Оптимизация уплотнений подшипников для сельского хозяйства
Уплотнения подшипников качения, применяемых в сельскохозяйственных машинах, должны выдерживать крайне тяжелые условия эксплуатации. В связи с этим NSK разработала новые уплотнения для радиальных шариковых подшипников, которые помогают добиться оптимального баланса между такими противоречивыми задачами, как обеспечение отличных уплотняющих свойств и низкого трения. Фактическая эффективность уплотнений была успешно продемонстрирована в ряде испытаний с повышенными требованиями.
Завод Neuweg в Мундеркингене, Германия, входит в производственную группу NSK. Он был основан в 1954 г. производителем сельскохозяйственной техники для изготовления роликовых подшипников в соответствии с собственными потребностями. NSK выкупила завод в 1990 г., и сейчас узлы Agri Disc Hubs являются одним из изделий, на которых специализируется завод в мировом масштабе. Эти готовые к установке подшипниковые узлы обычно используются в различных машинах для обработки почвы, например, в компактных дисковых культиваторах.
Дисковые культиваторы разрыхляют почву с помощью раздельно установленных подпружиненных рабочих органов в виде дисков. Диски должны постоянно вращаться и безотказно работать независимо от характеристик почвы и величины заглубления. Рабочие скорости достигают 18 км/ч на неровном грунте; при этом машина должна выдерживать удары о камни, скрытые в почве. Так как диски размещаются под углом относительно направления движения, роликовые подшипники подвергаются высоким осевым нагрузкам. Среди других возможных опасностей - абразивная пыль, влажность, загрязнения и коррозионно-активные удобрения. Все это обуславливает высокие требования к подшипникам и их уплотнениям.
После завершения работы с дисковым культиватором обычно его чистят с помощью мойки высокого давления и не используют в течение нескольких месяцев до начала следующего сезона. С этим связана еще одна опасность для подшипников: уплотнения должны быть устойчивы к проникновению воды.
Принимая во внимание все эти факторы, конструкторская группа NSK в Европейском технологическом центре (ETC) в Ратингене, Германия, принялась за создание высокоэффективной системы уплотнений, оптимизированной для применения в сельском хозяйстве. Концепция группы заключалась в ориентации разработок на стандарт, применяемый лидирующим производителем сельскохозяйственной техники для отбора подшипников качения сторонних поставщиков.
Для этого производитель использует установку для экспресс-испытаний, со скоростью вращения роликовых подшипников 5000 об/мин под нагрузкой 900 Н. Испытания продолжаются 500 часов, при этом моделируется использование уплотнений в течение одного сезона. Впоследствии на втором испытательном стенде моделируется мойка высокого давления, где на подшипник распыляется вода из сопла, размещенного на расстоянии 200 мм, под давлением 11 бар при температуре 90°C. Всего проводится 200 испытательных циклов, после чего на первой испытательной установке повторяется еще один 500-часовой тест.
Испытательные стенды, воспроизведенные в центре ETC компании NSK в Ньюарке, Великобритания, имитируют с большой точностью тяжелые сельскохозяйственные условия работы за двухлетний срок службы. После завершения испытаний подшипники взвешиваются с точностью до 1 мкг, чтобы обнаружить потерю смазки в любом объеме. Затем их осматривают и фиксируют эффективность работы и износ уплотнений.
Параллельно с разработкой испытательных стендов инженеры NSK завершили работу над созданием нового уплотнения. Область применения подшипников требует наличия превосходных уплотнительных характеристик в экстремальных условиях, и наилучший способ добиться этого - создать уплотнение, которое плотно прилегает к окружающей конструкции. Однако нежелательные последствия такого решения включают в себя более высокое трение и повышенное выделение тепла, что приводит к снижению энергоэффективности и сокращению срока службы.
Чтобы устранить эти проблемы, в новых специальных трехкромочных уплотнениях DG/DDG используется двойная кромка из бутадиенакрилонитрильного каучука, армированного сталью, что выгодно отличает их от существующих уплотнений. Кроме того, на внутренней стороне более глубокой U-образной канавки расположено дополнительное уплотнение, которое также служит в качестве ограничителя для смазки.
Шариковые радиальные подшипники с уплотнениями DG/DDG были подвергнуты тщательным сравнительным испытаниям. В результате оказалось, что подшипники имеют значительно лучшие характеристики уплотнений как по сравнению со стандартными шариковыми ралиальными подшипниками NSK, на которых используются уплотнения DU, так и по сравнению с продукцией конкурентов.
Подшипники полностью соответствуют самым строгим требованиям сельского хозяйства в области плотности и эффективности уплотнений, а также низкого коэффициента трения. Так как потребности производителей сельскохозяйственной техники в настоящее время очень большие, NSK запустила полномасштабное производство шариковых радиальных подшипников, оснащенных новыми уплотнениями DG и DDG (одностороннее и двустороннее уплотнение).
О компании NSK
Основанная 100 лет назад, NSK (Nippon Seiko Kabushiki Kaisha/Ниппон Сейко Кабушики Кайша) является зарегистрированной в Японии компанией, которая эволюционировала из местного поставщика шарикоподшипников в мирового производителя подшипников качения и автомобильных компонентов. Сегодня штат компании NSK составляет более 31 500 сотрудников, работающих в 30 странах. В марте 2016 года оборот компании NSK составил 975 миллиардов йен. Такого результата удалось достичь посредством непрерывного увеличения вложений в научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки, что позволяет компании постоянно улучшать качество продукции и услуг. Подобное вложение средств поддерживает цель компании NSK – быть номером один в области качества. Помимо широкого спектра подшипников качения, NSK разрабатывает и производит прецизионные компоненты и мехатронные устройства, а также системы и компоненты для автомобильной промышленности, включая ступичные узлы и электроусилители руля.
В 1963 году в г. Дюссельдорфе, Германия, было открыто первое европейское подразделение компании NSK, а в 1976 году в г. Питерли, Англия, была открыта первая европейская производственная площадка. В настоящее время NSK Европа имеет возможность осуществлять продажи в европейских странах благодаря производственным площадкам в Англии, Польше и Германии, логистическим центрам в Нидерландах, Германии и Англии и технологическим центрам в Германии, Англии и Польше. В 1990 году компания NSK приобрела компанию UPI Group (ЮПиАй Груп), включая широко известного европейского производителя подшипников - компанию RHP и её завод в г. Ньюарке (Великобритания). Кроме того, компания NSK организовала всеохватывающую сеть авторизованных дистрибьюторов. NSK Европа состоит из бизнес-подразделений, отвечающих за области применения изделий: промышленные подшипники качения, линейные и прецизионные изделия (EIBU), а также подшипниковые модули и системы рулевого управления для автомобильной промышленности (EABU & ESBU). Такая организация производства позволила 3 500 сотрудникам NSK Европа достичь оборота более 1 миллиарда евро по результатам на март 2016 года.
Для получения более подробной информации, посетите наш сайт: www.nskeurope.ru
