Hvordan endrer lagerteknologien seg?

I løpet av de siste tiårene har det vært betydelige fremskritt innen lagerdesign, noe som har ført til nye materialbruksområder, avanserte smøreteknikker og sofistikert dataanalyse..

Lagre brukes i så godt som alle typer roterende maskiner. Fra forsvars- og luftfartsutstyr til produksjonslinjer for mat og drikke øker etterspørselen etter disse komponentene. Avgjørende er det at designingeniører i økende grad krever mindre, lettere og mer holdbare løsninger for å tilfredsstille selv de mest krevende miljøforholdene.

 

Materialvitenskap

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

 

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

 

Nye rustfrie ståltyper i 400-grad (X65Cr13) er utviklet for å forbedre støynivået i lagrene, samt ståltyper med høyt nitrogeninnhold for bedre korrosjonsbestandighet. For svært korrosive miljøer eller ekstreme temperaturer kan kundene nå velge mellom et utvalg av rustfrie stållagre i 316-grad, helkeramiske lagre eller plastlagre laget av acetalharpiks, PEEK, PVDF eller PTFE. Etter hvert som 3D-printing blir mer utbredt og dermed mer kostnadseffektivt, ser vi økende muligheter for produksjon av ikke-standardiserte lagerholdere i små mengder, noe som vil være nyttig for lavvolumsbehov for spesiallagre.

 

Smøring

 

Smøring har kanskje fått mest oppmerksomhet. Med 13 % av lagerfeil som skyldes smørefaktorer, er lagersmøring et forskningsområde i rask utvikling, støttet av både akademikere og industrien. Det finnes 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 belastningskapasitet eller større korrosjonsbestandighet. Kunder kan spesifisere høyfiltrerte, støysvake fetter, smøremidler for ekstreme temperaturer, vanntette og kjemikaliebestandige smøremidler, høyvakuumsmøremidler og renromsmøremidler.

 

Datastyrt analyse

 

Et annet område der lagerindustrien har gjort store fremskritt er gjennom bruk av programvare for lagersimulering. Nå kan lagerytelse, levetid og pålitelighet forlenges utover det som ble oppnådd for et tiår siden uten å gjennomføre dyre og tidkrevende laboratorie- eller felttester. Avansert, integrert analyse av rullelagre kan gi uovertruffen innsikt i lagerytelse, muliggjøre optimalt lagervalg og unngå for tidlig lagersvikt.

 

Avanserte metoder for utmattingslevetid kan muliggjøre nøyaktig forutsigelse av element- og lagerbanespenninger, ribbekontakt, kantspenning og kontaktavkortning. De tillater også full systemnedbøyning, lastanalyse og analyse av lagerfeiljustering. Dette vil gi ingeniører informasjonen til å modifisere lagerdesignet for bedre å imøtekomme 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 kostnadene i prosessen.

 

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