Témata
Reklama

Nemusí to být vždy keramika

19. 11. 2008

Inovace směřují ke zvýšení dynamiky a účinnosti valivých ložisek a lineárních vedení ve výrobních strojích. Ložisky s ocelovými valivými tělesy je nyní možné pokrýt oblast otáček, která dosud byla vyhrazena aplikacím s drahými keramickými materiály.

Aplikace pro vysoké rychlosti jsou v případě valivých ložisek a lineárního vedení zpravidla spojovány s použitím keramických valivých těles v tzv. hybridních ložiscích. Výhody těchto surovin oproti oceli jsou nepopiratelné. Pro aplikace s nejvyššími požadavky na dynamiku zůstává keramika první volbou, přestože je spojena s vyšší cenou. V mnoha případech se však ukazuje, že optimalizací standardních valivých ložisek lze navýšit dynamiku na hodnoty, které jsou zákazníky požadovány, i bez použití drahých keramických valivých těles. Tak lze vyvinout řešení, která se budou výkonově blížit hybridním ložiskům, ale zároveň budou poskytovat hospodárnější poměr cena/výkon. Ve skupině Schaeffler Group Industrial probíhá nesčetně vývojových prací, kdy je pomocí různých optimalizačních kroků dosahováno požadovaných hodnot výkonu při maximální hospodárnosti.

Reklama
Reklama
Reklama
Vysokorychlostní profilové lineární vedení KUVE-B-HS z oblasti lineární techniky INA dosahuje bez využití keramických valivých těles pojezdové rychlosti až 10 m.s-1.

Lineární profilové vedení

Nově vyvinuté vysokorychlostní lineární profilové vedení KUVE-B-HS z oblasti lineární techniky firmy INA dosahuje rychlosti až 10 metrů za sekundu bez nasazení keramických valivých těles. Analýzy prokázaly, že při konvenčním provedení převáděcí zóny v hlavě vozíků je pojezdová rychlost omezena. Optimalizace geometrie převáděcí zóny ve spojení s použitím speciálního plastu umožňuje zvýšit pojezdovou rychlost až na 10 m.s-1. Díky robustní konstrukci KUVE-B nevykazuje toto řešení pro vysokou pojezdovou rychlost v porovnání se standardním provedením žádné ztráty únosnosti ani tuhosti. To znamená až o 30 % vyšší nominální trvanlivost oproti konvenčnímu vedení. Systém se navíc vyznačuje vyšší jistotou funkčnosti a jistotou proti destrukci.

S novými vysokorychlostními válečkovými ložisky FAG mohou být konstrukce hlavních vřeten obráběcích strojů pro oblast vysokých otáček výrazněji levnější než dosud.

Vysokorychlostní vřetenová ložiska

Pro vysokorychlostní aplikace hlavních vřeten v obráběcích strojích doposud představovalo jediné řešení použití hybridních válečkových ložisek. V tomto případě se skupině Schaeffler Group Industrial podařilo, díky důsledným opatřením k minimalizaci tření, vyvinout vysokorychlostní válečkové ložisko s ocelovými válečky.

lo tak dosaženo výrazného zvýšení úrovně počtu otáček než u tradičních válečkových ložisek, které dokonce překračují i otáčky dosavadních hybridních ložisek s mosaznou klecí a keramickými válečky. Zatížitelnost těchto ložisek se jen nepatrně snížila.

S těmito novými vysokorychlostními válečkovými ložisky s ocelovými válečky je možné poprvé pokrýt i oblast otáček, která byla doposud vyhrazena pouze hybridním ložiskům s keramickými válečky. Díky tomu mohou být konstrukce hlavních vřeten obráběcích strojů pro oblast vysokých otáček výrazněji levnější než dosud.

Ložiska pro přesné otočné osy

Kombinovaná axiálně radiální ložiska pro přesné otočné osy jsou velmi často aplikována v otočných stolech obráběcích strojů a mají výrazný vliv na výkonové parametry strojů. Menší tření v ložiscích otočných stolů je proto klíčem k vyššímu výkonu a zlepšuje hospodárnost. Nové řešení skupiny Schaeffler Group Industrial především výrazně snižuje podíl kluzných složek tření v kontaktu valivých těles s valivými drahami. Oproti konvenčnímu řešení ložisek vykazuje nově optimalizované axiálně radiální válečkové ložisko asi sedminásobné zvýšení mezních otáček, a to díky extrémně nízkému a rovnoměrnému tření v ložisku i při navýšení klopné tuhosti ložiska. Pokud není potřeba plně využít potenciál počtu otáček, nabízí se další výhoda, kdy díky nízkému tření v ložisku dochází k malému vývinu tepla v uložení a potažmo oteplení otočné osy. To minimalizuje tepelný vliv na strukturu stroje a zvyšuje přesnost výsledků obrábění. Mimoto téměř konstantní třecí moment v celé oblasti provozních otáček má pozitivní vliv na vlastnosti regulace osy, zejména při použití tzv. přímých pohonů.Proto ložiska YRTS představují ideální řešení pro aplikace vysoce dynamických přesných otočných os a umožňují dosáhnout úsporných řešení splňujících ty nejvyšší požadavky. Dále je tento produkt k dispozici s novým integrovaným úhlovým odměřovacím systémem, který splňuje otáčkové parametry ložiskové konstrukční řady a požadavky přímých pohonů.

