The Barden Corporation (UK) Ltd.'nin İş Geliştirme Müdürü Nick Dowding, yeni tasarım özellikleri eklemek veya rulman bileşenlerine özel teknikler ve kaplamalar uygulamak, zorlu uygulamalar için rulmanların performansını optimize ederek müşterilerin sorunlarına benzersiz rulman çözümleri sunabileceğini söylüyor.
Özel flanşlar, miller ve muhafazalar gibi yeni tasarım özelliklerini bir araya getirerek değer katmak ve rulman performansını artırmak.
Geleneksel rulman malzemelerini yüksek hız, yüksek sıcaklık veya zorlu çalışma ortamları için özel malzemelerle değiştirerek rulman performansını optimize edin.
Rulman performansını daha da optimize etmek ve rulman davranışını zorlu ortamlarda daha öngörülebilir / tutarlı hale getirmek için mikron altı püskürtmeli kaplamalar gibi yüzey kaplamalarının kullanılması.
Özellikle zorlu (yani yüksek hız, yüksek sıcaklık, zorlu çalışma koşulları) uygulamaları karşılamak amacıyla performansını optimize etmek ve iyileştirmek için bir yatağa uygulanabilecek birçok farklı tasarım özelliği ve tekniği vardır. Bu teknikler, belirli bir rulman bileşeninin geometrisini değiştiren veya geleneksel rulman malzemelerini yüksek performans alternatifleriyle değiştiren uygulamalı kaplamaları içerir.
Metal kafeslerin gümüş kaplanması
Bazı yüksek hızlı, yüksek sıcaklık uygulamalarında, çelik kafesler yağlama performansını ve güvenilirliğini artırmak için gümüşle kaplanabilir. Gümüş kaplama, rulmanın kayganlığını arttırır, böylece yağlama olaylarına karşı daha sağlam ve dayanıklıdır. Yağlayıcı arızası / açlığı durumunda, gümüş kaplama katı, kuru bir yağlayıcı gibi davranarak, yatağın kısa bir süre veya acil bir durumda çalışmaya devam etmesini sağlar. Uygulama örnekleri havacılık ve uzay starter jeneratörü rulmanlarını ve trenlerdeki klima üniteleri için rulmanları içerir.
Seramik hibrit rulmanlar
Yüksek hızlı uygulamalar için çelik bilyelerin seramik (silikon nitrür) bilyelerle değiştirilmesi rulman performansını çeşitli şekillerde önemli ölçüde artırabilir. Birincisi, seramik bilyalar çelik bilyalardan çok daha hafif olduğu için, santrifüj kuvvetlerini azaltan ve yüzey koşullarını neredeyse mükemmel şekilde pürüzsüz hale getirirken dinamik koşulları iyileştirdikleri için, geleneksel çelik bilyalı rulmanlardan iki ila yedi kat daha düşük titreşim seviyeleri sergilerler. Daha yüksek hızlarda, yatağa dahili yükleme de azaltılır.
İkincisi, seramik hibrit rulmanlar ayrıca, daha düşük kütle ile birlikte çalışma hızlarının% 40-50 kadar artmasına izin veren önemli ölçüde daha düşük çalışma sıcaklıklarında çalışır. Düşük çalışma sıcaklıkları ve rulmanın içindeki düşük ısı birikimi, yağlama ömrünü uzatmaya yardımcı olur, bazen geleneksel çelik bilyalı rulmanlardan beş kat daha uzun.
Seramik hibrit rulmanlar için uygulama örnekleri arasında yüksek hızlı vakum pompaları, tıbbi / cerrahi el aletleri ve havacılık fanları ve jeneratörleri bulunmaktadır.
Malzemeler
Malzeme teknolojisinde, rulman performansını en üst düzeye çıkarmak için en uygun rulman malzemeleri seçilebilir. Özel halka malzemeleri, havacılık ve havacılık dışı uygulamalarda, üstün korozyon ve aşınma direncini geleneksel rulman çeliklerinden daha yüksek dinamik yüklere dayanma yeteneği ile birleştirerek başarıyla kullanılmaktadır. Seramik bilyalar ile birlikte kullanıldığında, rulman ömrü ve performansında önemli kazanımlar elde edilebilir.
