Nový model výpočtu provozní trvanlivosti ložisek
Vývoj inovativního modelu výpočtu trvanlivosti valivých ložisek vede k hlubšímu pochopení možností zlepšení provozní výkonnosti ložiskových aplikací.
Společnost SKF na veletrhu v Hannoveru představila nový průkopnický model, který konstruktérům umožní přesnější výpočet trvanlivosti ložisek, protože zohlední více působících faktorů než dřívější modely. Nový model představuje významný krok vpřed pro průmysl a výrobcům originálních zařízení (OEM) a koncovým uživatelům přinese vyšší jistotu při výběru ložisek pro konkrétní aplikace. To se následně projeví zlepšenou životností ložisek a snížením provozních nákladů.
Nový všeobecný model výpočtu trvanlivosti ložisek (v originále SKF Generalized Bearing Life Model) byl vyvinut v rámci programu SKF EnCompass Field Performance a umožní konstruktérům i provozovatelům zařízení lépe vybírat ložiska podle reálných provozních podmínek.
SKF všeobecný model trvanlivosti ložisek
SKF vyvinula tento model a připravila příslušný technický dokument, který byl vzhledem ke svému významu pro širší oblast průmyslových a technických oborů předložen vědecké obci. Nový model vychází ze stávajícího, ověřeného modelu výpočtu trvanlivosti ložisek, standardizovaného v normě ISO 281: 2007, který se v současné době používá po celém světě, a který vychází z modelu vyvinutého společností před více než třiceti lety.
Nový všeobecný model trvanlivosti ložisek nyní rozlišuje povrchové a podpovrchové příčiny závad. Vychází z explicitních tribologických modelů a nově zohledňuje výkonnostní parametry související například s mazáním, znečištěním, pevností povrchu a odolností proti mírnému opotřebení. Porozumění a zohlednění většího počtu potenciálních příčin závad umožňuje modelu výstižněji předpovědět chování ložiska a jeho trvanlivost v širším rozsahu provozních podmínek.
Základní dynamická únosnost ložiska
Současný model výpočtu trvanlivosti ložisek primárně vychází z akumulovaného podpovrchového únavového poškození, které se převádí na pravděpodobnost zachování funkčnosti s použitím Weibullova rozdělení a následně je modifikováno podle koncentrace povrchového namáhání, které je způsobeno nedostatečným mazáním a znečištěním maziva. Tento model se používá ke stanovení jedinečné základní dynamické únosnosti ložiska, známé také jako hodnota C. Tato hodnota odpovídá zatížení, při němž základní trvanlivost populace ložisek činí 1 000 000 otáček, se spolehlivostí 90 %. Dnešní vysoce kvalitní ložiska SKF však selhávají jen zřídka vlivem podpovrchového únavového poškození. V současné době jsou poruchy obvykle důsledkem poškození povrchu způsobeného například znečištěním, nedostatečným mazáním nebo jinými vlivy prostředí, které způsobují porušení a opotřebení povrchu.
Reálný výkon v provozních podmínkách
Hodnota C je stále důležitým výkonnostním parametrem, nezohledňuje však některé důležité faktory, jako je například mikrogeometrie stykových povrchů ložiska, vlastnosti materiálu atd. Nové postupy tepelného zpracování oceli, nové materiály, lepší textury povrchů a stykové profily, vysoce výkonné povlaky, hybridní ložiska, lepší maziva – všechny tyto skutečnosti nelze zohlednit prostým zvýšením jediného parametru zohledňujícího podpovrchové únavové poškození, jakým je hodnota C. Proto vznikla potřeba nové koncepce modelu výpočtu trvanlivosti ložisek, který může v kombinaci se znalostmi SKF přispět k lepší provozní výkonnosti různých zařízení.
Nový výpočtový model rozšiřuje možnosti, jak pomoci zákazníkům při volbě ložisek podle konkrétních potřeb aplikace s ohledem na trvanlivost ložiska, otáčky, spotřebu energie a další charakteristiky. Jeho další výhoda spočívá v tom, že je dostatečně flexibilní a umožňuje začlenění nových poznatků z tribologie a nauky o materiálech. S rozvojem vědy o ložiskách se tedy bude vyvíjet i tento model.
Petr Jelínek, SKF CZ
478
