Témata
Reklama

Projekt výrobní linky pro inovovaná ložiska do převodovek Porsche

27. 06. 2017

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).

Konkrétní požadavky na nové výrobní technologie vyplynuly z aktuálních trendů v automobilovém průmyslu. Z pohledu technologie výroby ložisek je pro přesnější výsledky nutné používat inovované brusné nástroje s vysokou řezivostí a samoostřicími vlastnostmi, dodržovat extrémní chladicí emulze a čistotu ložiskových komponent.

Reklama
Reklama

Požadavky na nové výrobní technologie

Potřebné technologie na výrobu ložisek LNT plánuje Koyo Bearings získat postupně nejpozději do konce února 2018. V tuto dobu totiž podle Jaromíra Pečinky, projektového inženýra investic, dojde k nárůstu požadavků zákazníků na nový typ ložisek řady LNT. Na to chce být firma připravena, a proto novou linku pořizuje s předstihem. První aplikací nových ložisek bude dvouspojková převodovka německé firmy ZF, konečným zákazníkem pak bude automobilka Porsche. Konkrétně se bude jednat o výrobu čtyř typů ložisek s vnějším průměrem od 45 do 85 mm při plánovaném objemu výroby 168 000 kusů ročně. V plánu je postupně od dubna 2018 zavádět nová ložiska LNT na trh, v návaznosti na implementaci nových technologií.

Konstrukce válečkového ložiska

Válečková ložiska a jejich výroba

Válečková ložiska jsou konstruována tak, že se valivá tělesa (válečky) pohybují po oběžné dráze mezi dvěma osazeními (přírubami), která musejí být obrobena na předem specifikovanou přesnost, protože při práci ložiska dochází ke styku těchto tělísek s osazením (v axiálním směru). Aby bylo v co největší míře eliminováno tření mezi těmito částmi ložiska, jsou čela přírub navržena s velmi přesnou geometrií, což se týká rozměrové přesnosti a drsnosti. Současným dosud používaným způsobem, jak těchto parametrů v požadované přesnosti dosáhnout, je broušení čel přírub. To je nákladná metoda spojená s nutným pořízením drahé technologie (brusky na broušení osazení), která je nákladná i z pohledu nutného dodržení výrobního procesu před samotným broušením osazení.

Současná metoda broušení vnitřních osazení je velice přesná, avšak proces broušení vytváří na plochách stopy půlměsícového charakteru. Tyto stopy pak nedovolují distribuovat mazivo rovnoměrně, což má za následek odvádění maziva ven z ložiska. To výrazně snižuje jeho životnost, zvyšuje spotřebu maziva a má negativní vliv na hlučnost ložiska.

Stávající konstrukce ložisek standardní řady se používá již několik desetiletí. Po tuto dobu nedošlo k žádné závažnější změně v konstrukci až do dneška, kdy na základě úspěšného výzkumu a vývoje vznikla nová řada ložisek LNT.

Inovované ložisko LNT se zlepšenými parametry

Nová linka pro výrobu LNT ložisek

Linka bude zahrnovat strojové vybavení pro množství dokončovacích operací na vnějších kroužcích válečkových ložisek. Ve vstupní části se nachází kruhový zásobník dílů s oplachem dílů a dopravníkem k dalšímu stanovišti, automatické měřidlo pro zajištění vstupní kvality obrobku, kde se provádí kontrola šířky a vnějšího průměru z důvodu přímého vlivu těchto parametrů na dokončovací operace, a opět dopravník k další operaci. Z obráběcích strojů je zde vertikální soustruh s automatickým zakládáním a automatické měřidlo pro kontrolu výsledku soustružení, mezioperační dopravníky, bruska pro dokončovací operaci broušení se středěním, doplněná zařízením na kontrolu správnosti orovnání a procesním měřidlem. Dále se v lince nachází honovací stroj, zařízení pro praní, laser pro označení výrobku, měřicí a kontrolní stanoviště a montážní robot. Plánovaná výše investice je více než 40 mil. Kč.

Moderní produkční linky na výrobu ložisek

Klíčové aspekty při výrobě ložisek

Při výrobě ložisek je velmi důležitý výsledný absolutně hladký povrch. Každý vryp, škrábanec nebo jiné poškození na ploše ložiska mají významný vliv na výslednou hlučnost po aplikaci do automobilu nebo strojového zařízení, a navíc výrazně snižují jeho životnost. Výrobci se tedy soustředí na hladkou manipulaci s produktem mezi operacemi. Mezi jednotlivými operacemi bylo dříve nutné polotovary naložit do beden a převážet, přičemž při každém přenášení hrozilo potlučení, spadnutí apod. To mělo za následek nutnost stoprocentní výstupní vizuální a rozměrové kontroly, vyšší zmetkovitost a s tím spojené vyšší náklady.

