Využijte přednosti soudečkových ložisek NSK TL

Soudečková ložiska řady NSK TL se po celém světě hojně používají zvláště v papírenských aplikacích. Tento pokročilý výrobek, který vychází z konvenčních soudečkových ložisek se standardním tepelným zpracováním, se stává stále oblíbenějším díky mnoha výrazným výhodám, mezi než patří zvýšená pevnost vnitřního kroužku, delší životnost a rozměrová stabilita při vysokých provozních teplotách.

Původně měl vývoj ložisek TL (Tough and Long Life, houževnatá s dlouhou životností) vyřešit konkrétní problém: lomy vnitřních kroužků soudečkových ložisek s kuželovými dírami, zejména při použití s relativně velkým přesahem. K tomuto problému může dojít u sušicích válců (včetně sušicích válců Yankee) a kalandrů, kde přehřátá pára prochází dutými žurnály sušicích válců a středem ložisek. Vznikající rozdíl teplot zvyšuje přesah uložení a vytváří velké obvodové napětí na vnitřním kroužku, což zvyšuje nebezpečí vzniku trhlin.

Společnosti NSK je známo, že úspěch řešení závisí na vývoji ložiska, které by lépe odolávalo obvodovému namáhání. Proto se pustila do vývoje ložisek se specifikací TL, která využívají speciální ocel se složením umožňujícím povrchové cementování, ale se speciální metodou tepelného zpracování. Z metalurgického hlediska tak jsou oběžné dráhy valivých těles tvrdší než u ložisek z běžné ložiskové oceli, ale jádro zůstává měkké. Tento rozdíl dává ložiskům odolnost proti rázům potřebnou k prevenci trhlin a lomů, ale také potřebnou tvrdost povrchu pro velkou trvanlivost.

Srovnávací testy
Jak bylo prokázáno v sérii srovnávacích testů lomové houževnatosti ložisek, odolnost vnitřních kroužků ložisek z oceli podle specifikace TL je vyšší než odolnost vnitřních kroužků vyrobených z bainiticky kalené oceli nebo z běžné ložiskové oceli. Při testech byly vnitřní kroužky vystaveny radiálnímu zatížení odpovídajícímu břemenu o hmotnosti 2 000 kg při rychlosti otáčení 1 800 otáček za minutu a současně řízenému obvodovému zatížení.

Kroužky vyrobené z ložiskové oceli se standardním tepelným zpracováním nebo bainiticky kalené se zlomily při obvodovém namáhání 400 MPa po deseti miliónech otáček, resp. po sedmdesáti miliónech otáček (v průměru). Naproti tomu ocel ložisek podle specifikace TL nepraskla ani při napětí 430 MPa po 300 miliónech otáček (obrázek 2). Kroužky ložisek TL také nepatrně překonaly kroužky vyrobené z cementované oceli s následným stabilizačním žíháním.

Příčinou vynikajících výsledků testů lomové houževnatosti bylo zbytkové napětí (po tepelném zpracování) přítomné ve vnitřních kroužcích ložisek z oceli TL. Zbytkové napětí bylo u zkušebních kusů z oceli TL ve srovnání s ložisky vyrobenými z ložiskové oceli s běžným tepelným zpracováním nebo z bainiticky kalené oceli výrazně vyšší. Zbytkové napětí působí proti obvodovému napětí a potlačuje jej.

Při zkouškách odolnosti proti únavě materiálu vykazovala všechna ložiska řady TL při porovnání prostřednictvím Weibullova rozdělení mnohem lepší výsledky než ložiska z ostatních typů materiálů (obrázek 3).

Další významnou charakteristikou ložisek podle specifikace TL je větší povrchová tvrdost oběžné dráhy ve srovnání s ložisky z bainiticky nebo povrchově kalené oceli. U oceli se specifikací TL byla naměřena tvrdost 710 až 720 HV (60,5 až 61,0 HRC). Tato hodnota je vyšší v porovnání s běžnou stabilizačně žíhanou ložiskovou ocelí (690 až 700 HV, 59,5 až 60,0 HRC), bainiticky kalenou ložiskovou ocelí (670 až 680 HV, 58,5 až 59,3 HRC) i cementovanou a následně stabilizačně žíhanou ocelí (680 až 700 HV, 59 až 60 HRC).

Jak prokázaly další testy, speciální tepelná úprava navržená společnosti NSK také zvyšuje rozměrovou stabilitu při vysokých teplotách. Ložiska vyrobená z oceli specifikace TL (při teplotě ložiska 150 °C) vykazovala po 10 000 hodinách zanedbatelnou změnu rozměrů (přibližně 0,002 %) - méně než cementovaná a stabilizačně žíhaná ložisková ocel (při 130 °C) a mnohem méně než ložisková ocel se standardním tepelným zpracováním.

Osvědčené přednosti
Ložisková ocel se specifikací NSK TL tedy vykazuje o 60 % větší odolnost proti obvodovému namáhání a pětkrát vyšší odolnost proti únavě materiálu ve srovnání s bainiticky kalenou ložiskovou oceli a o 180 % větší odolnost proti obvodovému namáhání a dvojnásobnou odolnost proti únavě materiálu ve srovnání s běžnou ložiskovou ocelí se standardním tepelným zpracováním. Tyto technické vlastnosti se promítají do vyšší produktivity a konkurenční výhody pro uživatele ložisek.

Popularita ložisek řady TL roste v celé Evropě. Například známá ruská společnost působící v papírenském průmyslu, která chtěla modernizovat svůj stroj na výrobu lepenky, nedávno převzala dodávku soudečkových ložisek řady TL pro 108 sušících válců (hnaných i bez pohonu). Hlavními důvody rozhodnutí o koupi byly vynikající výkonnostní a technické vlastnosti produktu. Mnoho ložisek řady TL je také v provozu v sušicích sekcích strojů na výrobu papíru a lepenky v jiných závodech v Rusku, včetně použití u plstěných válců.

S rostoucím počtem výrobců papírenských strojů a papíren snažících se maximalizovat životnost a provozuschopnost svých výrobních zařízení dnes NSK vyrábí více než 100 různých velikostí a typů ložisek TL, což pomáhá širokému spektru zákazníků dosáhnout lepšího výkonu při nižších nákladech.

1) Soudečková ložiska NSK s úpravou TL mají dvojnásobnou trvanlivost než konvenční typy ložisek

  Vyžádejte si více informací…