Как подобрать качественный подшипник

Чрезвычайно сложные или специфические условия эксплуатации требуют использования специальных подшипников для нестандартных применений. Использование инновационных конструктивных решений и использование соответствующих материалов обеспечивают оптимальные характеристики подшипников для машин и оборудования, работающих в экстремальных температурных условиях, при огромных нагрузках, а также подверженных воздействию химических веществ и других неблагоприятных факторов, таких как загрязнение, влага или сильные вибрации.

В статье будут обсуждаться подшипниковые решения для специальных применений, с особым акцентом на условия, в которых они работают, а также влияние и характер окружающей среды на их эксплуатацию. В связи с широким кругом тем, мы сосредоточимся в основном на высокотемпературных подшипниках, которые можно купить на сайте Подшипник-Самара, а также тех, которые предназначены для такого требовательного клиента, как пищевая промышленность, и для отдельных отраслей тяжелой промышленности. В этих областях они должны отвечать многим требованиям, возникающим в результате воздействия непомерных нагрузок, колебаний температуры или подверженности коррозии.

Богатое рыночное предложение

Подшипники специального назначения предлагают многие поставщики, работающие на российском рынке, а также отечественные производители.

Обсуждая тему подшипников специального назначения, нельзя не упомянуть SKF, признанную мировым лидером в производстве подшипников. В ассортименте компании вы можете найти все типы подшипников качения, которые могут использоваться во всех технических условиях и условиях эксплуатации.

Благодаря своему портфелю продуктов LUK, INA и FAG, Schaeffler известен во всем мире своим широким ассортиментом стандартных подшипников и высокоточных подшипников для автомобильной, машиностроительной, аэрокосмической и аэрокосмической промышленности. Этот производитель имеет ряд продуктов, которые являются одними из самых широких на рынке подшипников и могут использоваться практически во всех приложениях. Диапазон подшипниковых решений учитывает смазку подшипников от качения до линейной и сенсорной интеграции в технологию передачи энергии. Клиенты из 60 различных отраслей промышленности используют подшипники качения, подшипники скольжения, линейные продукты и прямые приводы марок INA и FAG.

Широкий ассортимент подшипников качения также может похвастаться NSK, основанной почти 100 лет назад, которая превратилась из регионального поставщика шарикоподшипников в специалиста по подшипникам качения.

Igus является одним из ведущих производителей полимерных подшипников скольжения и качения и сферических полимерных подшипников (головок стержней).

Значительным производителем подшипников качения также является NACHI, которая производит подшипники всех размеров для автомобильной, электрической и машиностроительной промышленности.

Timken также может многое предложить своим клиентам. В предложение компании входят: прокатные, конические, цилиндрические, сферические роликовые, игольчатые, шарикоподшипники и др.

Правильный выбор подшипника

Если вы хотите правильно выбрать подшипник, вам нужно учитывать ряд различных факторов. Помимо учета типа подшипников и их конфигурации, требуемого размера подшипника, допусков размеров штифтов и валов, а также типа корпуса подшипника и типа уплотнения и смазки, крайне важно оценить условия эксплуатации подшипника, а также воздействие и характер окружающей среды.

Правильный подбор подшипника заключается в первую очередь в тщательном анализе таких данных, как:

• конструкция компонентов машины, в которые будет встроен подшипник,
• расположение подшипника,
• несущая нагрузка с точки зрения размеров и направления действия,
• скорость вращения подшипника,
• ожидаемое время работы подшипника,
• возникновение вибраций и временных перегрузок,
• повышение температуры подшипника и температуры за счет силы трения,
• воздействие окружающей среды: загрязнение, степень коррозионного воздействия и т.д.

Внимание к температуре

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на срок службы подшипников, несомненно, является рабочая температура. Поэтому крайне важно определить тепловой режим подшипникового узла. Имейте в виду, что любые изменения температуры, связанные с нагревом или охлаждением подшипника, оказывают значительное влияние на основные параметры подшипника, в основном из-за материала, используемого при его изготовлении. Сложные тепловые условия требуют использования правильно термически обработанного материала, обеспечивающего надлежащую пластичность и линейное расширение и, таким образом, обеспечивающего оптимальную работу подшипника.

