Łożyska baryłkowe serii TL firmy NSK

35

Łożyska baryłkowe serii TL firmy NSK zapewniają użytkownikom przewagę konkurencyjną |Łożyska baryłkowe serii TL firmy NSK są wykorzystywane na całym świecie w wielu instalacjach maszyn papierniczych. W porównaniu z łożyskami baryłkowymi ze standardową obróbką cieplną te zaawansowane produkty zyskują na popularności ze względu na szereg wyraźnych korzyści dla użytkowników, takich jak zwiększona wytrzymałość pierścienia wewnętrznego, dłuższa żywotność i stabilność wymiarowa w wysokich temperaturach roboczych.

Łożyska TL (Tough and Long life / wytrzymałość i długa żywotność) opracowano pierwotnie w celu rozwiązania konkretnego problemu pękania pierścieni wewnętrznych łożysk baryłkowych z otworami stożkowymi, szczególnie w przypadku pasowania o stosunkowo dużym wcisku. Ten problem może wystąpić w walcach suszarek (w tym walcach suszarek Yankee) i walcach kalandrujących, gdzie przegrzana para przechodzi przez wydrążone czopy walców suszarki i środek łożysk. Wynikająca z tego różnica temperatur sprawia, że pasowanie staje się ciaśniejsze, powodując ogromny wzrost naprężeń obwodowych (siły wywieranej obwodowo) na pierścieniu wewnętrznym, co zwiększa ryzyko pęknięć.

Firma NSK wiedziała, że kluczem do uzyskania skutecznego rozwiązania jest opracowanie łożyska, które byłoby w stanie lepiej wytrzymać naprężenia obwodowe. Dlatego przystąpiono do stworzenia specyfikacji TL w oparciu o stal do nawęglania, ale przy użyciu specjalnej metody obróbki cieplnej.

Z metalurgicznego punktu widzenia bieżnie takich łożysk są twardsze niż w przypadku użycia standardowej stali łożyskowej, ale rdzeń pozostaje stosunkowo miękki. Ten kontrast zapewnia odporność udarową, niezbędną do zapobiegania pęknięciom i jednocześnie niezbędną twardość powierzchni dla długiej żywotności łożyska.

Testy porównawcze

Odporność pierścieni wewnętrznych łożysk spełniających specyfikację TL jest wyższa niż odporność pierścieni wewnętrznych wykonanych ze stali bainitycznej lub standardowej stali łożyskowej, co wykazano w serii porównawczych testów wytrzymałości na pękanie. Badania polegały na poddaniu pierścieni wewnętrznych obciążeniu promieniowemu 2000 kg przy prędkości obrotowej 1800 obr/min, przy jednoczesnym przyłożeniu zmierzonej wartości naprężenia obwodowego.

Warto zauważyć, że pierścienie wykonane ze stali łożyskowej (niektóre poddane standardowej obróbce cieplnej, a inne obróbce bainitycznej) pękały przy naprężeniu obwodowym o wartości 400 MPa odpowiednio po 1 x 107 obrotach i 7 x 107 obrotach (średnio). W przeciwieństwie do tego stal o specyfikacji TL nie pękała pod naprężeniem obwodowym wynoszącym 430 MPa, nawet po 3 x 108 obrotach (zdjęcie 2).

Pierścienie TL również nieznacznie przewyższały pierścienie wykonane ze stali nawęglanej z obróbką poprawiającą stabilność wymiarową.