Промислові застосування у складних умовах довкілля потребують спеціальних підшипникових рішень. Виробник підшипників NKE Austria GmbH розробив гібридні підшипники саме для цього. Тут будуть представлені їхні переваги.
Гібридні підшипники NKE складаються з кілець підшипників із надчистої сталі та керамічних тіл кочення, виготовлених із нітриду кремнію Si3N4. «На перший погляд таке поєднання матеріалів дуже незвичайне, але воно пропонує безліч переваг у величезному діапазоні застосувань, що значно збільшує надійність усієї системи», — говорить Міхаель Рессл, інженер з додатків у NKE в Штайрі, Австрія.
Тіла кочення з нітриду кремнію на 60% легша, ніж зі сталі, і підходять для дуже високих швидкостей обертання. «Отже, гібридні підшипники NKE можуть досягати граничних швидкостей, які більш ніж на 20% вищі, ніж у звичайних стандартних підшипників», — каже Ресл. «Навіть на цих високих та вимогливих швидкостях гібридні підшипники NKE демонструють відмінні робочі характеристики та мінімальний шум при роботі. Тому вони особливо добре підходять для використання у високошвидкісних електродвигунах.
Керамічні тіла кочення мають високу зносостійкість і дозволяють досягти кращих результатів у надзвичайно складних умовах, таких як погане мастило, тим самим значно продовжуючи термін служби. «Дуже хороші властивості «сухого ходу» гібридного підшипника відіграють надзвичайно важливу роль у значному підвищенні надійності застосування, — додає інженер із застосування.
Трибологічні властивості гібридного підшипника дуже добре завдяки поєднанню особливого матеріалу кераміки та підшипникової сталі. Навіть на високих швидкостях виділяється дуже мало тепла від тертя. «У свою чергу, це також означає менші втрати потужності в підшипнику і, відповідно, у застосуванні в цілому», — пояснює Ресл. «Крім того, гібридний підшипник має низький момент відриву».
Крім того, термін служби підшипника збільшується за рахунок використання надчистої підшипникової сталі. Тіла кочення стійкі до корозії і мають дуже високу жорсткість. Доріжка кочення та геометрія роликів гібридних підшипників були спеціально оптимізовані, щоб гарантувати ідеальну геометрію контакту та високу здатність навантаження. «Гібридні підшипники так само можуть забезпечити хороший захист від «слідів застою», також відомих як «ложний бринелінг»,- пояснює Рёссл ще одна перевага нових підшипників.
Типове застосування гібридних підшипників включає електродвигуни (змінного/постійного струму), вітряні генератори, високошвидкісні додатки або тягові двигуни для залізничного транспорту. «Фактично, гібридні підшипники з керамічними тілами кочення в першу чергу призначені для застосування, в яких потрібна максимальна електрична ізоляція та/або потрібні високі швидкості.
Гібридні підшипники забезпечують максимальний ізоляційний захист, оскільки керамічні тіла кочення самі по собі мають електроізоляційний ефект і, таким чином, запобігають відповідному проходженню струму», — каже Ресл. «Використання перетворювачів частоти часто призводить до електричного пошкодження підшипника. При менших струмах підшипник з електроізоляційним покриттям, крім іншого, може допомогти вирішити цю проблему. Але тільки гібридний підшипник забезпечує оптимальний захист від дуже високих струмів.
Термін служби підшипника можна суттєво продовжити і в інших сферах застосування, а також за рахунок використання тіл кочення з нітриду кремнію. У таблиці нижче наведено огляд найпоширеніших застосувань підшипників та їх переваг.
Залежно від вимог застосування та розміру підшипника сепаратори для гібридних підшипників доступні зі сталевого листа, латуні або поліаміду; Також можливі індивідуальні конструкції сепараторів за бажанням замовника. Типи гібридних підшипників, що часто використовуються, включають гібридні шарикопідшипники з глибоким жолобом, які доступні зі складу або в найкоротші терміни. Інші типи підшипників або спеціальні конструкції можуть бути виготовлені на запит замовника. Існуючі підшипники можна легко замінити «Гібридні підшипники NKE можуть замінювати звичайні стандартні підшипники без будь-яких модифікацій»,- каже Рёссл. «Для їх заміни не потрібні додаткові інструменти або спеціальні навички».