Компоненты часто используемых подшипников подвергаются термической обработке для гарантии стабильность размеров и правильная работа до температуры 120°C. Поэтому для правильного выбора подшипникового узла необходимо знать рабочую температуру подшипника. Стоит иметь в виду, что в результате превышения температуры на 150°С снижается твердость дорожки качения, а следовательно – снижается грузоподъемность подшипника. Чтобы этого не произошло, следует помнить, что работа при высоких температурах требует использования подшипника, подвергнутого специальной термической обработке для обеспечения его металлургической стабильности.

Подшипники, предназначенные для работы при температурах до 180°C, имеют пластиковые уплотнения или уплотнения из листового металла. Благодаря использованию радиального зазора C3 можно эффективно работать при высоких температурах и при изменении объема подшипника. Эти типы подшипников позволяют достичь высокой скорости вращения при повышенных рабочих температурах. Спектр их применения относительно широк и включает в себя: пищевую, фармацевтическую, текстильную промышленность, а также производство стальной проволоки, промышленные печи, фотокопировальные аппараты, электродвигатели, конденсаторы, вентиляторы и т.д.

Подшипники, работающие при температурах до +200°C, могут иметь прокладки из пластиковых или прессованных стальных пластин. Важно отметить, что увеличенный зазор С4 компенсирует изменения объема материала под воздействием температуры. Они используются в следующих областях: сталепрокатные станы, керамическая промышленность, пищевая промышленность, бумагопрокатные станы, электродвигатели, шестерни и вентиляторы.

Другая группа высокотемпературных подшипников предназначена для работы при температурах от +200°C до +350°C при относительно низкой нагрузке и скоростях вращения ниже 50 об/мин. Они используются в первую очередь в керамической промышленности, на стекольных заводах, а также в производстве кирпича и стали. Эти подшипники могут быть доступны в двух вариантах – открытом или покрытом пластинами. Характерными особенностями этих подшипников являются стальной сепаратор и большой радиальный зазор.

Для пищевой промышленности

Колебания температуры являются одним из многих неблагоприятных факторов, влияющих на работу подшипников. Другими такими факторами могут быть, например, непрерывная работа на высоких скоростях, загрязнение окружающей среды, а также влажность. Со всеми этими суровыми условиями приходится справляться с подшипниками, используемыми, например, в пищевой промышленности. Кроме того, эти подшипники должны соответствовать требованиям безопасности и гигиены на самом высоком уровне. Следует учитывать, что в результате интенсивного контакта с влагой, водой и чистящими средствами подшипники могут быстро разъедаться. Коррозия может привести не только к преждевременным отказам подшипников, но и к размножению бактерий. Особая опасность существует, если такое место подвергается непосредственному контакту с производимым продуктом.

Пищевая промышленность требует использования чистых и нетоксичных подшипниковых смазочных материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами, таких как смазка на основе медицинского вазелина с загустителем в виде мыльного алюминиевого комплекса.

На рынке предложения можно найти множество решений, которые успешно используются в пищевой промышленности. Например, ассортимент NSK включает подшипники, изготовленные из коррозионностойкой нержавеющей стали и должным образом смазываемые. Для гигиенических применений, таких как пищевая промышленность и производство напитков, NSK разработала специальную технологию смазки Molded-Oil. В этой технологии масло постепенно высвобождается из вещества, которое является его носителем. В результате подшипник получает длительную смазку в нужном количестве. В то же время снижается риск утечки масла, что приводит к чрезвычайно плавной работе подшипников.

Традиционная смазка также не требуется для подшипников, в которых используется специальная фторсодержащая смола – как для наружного и внутреннего кольца, так и для сепараторов. Эти подшипники могут не только использоваться в пищевой промышленности, но также подходят для всех других применений, требующих эксплуатации в условиях воды, оснований и кислот (например, химическая промышленность).

SKF также предлагает интересные предложения, которые могут быть использованы на предприятиях по производству продуктов питания. Одним из них являются твердые масляные подшипники, которые не требуют повторной смазки и предотвращают попадание загрязнений. Solid Oil представляет собой полимерную матрицу, насыщенную смазочным маслом, полностью заполняющую внутреннее пространство подшипника и инкапсулирующую сепаратор и элементы качения. Эта матрица содержит в два-четыре раза больше смазочного масла, чем эквивалентный уплотненный и заполненный смазкой подшипник.

