Å legge til nye designfunksjoner eller bruke spesielle teknikker og belegg på lagerkomponenter kan optimalisere ytelsen til lagre for utfordrende bruksområder, og gi unike lagerløsninger for kundenes problemer, sier Nick Dowding, forretningsutviklingssjef i The Barden Corporation (UK) Ltd.
Tilfører verdi og forbedrer bæreevnen ved å inkorporere nye designfunksjoner som spesielle flenser, sjakter og hus.
Optimaliser bæreevnen ved å erstatte tradisjonelle lagermaterialer med spesielle materialer for høye hastigheter, høye temperaturer eller tøffe driftsmiljøer.
Bruken av overflatebelegg som under-mikron forstøvet belegg for ytterligere å optimalisere bæreevnen og for å gjøre bæreoppførsel mer forutsigbar / konsistent i tøffe miljøer.
Det er mange forskjellige designfunksjoner og teknikker som kan brukes på et lager for å optimalisere og forbedre ytelsen for å møte spesielt utfordrende (dvs. høye hastigheter, høye temperaturer, tøffe driftsforhold). Disse teknikkene inkluderer påførte belegg, endring av geometrien til en spesifikk lagerkomponent eller erstatning av konvensjonelle lagermaterialer med alternativer med høy ytelse.
Sølvbelegg av metallbur
I noen applikasjoner med høy hastighet og høy temperatur, kan stålburene belegges med sølv for å forbedre smøreytelsen og påliteligheten. Sølvbelegg forbedrer lagringens smøring, gjør det mer robust og motstandsdyktig mot oljeavfall. Ved smøremiddelfeil / sult fungerer sølvbelegget som et fast, tørt smøremiddel, slik at lageret kan fortsette å gå i en kort periode eller i en nødsituasjon. Eksempler på anvendelse inkluderer kulelager og luftlager for luftkondisjoneringsenheter i tog.
Keramiske hybridlagre
For høyhastighetsapplikasjoner kan bytte av stålkuler med keramiske (silisiumnitrid) kuler radikalt forbedre bæreevnen på flere måter. For det første fordi keramiske kuler er mye lettere enn stålkuler, reduserer sentrifugalkrefter og forbedrer dynamiske forhold mens overflatefinishen deres er nesten perfekt glatt, viser de vibrasjonsnivåer to til syv ganger lavere enn konvensjonelle stålkulelagre. Ved høyere hastigheter reduseres også intern belastning i lageret.
For det andre kjører også keramiske hybridlagre ved betydelig lavere driftstemperaturer, som sammen med den lavere massen lar kjørehastighetene øke med hele 40-50%. Lavere driftstemperaturer og redusert varmeoppbygging inne i lageret hjelper med å forlenge smøremidlets levetid, noen ganger opptil fem ganger lenger enn konvensjonelle stålkulelagre.
Eksempler på bruksområder for keramiske hybridlagre inkluderer høyhastighetsvakuumpumper, medisinsk / kirurgisk håndverktøy og romfartsvifter og generatorer.
materialer
I materialteknologi kan de mest passende bærematerialene velges for å maksimere bæreevnen. Spesielle ringmaterialer brukes med suksess i romfarts- og ikke-romfartsapplikasjoner, og kombinerer overlegen korrosjon og slitestyrke med evnen til å motstå høyere dynamisk belastning enn konvensjonelle lagerstål. Når det brukes sammen med keramiske kuler, kan det oppnås betydelige gevinster i levetid og ytelse.
Ringmaterialer kan optimaliseres for spesifikke applikasjoner. De fire dominerende ringmaterialene som er brukt av Barden er AISI 440C (korrosjonsbestandig stål), SAE 52100, AISI M50 og Cronidur 30®. For høye temperaturer applikasjoner (opp til 345 ° C) er AISI M50 verktøystål eller en spesiell herdet versjon av Cronidur 30® egnet og brukes mye i høye temperaturer tilbehør til luftrom, som utluftingssystemer på fly.
Cronidur 30® er et martensittisk gjennomherdet, høyt nitrogen, korrosjonsbestandig stål som også kan være induksjonshylster. Dette materialet forbedrer korrosjonsbestandighet og forbedrer tretthetslevetiden og slitestyrken.
Full komplement lagre
Hele komplementlagre utnytter den plassen som normalt opptas av kuleholderen. Dette gir mulighet for flere baller, som igjen gir en økning i lastekapasitet, enten overveiende radial, når det gjelder fylling av hakk, eller aksialt og i tilfelle av vinkelkontaktutforming. Bruk av forhåndsbelastede kantede kontaktpar kan også tillate toveis aksiale belastninger. Bruksområder her spenner fra høye temperaturventiler for luftfart, til missfinstøtter og nødberøringslager.
Sub-mikron belegg
Overflateteknikkens rolle i rullende lagringsteknologi blir også stadig viktigere ettersom lagrene blir gradvis mindre, men fortsatt kreves for å løpe raskere, ved høyere temperaturer, bære høyere belastninger og fungere pålitelig i lengre perioder. Avanserte belegg og overflatebehandlinger kan brukes på lagre som bekjemper friksjon, forhindrer korrosjon og reduserer slitasje, selv under de tøffeste driftsforholdene. De resulterende fordelene er høyere effekttetthet, forbedret ytelse, mer forutsigbar / jevn bæreoppførsel (spesielt i tøffe miljøer), lavere driftskostnader og lengre serviceintervaller.
For eksempel kan flerlags under-mikronbelegg (sputrede) belegg benyttes for å forbedre de fysiske og tribologiske egenskapene til lageroverflater. Suksessen med slike teknikker er avhengig av å unngå forskjellige lag ved å generere et gradert eller diffust grensesnitt mellom forskjellige materialer. Tilsvarende brukes nøkkellag som nikkel eller kobber ofte for å forbedre vedheftingen av myke filmer til harde eller passiverte underlag.
Sub-mikronbelegg kan påføres indre og ytre overflater av lagerringer og rulleelementer om nødvendig. For eksempel kan molybdendisulfid (MOS2) eller wolframdisulfid (WS2) sputtres til overflaten av lagerkomponenter for å gjøre bæreevnen mer forutsigbar i tøffe miljøer.
Spesielle polymerer
I noen høyhastighetsapplikasjoner kan kuleutskillere eller bur leveres i spesielle polymermaterialer. Disse komponentene er vakuumimpregnert med olje for å øke levetiden til lageret. Det spesielle polymermaterialet beholder oljen på en kontrollert måte når det vakuumimpregneres. Eksempler på anvendelse inkluderer lagre for høyhastighetsflygyroer. Andre spesielle polymerer kan tilveiebringes for tøffe omgivelser med høy hastighet der lagrene krever høy motstand mot kjemikalier eller termisk angrep.
Tilfører verdi gjennom nye designfunksjoner
Press for å redusere kostnadene på alle produksjonsområder gjør at integreringen av bæresystemer i sammenkoblede komponenter blir mer vanlig. De resulterende enhetene er penere, mer kompakte, raskere å sette sammen og gir de ekstra fordelene ved å redusere plass og masse, mens de løser problemene med toleranse-stack-up.
Spesielle designfunksjoner kan integreres i lageret for å forbedre ytelsen. Disse funksjonene inkluderer flenser, sjakter og hus, som gjør montering enklere, raskere og mer nøyaktig, noe som igjen reduserer monteringstid og totale driftskostnader.