Технология смарт-подшипников — это не рекламный буклет, не просто концепция завтрашнего дня. Сегодня расскажем о реальных инженерных комплексах, где уже успешно внедрили «умные» подшипники. Соберем лучший мировой опыт и расскажем о пяти ну очень разнообразных кейсах!
1. Мойка поездов Люксембургской железнодорожной компании
Представьте себе моечный комплекс длиной 200 метров. Каждый день там моют сотни вагонов пригородных и дальних поездов Société National des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL). Да, хотя Люксембург невелик, поездов там действительно много, все же центр Европы. И условия, в которых там трудятся подшипники, это гонка на выживание: вода под высоким давлением, грязевые потоки, агрессивная химия.
Подшипниковые узлы Igus в качестве пилотного проекта установили на мойке в 2024. Они мало того, что не требуют смазки (корпуса и сами подшипники — полимерные, из антифрикционных материалов), так еще и оснащены датчиками износа, которые, в свою очередь, передают информацию в общую сеть. Как сообщает представитель железнодорожной компании Rob Dumayne: «Больше не требуется еженедельная смазка, а объединение подшипников в информационную сеть — просто вишенка на торте. Благодаря непрерывному контролю состояния мы избавились от внеплановых остановок оборудования из-за отказа подшипников».
Чистый поезд в Люксембурге
2. Турбина Nezzy с умным подшипником от Liebherr
Китайский производитель «зеленых» электростанций Mingyang интегрировал решение от Liebherr в свой проект. Речь о плавучей платформе с двумя ветряными турбинами суммарной мощностью 16 мегаватт и роторами по 180 метров в диаметре.
Четырехметровое опорно-поворотное устройство с датчиками Liebherr выполняет функцию швартовой системы: соединяет якорный буй и «поплавок» c ветряками, обеспечивая всей системе возможность самоориентации.
Умный подшипник Liebherr
Два датчика в высшей и низшей точках непрерывно отслеживают состояние системы и сигнализируют о крайне нежелательном проникновении морской воды (при износе уплотнений, например). При тревожном сигнале с датчиков в дело вступает система контроля качества смазки (Liebherr smart bearing lubrication monitoring). Если же потребуется ремонт, поплавок с турбиной разъединяется с якорем и буксируется в бухту.
Плавучая электростанция производства Mingyang
3. Умные устройства от Mageba для мониторинга состояния зданий и инженерных сооружений
Компания Mageba встраивает в мостовые опорные части «мозги», чтобы отслеживать нагрузки и перемещения инженерных конструкций (в том числе при землетрясениях).
Стаканные и сферические опоры (мостовые подшипники) применяются при строительстве мостов и путепроводов, в фундаментах и колоннах зданий. Отдельная линейка продукции ROBO-SMART в частности предназначена для быстрого превращения обычного изделия в «умный подшипник».
Опорная часть с модулем Mageba Robo-Smart
Как утверждает производитель, модуль для сбора и передачи данных по сетям 3G можно установить прямо на строительной площадке.
Скорости перемещения там, конечно, невелики, зато массы гигантские. Комплексы Mageba работают в условиях нагрузок до 250 000 килоньютонов! Встречаются они и в конструкциях стадиона Лужники, СКА-Арены, мостов Московского метро и трассы М-4 «Дон». В портфолио Mageba есть и совсем уникальные объекты: к примеру, первый индийский подвесной железнодорожный мост Anji Khad, множество мостов-рекордсменов в Китае и мост через Керченский пролив.
Мост Anji Khad в Индии
4. SKF BMD — умный подшипник, который давно в деле
SKF BMD — простой, недорогой и надежный умный подшипник. Два датчика холла в конструкции смарт-подшипника выдают сигнал в виде двух волн прямоугольной формы в противофазе. Соответственно, эти сигналы могут считываться для определения направления вращения, угла поворота и измерения нарастающей и спадающей частоты вращения. Типичное применение — для измерения частоты вращения на асинхронных электродвигателях вилочных погрузчиков Toyota, Liftstar, Noblelift, HELI и т.д.
Смарт-подшипник SKF BMD
5. Танкер M/T Agisilaos и его гребной вал
ABS и Capital Ship Management сообщили о внедрении смарт-технологии на танкере дедвейтом 36700 тонн (ледовый класс судна 1A IMO II/III). Система ABS Smart Bearing использует набор датчиков, установленных в корпусах подшипников и на опорах гребного вала танкера. Информация о перегреве или перекосе вала поступает мгновенно и позволяет предотвратить серьезные неполадки, вплоть до обездвиживания судна. «Благодаря упреждающему мониторингу нагрузки на подшипник можно определить, является ли центровка вала правильной или возникли неучтенные силы, действующие на вал и подшипники, которые подвергают систему риску выхода из строя», — комментирует Крис Леонтопулос, менеджер по морским технологиям ABS.
Танкер M/T Agisilaos
Заключение
Сценарий применения смарт-подшипника и его технический облик понятны инженерам. С точки зрения технологии IoT (т.е. Internet of things, «интернет вещей»), смарт-подшипник это просто очередное устройство, собирающее, обрабатывающее и передающее данные о своем состоянии. Умные пылесосы докладывают хозяину, что заблудились; умные зубные щетки напоминают, что пора менять насадку; умная кормушка передает, что котик оголодал и недельный контейнер надо наполнить.
Так вот, у подшипников всё как у пылесосов! Может показаться, что все велосипеды изобретены, и никакие дополнительные «фишки» особо и не нужны. Но инженеры непрерывно предлагают новые идеи, чтобы работа оборудования была предсказуемой и стабильной, а значит — меньше внеплановых остановок и ремонтов, меньше стресса и рутинного участия пользователя. Все ради эффективности.
