ότι το λογισμικό προσομοίωσης μπορεί να μειώσει τον χρόνο και τους πόρους που δαπανώνται στη φάση της δοκιμής. Αυτό όχι μόνο επιταχύνει τη διαδικασία ανάπτυξης αλλά και μειώνει τα έξοδα στη διαδικασία.

 

Είναι σαφές ότι οι νέες εξελίξεις στην επιστήμη των υλικών μαζί με προηγμένα εργαλεία προσομοίωσης ρουλεμάν θα παρέχουν στους μηχανικούς τη διορατικότητα που απαιτείται για να σχεδιάσουν και να επιλέξουν ρουλεμάν για βέλτιστη απόδοση και ανθεκτικότητα, ως μέρος ενός ολόκληρου μοντέλου συστήματος. Η συνεχής έρευνα και ανάπτυξη σε αυτούς τους τομείς θα είναι ζωτικής σημασίας για να διασφαλιστεί ότι οι ρουλεμάν θα συνεχίσουν να υπερβαίνουν τα όρια τα επόμενα χρόνια.