Halka malzemeler belirli uygulamalar için optimize edilebilir. Barden tarafından kullanılan dört baskın halka malzemesi AISI 440C (korozyona dayanıklı çelik), SAE 52100, AISI M50 ve Cronidur 30®'dur. Yüksek sıcaklık uygulamaları için (345 ° C'ye kadar) AISI M50 takım çeliği veya Cronidur 30®'un özel temperli bir versiyonu uygundur ve uçaklardaki hava tahliye vanası sistemleri gibi yüksek sıcaklık havacılık aksesuar uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Cronidur 30®, indüksiyon muhafazası ile sertleştirilebilen martenzitik, sertleştirilmiş, yüksek azotlu, korozyona dayanıklı bir çeliktir. Bu malzeme korozyon direncini arttırır ve yorulma ömrünü ve aşınma direncini artırır.
Tam tamamlayıcı rulmanlar
Tam tamamlayıcı rulmanlar normalde bilye tutucunun kapladığı alandan yararlanır. Bu, daha fazla bilyaya izin verir, bu da, ağırlıklı olarak radyal olarak, dolgu çentik tasarımları veya eksenel ve açısal temas tasarımları durumunda yük kapasitesinde bir artış sağlar. Önceden yüklenmiş açısal temas çiftlerinin kullanılması ayrıca çift yönlü eksenel yüklerin uygulanmasına izin verebilir. Buradaki uygulamalar havacılık ve uzay uygulamaları için yüksek sıcaklık valflerinden füze kanat desteklerine ve acil temas rulmanlarına kadar uzanmaktadır.
Mikron altı kaplamalar
Rulman mühendisliği teknolojisinde yüzey mühendisliğinin rolü, rulmanlar giderek daha da küçüldükçe daha da önem kazanmaktadır, ancak yine de daha hızlı, daha yüksek sıcaklıklarda daha yüksek yükler taşımak ve daha uzun süre güvenilir bir şekilde çalışmak gerekir. En zorlu çalışma koşullarında bile sürtünmeyle mücadele eden, korozyonu önleyen ve aşınmayı azaltan yataklara gelişmiş kaplamalar ve yüzey işlemleri uygulanabilir. Ortaya çıkan faydalar daha yüksek güç yoğunluğu, gelişmiş performans, daha öngörülebilir / tutarlı rulman davranışı (özellikle zorlu ortamlarda), daha düşük işletme maliyetleri ve daha uzun servis aralıklarıdır.
Örneğin çok katmanlı alt mikron (püskürtülmüş) kaplamalar, yatak yüzeylerinin fiziksel ve tribolojik özelliklerini geliştirmek için kullanılabilir. Bu tür tekniklerin başarısı, farklı malzemeler arasında dereceli veya dağınık bir arayüz oluşturarak farklı katmanlardan kaçınmaya dayanır. Benzer şekilde, yumuşak filmlerin sert veya pasifleştirilmiş substratlara yapışmasını geliştirmek için nikel veya bakır gibi anahtarlama katmanları sıklıkla kullanılır.
Alt mikron kaplamalar gerektiğinde yatak bilezikleri ve yuvarlanma elemanlarının iç ve dış yüzeylerine uygulanabilir. Örneğin, molibden disülfür (MOS2) veya tungsten disülfür (WS2), zorlu ortamlarda rulman davranışını daha öngörülebilir kılmak için yatak bileşenlerinin yüzeyine püskürtülebilir.
Özel polimerler
Bazı yüksek hızlı uygulamalarda, bilyeli ayırıcılar veya kafesler özel polimer malzemelerden tedarik edilebilir. Bu bileşenler, yatağın ömrünü uzatmak için yağla vakumla emprenye edilir. Özel polimer malzeme, vakumlu emprenye edildiğinde yağı kontrollü bir şekilde tutar. Uygulama örnekleri arasında yüksek hızlı uçak jiroskopları için rulmanlar bulunmaktadır. Rulmanların kimyasallara veya termal saldırılara karşı yüksek direnç gerektirdiği yüksek hızlı zorlu ortamlar için başka özel polimerler sağlanabilir.
Yeni tasarım özellikleri ile değer katmak
Üretimin tüm alanlarındaki maliyetleri düşürme baskısı, rulman sistemlerinin eşleşen bileşenlere entegrasyonunun daha yaygın hale geldiği anlamına gelir. Ortaya çıkan montajlar daha temiz, daha kompakt, bir araya getirilmesi daha hızlıdır ve tolerans birikimi sorunlarını çözerken alan ve kütleyi azaltmanın ek avantajlarını sunar.
Performansını artırmak için yatağa özel tasarım özellikleri dahil edilebilir. Bu özellikler, montajı daha kolay, daha hızlı ve daha doğru hale getiren flanşlar, miller ve muhafazaları içerir, bu da montaj süresini ve genel işletme maliyetlerini azaltır.