Optimalizované axiálně radiální válečkové ložisko řady YRTS(M) dosahuje asi sedminásobného zvýšení mezních otáček oproti dřívějšímu řešení.

Tuhý měřicí systém spojený se strojem bez vyrovnávacích spojek sjednocuje požadavky na vysokou měřicí rychlost, úhlové rozlišení a přesnost.

Ložisko s magnetickým odlehčením

zvýšení únosnosti a mezních otáček uložení otočných stolů využívá skupina Schaeffler Group Industrial synergický efekt kombinace valivých ložisek a pasivních magnetických ložisek. Magnetická ložiska jsou integrována do otočného stolu tak, že se magnety v rotující desce otočného stolu a magnety v pevně stojícím loži stroje vzájemně odpuzují. Síly shora staticky působící na otočný stůl, například hmotnost obrobku, tak nemusí být zcela zachyceny valivým ložiskem uložení otočného stolu, nýbrž jsou částečně kompenzovány vzájemně se odpuzujícími magnetickými silami. To při stejné velikosti ložiska vede ke zvýšení trvanlivosti valivých ložisek, případně je možné při nezměněných požadovaných výkonových parametrech či životnosti ložiska použít menší ložisko (tzv. downsizing). Díky použití menšího valivého ložiska je možné zvýšit parametr otáček uložení otočného stolu při zachování stejné výpočtové trvanlivosti uložení. V rámci tohoto vývojového projektu se nové systémové vlastnosti uložení využívají ke zvýšení výkonu a produktivity výrobních strojů.

Ložisko s magnetickým odlehčením umožňuje navýšení otáček díky tzv. downsizingu valivých ložisek.

Chladnější chod válečkových ložisek

Nové výpočetní metody a nové výrobní procesy dnes umožňují podstatné vylepšení kontaktů mezi kroužky ložisek, valivými tělesy a klecí a tím navýšení přenášeného výkonu.

á válečková ložiska X-life s klecí disponují odpovídající optimalizovanou konstrukcí klece. Nová válečková ložiska X-life s plným počtem valivých těles mají speciální zaoblení čelních ploch válečků, takže kontaktní geometrie mezi čelními plochami válečku a nákružku u jednotlivých ložiskových kroužků je optimalizována. Tím je zamezeno opotřebení na nákružcích a čelních plochách válečků. V závislosti na výši axiální osy dochází k redukci třecího momentu až o 50 %. To významně snižuje oteplení ložiska během provozu. Přípustné axiální zatížení nového válečkového ložiska může dosahovat hodnot až 60 % radiálního zatížení. Díky této optimalizaci se významně prodlužuje celková životnost ložiska.

Válečková ložiska X-life redukují v závislosti na velikosti axiálního zatížení třecí moment až o 50 %.

Hospodárné řešení v centru zájmu

Vysoká výkonnost a úspornost si nemusí vždy odporovat. Popsané inovace ukazují, že je možné realizovat mnoho inovačních řešení na základě konvenčních materiálů.

Také ložisky s ocelovými valivými tělesy lze pokrýt oblast otáček, které dosud byly vyhrazeny aplikacím s drahými keramickými materiály. Předpokladem je ale přesná znalost individuálních požadavků. Úzké vývojové partnerství mezi výrobcem a zákazníkem umožňuje skupině Schaeffler Group Industrial vyvíjet optimální řešení pro každou aplikaci a tím nabízet úspornou alternativu.

Jürgen Hilbinger

Schaeffler

www.schaeffler.cz

skalitre@schaeffler.com

Reklama
Vydání #11
Kód článku: 81124
Datum: 19. 11. 2008
Rubrika: Trendy / Ložiska
Autor:
Firmy
Související články
Monitoring stavu ložisek zlepšuje proces broušení

Sledování stavu ložisek není jen způsob, jak včas zjistit potřebu jejich výměny, ale také způsob, jak si udělat obrázek o stavu celého stroje nebo zařízení. Pro ilustraci výhod služby CMS (Condition Monitoring Service) od firmy NSK budou uvedeny dva příklady jejího využití pro brousicí stroje.

Optimalizace péče o ložiska zabraňuje odstávkám výroby

Ložiska jsou vysoce namáhanými součástmi pohonů, které v průběhu času podléhají opotřebení. S ohledem na to je zvláště důležité zahrnout je do plánů údržby, protože tato strategie pomáhá prodloužit životnost strojů nebo zařízení.