Также интерес представляют подшипниковые узлы SKF Y-line для пищевой промышленности, оснащенные уплотнениями 2RF с многоконтурной конструкцией, удерживающими моющие средства, воду и другие загрязняющие вещества на внешней стороне подшипника и смазки внутри него. Как следствие, проблемы с коррозией, преждевременным износом и экологическими повреждениями, вызванными мойкой устройства, могут быть устранены.

Интересным предложением также являются подшипники для фритюрниц – специальная конструкция позволяет растительному маслу проникать в подшипник, в котором оно выступает в качестве смазки. Эта уникальная конструкция подшипника сочетает в себе сепаратор из специального пластика для выдерживания высоких температур с масляным покрытием из нержавеющей стали и отпугивателем, помещенным в коррозионно-стойкий корпус.

Также стоит упомянуть подшипники SNR Topline LT & LT ZZ, которые подходят для морозильных устройств в пищевой промышленности и в холодильном оборудовании. Подшипниковые узлы с пластиковыми корпусами устойчивы к коррозии и обладают магнитными свойствами. Они успешно используются в пищевой промышленности, производстве упаковки, а также в розливе и консервировании.

Полимерные шарикоподшипники могут использоваться для m.in пищевой, химической или фармацевтической промышленности. Они обычно используются в подшипниковых узлах, которые должны быть устойчивыми к влаге или химическим веществам, а подшипники, изготовленные полностью из стали, не могут быть использованы или их использование ограничено.

Тяжелые грузы – большой вызов

Особенно сложными задачами для подшипников являются те области промышленности, где они подвергаются огромным нагрузкам. Подшипники, используемые, например, в горнодобывающей, цементной или металлургической промышленности, должны иметь чрезвычайно высокую рабочую прочность.

В горнодобывающей промышленности машинам и оборудованию приходится работать в очень сложных условиях, которые – помимо экстремальных нагрузок – состоят из высоких предельных скоростей, пыли и грязи. Используемые подшипники должны быть, прежде всего, долговечными и надежными, особенно когда речь идет о шахтном оборудовании, используемом для работы в отдаленных местах, таких как горы и пустыни, где выход из строя одного элемента может повлиять на работу всей шахты. К таким подшипникам относятся, например, сферические роликоподшипники CA/CAM-VS компании NSK, которые специально разработаны для работы в тяжелых условиях труда в горнодобывающей промышленности и в приложениях, где возникают сильные вибрации. Подшипники серии CA оснащены цельным обработанным латунным сепаратором и способностью компенсировать перекос в различной степени. Подшипники CAM-VS рассчитаны на то, чтобы выдерживать захват и износ от вибрации, перекоса и ударных нагрузок.

Сложной проверкой несущей прочности является также цементная промышленность и смежные отрасли, где в процессе обработки присутствуют такие факторы, как: вода, пыль, механические примеси, экстремальные температуры, вибрации и, конечно же, огромные нагрузки. Как и в других отраслях обрабатывающей и горнодобывающей промышленности, машины для обработки цемента должны продолжать работать в таких сложных условиях. Для выполнения этой задачи подшипники должны быть чрезвычайно прочными, надежными и стойкими. Примеры включают сплит-подшипники Cooper или сферические роликоподшипники серии HPS от NSK, которые характеризуются высокой грузоподъемностью и предельной скоростью, а также низким уровнем шума и вибрации.

При обсуждении ассортимента подшипников для специальных задач в горнодобывающей промышленности также стоит упомянуть разделенные сферические роликоподшипники, доступные от Schaeffler, с соответствующими корпусами и элементами оборудования. Эти элементы адаптированы к конкретным требованиям – например, высоким ускорениям, высоким температурам и агрессивным средам. При необходимости проектируются и создаются версии, специально адаптированные к конкретным приложениям.

Очень сложные условия также, несомненно, преобладают на сталелитейных заводах и других металлургических заводах. Надлежащая производительность подшипников в этой области промышленности является реальной проблемой.

В металлургической промышленности подшипники можно найти на всех заводах и во многих устройствах, используемых как в процессах, предшествующих, так и в последующих процессах обработки материала: от полигонов до плавки, прокатки и рафинирования стали.