Como está a cambiar a tecnoloxía dos rodamentos?

Durante as últimas décadas, o deseño de rodamentos avanzou significativamente traendo novos usos de materiais, técnicas de lubricación avanzadas e análises informáticas sofisticadas..

Os rodamentos utilízanse en practicamente todos os tipos de máquinas rotativas. Desde equipos de defensa e aeroespaciais ata liñas de produción de alimentos e bebidas, a demanda destes compoñentes está en aumento. De xeito crucial, os enxeñeiros de deseño demandan cada vez máis solucións máis pequenas, lixeiras e duradeiras para satisfacer ata as condicións ambientais máis difíciles.

 

Ciencia dos materiais

A redución da fricción é unha área clave de investigación para os fabricantes. Moitos factores afectan á fricción, como as tolerancias dimensionais, o acabado superficial, a temperatura, a carga operativa e a velocidade. Ao longo dos anos producíronse avances significativos no aceiro dos rodamentos. Os aceiros de rodamentos modernos e ultra-limpos conteñen partículas non metálicas cada vez menores, o que proporciona aos rodamentos de esferas unha maior resistencia á fatiga por contacto.

 

As técnicas modernas de fabricación e desgasificación de aceiro producen aceiro con niveis máis baixos de óxidos, sulfuros e outros gases disoltos, mentres que as técnicas de endurecemento mellores producen aceiros máis duros e resistentes ao desgaste. Os avances na maquinaria de fabricación permiten aos fabricantes de rodamentos de precisión manter tolerancias máis estreitas nos compoñentes dos rodamentos e producir superficies de contacto máis pulidas, o que reduce a fricción e mellora a súa vida útil.

 

Desenvolvéronse novos aceiros inoxidables de grao 400 (X65Cr13) para mellorar os niveis de ruído dos rodamentos, así como aceiros con alto nitróxeno para unha maior resistencia á corrosión. Para ambientes altamente corrosivos ou temperaturas extremas, os clientes agora poden escoller entre unha gama de rodamentos de aceiro inoxidable de grao 316, rodamentos de cerámica completa ou rodamentos de plástico feitos de resina de acetal, PEEK, PVDF ou PTFE. A medida que a impresión 3D se fai máis amplamente utilizada e, polo tanto, é máis rendible, vemos cada vez máis posibilidades de produción de retenedores de rodamentos non estándar en pequenas cantidades, algo que será útil para os requisitos de baixo volume dos rodamentos especializados.

 

Lubricación

 

A lubricación pode ter atraído máis atención. Co 13% das fallas dos rodamentos atribuídas a factores de lubricación, a lubricación dos rodamentos é unha área de investigación en rápida evolución, apoiada tanto por académicos como pola industria. Agora hai moitos máis lubricantes especializados grazas a unha serie de factores: unha gama máis ampla de aceites sintéticos de alta calidade, unha maior selección de espesantes utilizados na fabricación de graxas e unha maior variedade de aditivos lubricantes para proporcionar, por exemplo, maiores capacidades de carga. ou maior resistencia á corrosión. Os clientes poden especificar graxas de baixo ruído altamente filtradas, graxas de alta velocidade, lubricantes para temperaturas extremas, lubricantes impermeables e resistentes aos produtos químicos, lubricantes para alto baleiro e lubricantes para salas limpas.

 

Análise informatizada

 

Outra área onde a industria de rodamentos fixo grandes avances é a través do uso de software de simulación de rodamentos. Agora, o rendemento, a vida útil e a fiabilidade dos rodamentos pódense estender máis aló do que se conseguiu hai unha década sen realizar custosas probas de laboratorio ou de campo. A análise avanzada e integrada dos rodamentos de elementos rodantes pode dar unha visión incomparable do rendemento dos rodamentos, permitir unha selección óptima dos rodamentos e evitar fallos prematuros dos rodamentos.

 

Os métodos avanzados de vida útil á fatiga poden permitir a predición precisa das tensións dos elementos e das pistas, o contacto das costelas, a tensión dos bordos e o truncamento do contacto. Tamén permiten a deflexión completa do sistema, análise de carga e análise de desalineación dos rodamentos. Isto dará aos enxeñeiros a información para modificar o deseño do rodamento para acomodar mellor os esforzos resultantes da aplicación específica.

 

Outra vantaxe clara é que o software de simulación pode reducir a cantidade de tempo e recursos gastados na fase de proba. Isto non só acelera o proceso de desenvolvemento, senón que tamén reduce os gastos no proceso.

 

Está claro que os novos desenvolvementos de ciencia de materiais xunto con ferramentas avanzadas de simulación de rodamentos proporcionarán aos enxeñeiros a visión necesaria para deseñar e seleccionar rodamentos para un rendemento e unha durabilidade óptimos, como parte dun modelo de sistema completo. A continua investigación e desenvolvemento nestes campos será crucial para garantir que os rodamentos sigan superando os límites nos próximos anos.