Basic HTML Version
T+T
T e c h n i k a a t r h
11–12 / 2 0 1 2
LOŽISKA
Z OCELI SUPER-TF OD NSK
NABÍZEJÍ PRODLOUŽENOU ŽIVOTNOST I ZA PODMÍNEK ZNEČIŠTĚNÉHO MAZIVA
Jako jeden z předních světových výrobců
ložisek pro aplikace spojené s přenosem
energie se společnost NSK podrobně za-
bývala všemi současnými konstrukcemi
převodových skříní – šnekovými, hypoid-
ními, planetovými, čelními i kuželovými.
To zahrnovalo studie velkého počtu fak-
torů ovlivňujících výkonnost ložisek jako
jsou zatížení, otáčky, tření, provozní pro-
středí, uložení hřídelů, mazání a další.
Výsledkem je špičková materiálová tech-
nologie, optimalizovaná konstrukce a soft-
ware pro výpočet životnosti.
Tento technologický “balíček” spojuje
nejmodernější konstrukci soudečkových
ložisek a unikátní ložiskovou ocel – Super-
-TF – což poskytuje až desetinásobnou
životnost v podmínkách znečištěného
maziva. Nedílnou součástí všech návrhů
řešení od NSK jsou výpočtové programy
jako např. ABLE-Forecaster (Advanced
Bearing Life Equation) nebo STIFF, soft-
ware který během výpočtu pracuje s tak
důležitými parametry jako jsou deformace
hřídelů a těles, nesouosost, posun ložiska
a interní provozní cykly. Materiálovou
složkou ložiskových technologií určených
pro převodovky je ocel Super-TF. Tento
materiál řeší problematiku předčasného
selhání ložisek způsobeného nedostateč-
ným mazáním či zněčištěným mazivem.
K těmto poruchám ložisek dochází z dů-
vodu náročných provozních podmínek, při
kterých do maziva snadno pronikají ne-
čistoty. Tyto pak způsobují na oběžných
drahách ložisek vruby, na jejichž hrani-
cích dochází ke koncentraci napětí. Navíc,
v případě nedostatečné viskozity maziva
dochází ke kontaktu kovových povrchů,
což má za následek odlupování malých
částeček oběžných drah (tzv. peeling).
Výsledkem obou popsaných jevů je trhlina
postupující od místa na povrchu oběžné
dráhy s vysokou koncentrací napětí, ve-
doucí k předčasnému poškození a výraz-
nému zkrácení životnosti ložiska.
Ocel Super-TF řeší tyto problémy díky
své unikátní mikrostruktuře, která je
schopna uvolnit napětí koncentrované na
hranicích vrubů. Tato mikrostroktura s vy-
sokým obsahem zbytkového austenitu
a vysokou tvrdostí poskytuje delší život-
nost i v případě nedostatečného olejového
filmu či poškození povrchu oběžné dráhy.
Ve srovnání s ložisky vyráběnými z kon-
venčních ložiskových ocelí, Super-TF nabízí
až desetinásobnou životnost při provozu se
znečištěnýmmazivem a dvojnásobnou ži-
votnost v případě, že ke znečištění maziva
nedochází. Pokud se jedná o problém spo-
jený s nedostatečným mazáním ložiska,
životnost Super-TF technologie je stále
impozantní, nabízející více než pětináso-
bek ve srovnání se standardními ložisko-
vými ocelemi.
Kromě prodloužené životnosti za pod-
mínek nedostatečného nebo znečištěného
mazání nabízí ocel Super-TF rovněž zvýše-
nou odolnost proti opotřebení a zadření; to
je výsledkem disperze velkého počtu jem-
ných karbidů a nitridů v oceli. Ve srovnáva-
cích testech s ložisky vyráběnými z běžných
ložiskových ocelí jako např. SUJ2, vykáza-
la ocel Super-TF pouze 30% opotřebení
a o 40% zvýšenou odolnost proti zadření
ve srovnání se standarními produkty.
