Когда речь идет об эксплуатации оборудования для обработки металлических, полимерных или деревянных изделий, на первый план выходит такая характеристика, как оборотистость. Чем выше значение, тем выше качество, точность обработки. Различное оборудование для обрабатывающей сферы – вентиляционные системы, компрессоры, турбины, измельчительные, сепараторные и насосные установки – эксплуатируются в экстремальных условиях, на максимальных оборотах. Такое оборудование оснащается высокоскоростными подшипниками, такие детали позволяют эффективнее и качественнее решать задачи промышленных масштабов любого объема и сложности.
Использование подшипников качения
Количество оборотов подшипников может снижаться по разным причинам, основные:
-
несоблюдение температурного режима;
-
превышение значения центробежной силы;
-
увеличение контактного напряжения.
При выборе оптимального количества оборотов для конкретного типа подшипников, а также режима эксплуатации оборудования важно учитывать температурный режим – этот критерий определяющий. Кроме этого, особое значение имеет параметр максимально допустимых оборотов. Его учитывают для техники, которая в процессе эксплуатации подвергается экстремально высоким нагрузкам, а также требует регулярного контроля интенсивности нагрузки. Как правило, коэффициент нагрузки выше, чем параметр номинальных оборотов. Единственное исключение из данного правила – самоустанавливающиеся подшипники, для них коэффициент значительно выше.
Важно! Подшипники для оборудования подбирают, ориентируясь на минимальные значения каждого параметра – номинальное количество оборотов, а также коэффициент интенсивности нагрузки.
Скорость, с которой вращаются подшипники, определяется такими критериями:
-
габариты механизма – чем меньше подшипник, тем быстрее она вращается за счет уменьшения центробежной нагрузки, а также линейной скорости;
-
форма детали – большей скоростью обладают шарикоподшипники;
-
применение сепаратора – с ним деталь будет вращаться гораздо быстрее;
-
использование элементов из керамики, они отличаются незначительной массой;
-
тип конструкции – подшипники открытого типа более быстрые, чем изделия закрытого типа;
-
чем качественнее обработана деталь, тем с большей скоростью она будет вращаться;
-
грамотный выбор смазывающего состава помогает увеличить скорость вращения детали.
Важно! Наиболее эффективными признаны масляные смазки.
Поскольку скорость вращения подшипника находится в прямой зависимости от габаритов детали, применяется специальный коэффициент dmm. Чтобы его определить, диаметр детали умножают на значение номинальной скорости.
Особенности конструкции высокоскоростных подшипников
Поскольку на такие подшипники регулярно поступает чрезмерная нагрузка, превышающая допустимую норму, при разработке таких деталей руководствуются следующими принципами:
-
используют материалы, отличающиеся максимальными показателями прочности, износостойкости, твердости, чаще всего применяют керамику или закаленную сталь;
-
в конструкции используют шарики минимального размера;
-
производят такие подшипники на оборудовании высокой точности, которое обеспечивает максимальное качество, а также чистоту обработки поверхностей, которые в процессе эксплуатации соприкасаются;
-
полимерные сепараторы.
Подшипники шпиндельного типа
В данной категории представлены неразборные радиально-упорные изделия, в конструкции которых предусмотрены массивные, сверхпрочные кольца.
Применение керамических шариков увеличивает скорость вращения механизмов, а также снижает их грузоподъемность. Диаметр внутреннего кольца варьируется от 1 мм до 130 мм. Эксплуатационные характеристики сохраняются при температурах от -30 ºС до +100 ºС.
-
Подшипники гибридного типа SKF – такие изделия комплектуются облегченными шариками максимальной прочности, их производят из нитрида кремния.
-
Изделия группы 70 Е и 719 Е – их используют для шпинделей, которые монтируются на станках, особенности конструкции – максимальное количество шариков с небольшим диаметром.
-
Механизмы В-типа – используются при изготовлении станков, такие изделия ориентированы на невысокие нагрузки, конструкционная особенность – применение усиленных высоких колец, а также незначительный диаметр шариков.