Díky obnově strojového parku a novým konceptům automatizovaných výrobních linek, kdy není nutné polotovary mezi operacemi převážet, se daří výskyt zmetků výrazně eliminovat. V současnosti se podíl zmetků v naší výroby pohybuje pod 0,5 %. Nové linky mohou dosahovat neuvěřitelně dobrých výsledků z pohledu přesnosti a přinášejí vyšší produktivitu. Negativem jsou samozřejmě vysoké pořizovací náklady,“ dodal k probíhající automatizaci a digitalizaci manažer oddělení inženýringu společnosti David Pitela.

Nová ložiska LNT, jejich vývoj a vlastnosti

Projekt využívá výsledky spolupráce na vývoji materiálů pro ložiska, který firma realizovala ve spolupráci s Vysokým učením technickým v Brně, Fakultou strojního inženýrství. O úspěšném vývoji svědčí schválený nominační dopis od zákazníka ZF, který následně dodává celou převodovku do automobilky Porsche. Ložiska prošla testováním přímo v nových převodovkách, kdy byla měřena jejich hlučnost, životnost a sledována jejich funkčnost. Testováním také prošel samotný závod, kdy byl od společnosti ZF v měsíci květnu proveden zákaznický audit s výborným výsledkem.

Z provedených měření vyplynulo, že nová řada ložisek LNT bude mít oproti standardní řadě minimálně o 20 % nižší hlučnost, o 15 % delší životnost a nejméně o 10 % vyšší dynamickou i statickou únosnost, a to při zachování stávající hmotnosti ložiska nebo jejím snížení. Inovovaná řada LNT se sníženou hlučností a prodlouženou životností tvoří do budoucna klíčové portfolio firmy. Nová výrobní technologie zároveň umožňuje rozvoj studentů ze středních a učňovských škol, se kterými firma spolupracuje, a kteří se s ní mohou prakticky seznámit.

Prognóza vývoje segmentu a dopad na výrobu ložisek

V automobilovém průmyslu je v současnosti patrných několik trendů, které se týkají výroby ložisek. V první řadě jde o snižování hmotnosti automobilů, především v důsledku požadavků na nižší emise a s tím spojenou nižší spotřebu paliva. Té je možné dosáhnout právě odlehčením automobilu. V ložiskovém průmyslu se vyvíjejí nové, odlehčené materiály, zmenšuje se tloušťka vnitřního a vnějšího kroužku, odlehčují se valivé komponenty a podobně.

Druhým trendem jsou nároky na snižování hlučnosti, která způsobuje diskomfort cestujícím. Toho je možné dosáhnout naprostoupřesností zhotovení vnitřního a vnějšího kroužku ložiska s tolerancí v jednotkách mikrometru a také důslednou kontrolou kvality, aby nedocházelo k výskytu mikroskopických prasklin a mechanických poškození, jako jsou škrábance, vrypy, potlučení apod. A za třetí je to nástup elektromobility, která často přináší jiná, inovovaná technologická řešení s rozdílnými aplikacemi ložisek, přičemž aplikace elektromotorů přináší také požadavky na nové typy ložisek.

Všechny tyto faktory kladou na výrobce vysoké požadavky z pohledu výzkumu a vývoje a také obnovy strojového parku, který musí být schopen držet krok s velmi rychlým vývojem v automobilovém průmyslu. „Rychlé změny trendů si vyžadují vysoké investice do moderních technologií, neustálou obnovu strojního zařízení a vysoké požadavky na vývoj nových komponent s lepšími vlastnostmi a delší životností. Ložiska LNT pro nás představují zásadní inovaci, se kterou jsou naši odběratelé spokojeni, a v budoucnu proto očekáváme rychlý růst odbytu tohoto typu ložisek. Rozvoj elektromobility přináší nové výzvy, otevírá se nový segment, ve kterém je možné prorazit. V tomto vývoji budou hrát zásadní roli také české firmy, které by neměly tento trend ignorovat, ale stát v jeho popředí a vymýšlet inovace a nová řešení,“ uzavírá ředitel společnosti Koyo Bearings Petr Novák.

Koyo Bearings Česká republika

Tomas.Rocek@jtekt.com

www.koyobearings.cz

Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 170713
Datum: 27. 06. 2017
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.

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.

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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

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?

Padělky ložisek na celnici i v aplikaci

Padělky čtyř velkých kuličkových ložisek zadržel Celní úřad na začátku března při vstupu na celní území Unie. Zmíněná ložiska, označená obrazovou ochrannou známkou SKF, do České republiky dovážel český prodejce strojních dílů, který však není autorizovaným distributorem SKF.

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.

Monitorování stavu strojů pomáhá výrobě i údržbě

„Ve zvyšování efektivity výroby hraje prim prediktivní údržba a postupná digitalizace procesů,“ říká v rozhovoru Roman Bauer.

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