Mechanická konstrukce ložisek z oceli
Super-TF vychází z produktové řady sou-
dečkových ložisek NSKHPS
TM
.
Řada NSKHPS
TM
se vyznačuje důležitými
provozními benefity, jako jsou snížení ná-
kladů na údržbu a energie, dále pak umož-
ňuje použití ložisek menší velikosti. Mezi
nejvýraznější charkteristiky nicméně patří
zvýšení mezních otáček až o 20% a dvoj-
násobné prodloužení životnosti ve srov-
nání se standardními ložisky stejných roz-
měrů. Díky konstrukci ložisek NSKHPS
TM
dokázali pracovníci vývoje poprvé vysvětlit
příčiny mechanismu, který způsobuje
prokluz a vytváří vysoké tření na povrchu,
což vede k jeho poškození a následnému
selhání ložiska. Prostřednictvím teoretic-
kých analýz a testů na zkušebních stoli-
cích bylo zjištěno, že lze tření snížit speci-
ální úpravou povrchu oběžné dráhy
vnějšího kroužku. Výsledkem jsou ložiska
NSKHPS
TM
minimalizující prokluz a výraz-
ně prodlužující provozní životnost.
Klec soudečkového ložiska je rovněž
velmi důležitou součástí, která hraje dů-
ležitou roli v celkové výkonnosti ložiska.
Z tohoto důvodu musí klec mít vysokou
rozměrovou přesnost a funkčnost. V pří-
padě ložisek řady NSKHPS
TM
jsou vysoce
přesné ocelové klece upravovány speciál-
ním procesem nitridování, což vede k mi-
nimalizaci jejich opotřebení i za nároč-
ných provozních podmínek. Tato úprava
utváří kvalitnější povrch s rovnoměrnou
tvrdostí. Výsledkem jsou až o 20% vyšší
limitní otáčky ložisek řady NSKHPS
TM
ve
srovnání se standardními produkty.
O společnosti
Společnost NSK (Nippon Seiko Kabushiki
Kaisha) zahájila svou činnost v roce 1916
a vyrobila první kuličková ložiska na
území Japonska. Za dobu své existence
společnost NSK Ltd. vyvinula kompletní
sortiment ložisek, která se prodávají po
celém světě, a velkou měrou přispěla
k vývoji v různých odvětvích ekonomiky
a k pokroku v oblasti techniky.
NSK využila svoji odbornost a zkuše-
nost rovněž při výrobě přesné lineární
techniky, komponent pro automobilový
průmysl a výrobků z oblasti mechatroni-
ky. Od roku 1960 společnost NSK aktivně
proniká na zahraniční trhy. V současné
době má NSK více než 26 tisíc zaměst-
nanců v 29 zemích a své produkty vyrábí
ve více než 30 závodech po celém světě.
V roce 1963 byla otevřena první evrop-
ská pobočka NSK v německém Düssel-
dorfu, v roce 1976 společnost zahajuje
výrobu v prvním evropském výrobním
závodě v Peterlee (UK). V současné době
jsou evropské prodejní aktivity NSK
podporovány výrobními závody v Anglii,
Polsku a Německu, logistickými centry
v Holandsku, Německu a Anglii a tech-
nologickými centry v Německu, Anglii,
Francii a Polsku. Společnost rovněž
disponuje rozsáhlou sítí autorizovaných
distributorů.
Ložiska patří mezi kritické komponenty všech typů převodovek a mohou být provozována za velmi
náročných podmínek, které nejsou zapřičiněny pouze vyššími teplotami způsobenými vysokými
zatíženími a otáčkami, ale rovněž okolním prostředím a znečištěným mazivem. I přes zmíněné provozní
podmínky je požadavek na výrobce ložisek stále stejný – dodat produkty, jejichž životnost musí dosáhnout
v některých případech 15 až 25 let (např. ložiska v převodovkách pro větrné elektrárny).
28
komponenty
I
materiály