Hvordan endrer lagerteknologien seg?

I løpet av de siste tiårene har utformingen av lagre utviklet seg betydelig, noe som gir nye materialbruk, avanserte smøreteknikker og sofistikert dataanalyse.

Lagre brukes i praktisk talt alle typer roterende maskineri. Fra forsvars- og romfartsutstyr til produksjonslinjer for mat og drikke, øker etterspørselen etter disse komponentene. Avgjørende er at designingeniører i økende grad krever mindre, lettere og mer holdbare løsninger for å tilfredsstille selv de mest utprøvde miljøforholdene.

 

Materialvitenskap

Å redusere friksjon er et sentralt forskningsområde for produsenter. Mange faktorer påvirker friksjon som dimensjonstoleranser, overflatefinish, temperatur, driftsbelastning og hastighet. Det er gjort betydelige fremskritt innen lagerstål gjennom årene. Moderne, ultrarene lagerstål inneholder færre og mindre ikke-metalliske partikler, noe som gir kulelager større motstand mot kontakttretthet.

 

Moderne stålfremstillings- og avgassingsteknikker produserer stål med lavere nivåer av oksider, sulfider og andre oppløste gasser, mens bedre herdeteknikker produserer hardere og mer slitesterke stål. Fremskritt innen produksjonsmaskiner gjør det mulig for produsenter av presisjonslagre å opprettholde tettere toleranser i lagerkomponenter og produsere mer polerte kontaktflater, som alle reduserer friksjonen og forbedrer levetiden.

 

Nye 400-graders rustfrie stål (X65Cr13) er utviklet for å forbedre lagerstøynivåer samt høy-nitrogenstål for større korrosjonsbestandighet. For svært korrosive miljøer eller ekstreme temperaturer kan kundene nå velge mellom en rekke 316-graders rustfrie stållagre, helkeramiske lagre eller plastlagre laget av acetalharpiks, PEEK, PVDF eller PTFE. Ettersom 3D-printing blir mer utbredt, og derfor mer kostnadseffektivt, ser vi økende muligheter for produksjon av ikke-standardiserte lagerholdere i små kvanta, noe som vil være nyttig for lavt volumbehov av spesiallagre.

 

Smøring

 

Smøring kan ha fått mest oppmerksomhet. Med 13 % av lagersvikten tilskrevet smørefaktorer, er lagersmøring et forskningsområde i rask utvikling, støttet av både akademikere og industri. Det er nå mange flere spesialsmøremidler takket være en rekke faktorer: et bredere utvalg av syntetiske oljer av høy kvalitet, et større utvalg av fortykningsmidler som brukes i fettproduksjon og et større utvalg av smøremiddeltilsetninger for å gi for eksempel høyere belastningsevne eller større korrosjonsbestandighet. Kunder kan spesifisere høyt filtrerte smøremidler med lavt støynivå, høyhastighetsfett, smøremidler for ekstreme temperaturer, vanntette og kjemisk motstandsdyktige smøremidler, høyvakuumsmøremidler og renromssmøremidler.

 

Datastyrt analyse

 

Et annet område hvor lagerindustrien har gjort store fremskritt er gjennom bruk av programvare for lagersimulering. Nå kan lagerytelse, levetid og pålitelighet utvides utover det som ble oppnådd for et tiår siden uten å foreta dyre tidkrevende laboratorie- eller felttester. Avansert, integrert analyse av rullende elementlager kan gi uovertruffen innsikt i lagerytelse, muliggjør optimalt lagervalg og unngår for tidlig lagersvikt.

 

Avanserte metoder for utmattelseslevetid kan tillate nøyaktig forutsigelse av element- og løpebanespenninger, ribbekontakt, kantspenning og kontaktavskjæring. De tillater også full systemavbøyning, lastanalyse og analyse av lagerfeiljustering. Dette vil gi ingeniører informasjonen for å modifisere lagerdesignen for å bedre tilpasse seg spenningene som følge av den spesifikke applikasjonen.

 

En annen klar fordel er at simuleringsprogramvare kan redusere mengden tid og ressurser som brukes på testfasen. Dette fremskynder ikke bare utviklingsprosessen, men reduserer også utgiftene i prosessen.

 

Det er tydelig at ny materialvitenskapelig utvikling sammen med avanserte lagersimuleringsverktøy vil gi ingeniører den innsikten som kreves for å designe og velge lagre for optimal ytelse og holdbarhet, som en del av en hel systemmodell. Fortsatt forskning og utvikling på disse feltene vil være avgjørende for å sikre at lagre fortsetter å flytte grensene i årene som kommer.