-
Улучшенные подшипники категории S 719 — S 70 – конструкцией предусмотрен центрируемый сепаратор, расположенный по наружному кольцу, а также шарики небольшого диаметра, такие изделия соответствует категории точности Р4А, в ассортименте представлены открытые подшипники с уплотнителем.
-
Подшипники разборного типа категории N 10 – укомплектованы цилиндрическими роликами для дополнительной жесткости, когда механизм эксплуатируется на высоких оборотах, кроме этого, используется оптимизированный вариант пластикового сепаратора, дополненный опцией автоматического центрирования.
Подшипники MACHELINE
Изделия категории MacheLine представлены совместной французско-японского бренда NTN-SNR. Такие изделия применяются в ракетостроении, а также авиастроении, когда важно поддерживать высокие обороты. Представлены такие изделия:
-
стандартные подшипники универсального использования;
-
механизм High Speed – эксплуатационные характеристики – угол контакта 17º и 25º, отверстия диаметром 10 мм-130 мм, dmn – 2 млн об/мин;
-
изделия, оснащенные дополнительной системой защиты – используется для механизмов, которые монтируются и демонтируется по сложной схеме, эксплуатационные характеристики – угол контакта – 17º и 25º, отверстия диаметром 10 мм-130 мм, dmn – 2-5 млн об/мин;
-
изделия Hybrid – гибридная категория подшипников, угол контакта 15º, 17º, 25 º, внутреннее кольцо диаметром 10 мм-130 мм, dmn – 8 млн об/мин;
-
модель HNC – гибридный подшипник, дополнительно усиленный, отличается незначительным износом, производится по индивидуальному заказу, dmn составляет 3м млн об/мин.
Торговая марка оценивается как надежная и заслуживающая доверия. Для производства применяют специальную сталь максимальной прочности двух марок - XD15N, а также 52100. Такая сталь проходит процесс вакуумной дегазации, таким образом, удается избежать проявления усталости металла. Точность изделий соответствует высокому стандарту ISO 4S, а точность вращения - ISO 2S. Максимально допустимый температурный режим эксплуатации деталей – от +120 ºС до +200 ºС.
Кроме этого, компания использует специальные методы увеличения быстроходности изделий:
-
предварительное натяжение – позволяет исключить вероятность появления гироскопического момента;
-
уменьшение массы, а также диаметра шариков;
-
использование материалов максимальной прочности;
-
использование сепараторов, которые устанавливаются по наружному диаметру кольца;
-
применение только качественных марок стали;
-
применение пластичных смазок с незначительной вязкостью основы.
Изделия MacheLine нашли широкое применение в производстве станков, инструментов высокой точности, машин, аэрокосмического оборудования.
Важно! При производстве используется особый смазывающий состав SNR Lub GV, она устойчива к влаге, устойчива к невысоким нагрузкам, значительным оборотам (свыше 100 тыс./мин). Допустимый температурный диапазон – -50ºС до +120ºС.
Подшипники TOPLINE HVZZ
Такие изделия комплектуются специальными защитными шайбами, сепараторами, выполненными из полиамида. Качество, точность обработки таких подшипников соответствует стандарту ISO6. Химический состав смазочного материала позволяет эксплуатировать детали на максимальных скоростях.
Эксплуатационные параметры изделий:
-
температурный диапазон для эксплуатации деталей – от -40ºС до +80ºС;
-
диаметр внутреннего кольца – 10 мм-55 мм;
-
скоростные параметры – 780 тысяч оборотов ежеминутно.
Такие детали используются в текстильной, а также пищевой отрасли, при производстве станков, электродвигателей, генераторов.
Японский бренд NSK выпускает сверхскоростные подшипники, dmn составляет до 3 миллионов оборотов ежеминутно. Добиться таких показателей удается благодаря сверхпрочным кольцам, а также применению шариков из керамики незначительного размера с высокими показателями контактов. Кроме этого, используются полимерные сепараторы сверхпрочности. Эффективной и бесперебойной работе подшипников способствует грамотно подобранный смазочный материал, его наносят с помощью распылительной системы.
Использование сверхскоростных подшипников разных моделей позволяет оптимизировать и улучшить эксплуатационные характеристики оборудования.