Projekt výrobní linky pro inovovaná ložiska do převodovek Porsche

V souvislosti s vyššími požadavky odběratelů v automobilovém průmyslu na nižší výslednou hlučnost pro pasažéry plánuje olomoucký závod na výrobu ložisek Koyo Bearings zavedení technologických změn. Konkrétně se jedná o nákup nové linky, která umožní implementaci technologie vysoce přesných dokončovacích operací, mezi něž patří soustružení „za tvrda“, broušení a superfinišování pro ložiskové kroužky nově vyvinuté řady ložisek LNT (Low Noise Transmission).

Související články
Lineární vedení v robotizovaných svařovacích linkách

Výrobce dílů svařovaných z plechů hledal řešení, jak prodloužit krátkou životnost pohonů a vodicích prvků svých automatizovaných svařovacích zařízení, neboť lineární vedení robotizované svařovací pistole v jedné jeho výrobní lince muselo být vyměňováno každé dva nebo tři měsíce.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Repase ložisek jako součást cirkulární ekonomiky

Během několika posledních let se o konceptu tzv. cirkulární ekonomiky hodně mluví. Je naprostým opakem ekonomiky lineární, ve které se získané zdroje použijí do produktů a nakonec vyřadí. Cílem cyklické alternativy je ekonomická produkce méně závislá na využívání zdrojů. Zaměřuje se na menší spotřebu materiálu, větší využití výrobků a lepší recyklaci materiálů.

Nová radiální kuličková ložiska

Společnost Schaeffler prostřednictvím vysokých investic do výrobních kapacit určených pro radiální kuličková ložiska FAG generace C výrazně rozšiřuje svou obchodní nabídku v oblasti standardních valivých ložisek. Díky zdokonaleným vlastnostem produktů, nové logistické koncepci a optimalizovanému poměru ceny a výkonu jsou tato úspěšná radiální kuličková ložiska ještě atraktivnější.

Velmi přesná profilová lineární vedení s oběhem kuliček

Nová šestiřadá profilová lineární vedení s oběhem kuliček KUSE X-life jsou důkazem toho, že i v případě osvědčeného produktu lze dosáhnout dalších velkých pokroků ve vývoji. Nová lineární vedení značky INA z koncernu Schaeffler jsou tak přesná a mají natolik klidný chod, že je lze použít dokonce i v měřicích strojích.

Energetická účinnost mazaných ložisek

Energetická účinnost valivých ložisek se v posledních letech výrazně zvýšila. Přispívají k tomu zejména nové designy ložisek, pomocí nichž lze například snižovat ztráty třením. Jakou roli přitom hraje použité mazivo? Společnost Klüber Lubrication získala díky zkušebnímu zařízení, které sama vyvinula, nové poznatky o vlivu maziv na energetickou účinnost ložisek, a může tedy poskytovat uživatelům optimální poradenství.

Ložiska pro velká zatížení

Společnost Coroll jako významný dodavatel ložisek do všech hutních provozů včetně kontinuálního lití, válcoven, výroby surového železa, přepravy a úpravy rud i dalších materiálů využívá zázemí japonského výrobce ložisek NSK a jeho vývoj speciálních produktů pro hutní průmysl.

Prémiové nástroje pro výpočet ložisek

Společnost SKF své lety nabyté zkušenosti a znalosti předává svým zákazníkům nejen prostřednictvím seminářů, brožur či katalogů, ale také poskytováním výpočetních nástrojů.

Správné mazání předchází třetině selhání ložisek

Domazávání ložisek je naprostou nutností, pokud ložiska nepoužíváte výhradně v aplikacích, které domazávání nevyžadují. Nestačí však pouze domazávat, je důležité provádět domazávání vhodným množstvím a způsobem. Z důvodu nevhodného domazávání totiž selhává 36 % ložisek. Jak tedy správně domazávat?

Ložiska pro velmi náročné podmínky

Prostorové omezení představovalo pro firmu Papcel při navrhování nového papírenského stroje velký problém. Řešením byla unikátní toroidní ložiska CARB a inovativní mazací systém od společnosti SKF.

Inovace komponentů pro obráběcí stroje

Firma Coroll již od roku 1995 zastupuje na českém trhu společnost NSK. Opírá se o technické zázemí tohoto japonského výrobce, který nepřetržitě investuje do inovací a vývoje svých produktů – ložisek, kuličkových šroubů a lineárních vedení.

Průmysl 4.0 stojí i na ložiscích a datech

Společnost SKF je známá především jako výrobce ložisek a dodavatel technických řešení pro rotační stroje. O tom, jak může přispět k zavádění Průmyslu 4.0, si s Davidem Poláčkem, generálním ředitelem české pobočky, povídal Michael Málek.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit