eng
DOI: 10.22184/24999407.2017.8.3.58.60
Современное видение роли обрабатывающего оборудования в эффективности каждого отдельного промышленного предприятия ставит перед производителями станков комплексные задачи, которые призваны сформировать высокоэффективную производственную базу для всей страны. Компания SKF помогает своим клиентам в достижении их стратегических целей:
Ф повышение безопасности рабочего места;
Ф повышение производительности;
Ф снижение степени влияния загрязнений на оборудование;
Ф увеличение эксплуатационного срока службы;
Ф снижение совокупной стоимости владения (TCO);
Ф снижение расхода смазочных материалов, охлаждающих жидкостей и энергопотребления;
Ф увеличение среднего времени наработки на отказ (MTBF).
Гибкая система разработки и производства современных уплотнений SKF позволяет создавать оптимизированные уплотнительные системы и детали из инженерных пластмасс для сильнозагрязненных и высокоабразивных условий в обрабатывающем и формующем оборудовании (рис. 1).
КОМПЕТЕНЦИЯ
SKF − ведущий поставщик общепромышленных и специальных решений в области уплотнений. Опираясь на многолетний опыт, особенно опыт сотрудничества с производителями станков по обработке материалов резанием и давлением, SKF предлагает своим клиентам следующие услуги:
Ф аудит оборудования;
Ф модернизацию уплотнительных систем, в том числе без изменения существующей конструкции;
Ф инженерную поддержку на этапе проектирования оборудования;
Ф разработку специальных материалов для специфических условий применения;
Ф комплексные решения, включающие уплотнения и нестандартные изделия из инженерных пластмасс;
Ф поставки стандартных и специальных решений по принципу «точно в срок»;
Ф серийное производство уплотнений литьем для больших объемов.
Для удовлетворения потребностей станкостроения SKF предлагает следующие решения (рис. 2):
Ф гидравлические и пневматические системы уплотнений;
Ф уплотнения для поворотных распределителей;
Ф манжетные уплотнения вала;
Ф V-образные уплотнения;
Ф статические уплотнения, в том числе кольца круглого сечения;
Ф нестандартные изделия из инженерных пластмасс.
Разработка оптимальной системы уплотнений − ответственная задача, которая во многом определяет общую надежность оборудования. Опыт SKF показывает, что любая система уплотнений всегда может быть усовершенствована, какой современной она ни была бы.
При проектировании систем уплотнений в современном станкостроении особое внимание следует уделить описанным ниже важным аспектам.
Условия эксплуатации
Задачи уплотнительной системы − удержание рабочих жидкостей в системе и защита от попадания внешних загрязнений в систему. Агрессивные загрязнения могут быть серьезной проблемой: абразивные частицы, например стружка и крупнодисперсная пыль, а также охлаждающие эмульсии влияют на работу ключевых компонентов оборудования.
Рабочие жидкости
Рабочие жидкости по-разному воздействуют на уплотнительные системы. Материал уплотнений должен быть совместим с внутренней и внешней средой. Это могут быть смазочные материалы, охлаждающие эмульсии, рабочие жидкости, а также моющие и консервационные составы.
Рабочие параметры
Влияние скорости, продолжительности и вида движения на рабочую кромку уплотнения является важным фактором. Движение может быть линейным, вращательным, осцилляционным, периодическим или непрерывным. Рабочее давление уплотняемой среды и режим приложения давления также следует обязательно учитывать. Повышенная температура влияет на уплотнение и его производительность. В большинстве случаев, температура уплотняемой среды и скорость определяют фактическую температуру в зоне контакта рабочей кромки с сопряженной поверхностью. Кроме того, повышенная температура окружающей среды также может влиять на рабочие характеристики уплотнения.
Конструктивные особенности оборудования
Тип рабочей жидкости определяет выбор уплотнения как при уплотнении штоков, совершающих возвратно-поступательное движение, так и при уплотнении вращающихся валов. Вращающиеся компоненты станка смазываются пластичной смазкой или маслом. Рабочими жидкостями при возвратно-поступательном движении чаще всего являются гидравлические масла, жидкости на водной основе или сжатый воздух.
В процессе выбора уплотнения вала необходимо внимательно рассмотреть погрешности вала. В первую очередь, на выбор влияют несоосность вала и посадочного места уплотнения (STBM) и биение вала (DRO). Для крупногабаритного гидравлического оборудования погрешности формы штока могут быть проблемой. Шероховатость рабочей поверхности также значительно влияет на работу уплотнений.
Посадочное место и конструктивные особенности узла определяют тип уплотнения: открытое посадочное место требует самофиксирующихся уплотнений, в то время как закрытые канавки являются оптимальным вариантом для эластичных гидравлических уплотнений. SKF поставляет уплотнения для стандартизированных посадочных мест и индивидуальные решения для нестандартных посадочных мест.
Потенциал для модернизации
Рабочие характеристики уплотнений определяют производительность станка, надежность эксплуатации, продолжительность межремонтных интервалов и объем регулярного сервисного обслуживания. Уплотнения зачастую ограничивают возможность дальнейшей модернизации станочного оборудования. Очень важно выявить ответственные узлы, усовершенствование которых позволит добиться повышения эксплуатационных характеристик и производительности оборудования. Оптимизация работы уплотнительной системы может оказаться непростой задачей. SKF использует свой опыт для разработки индивидуальных решений, соответствующих не только условиям эксплуатации уплотнений, но и возможности максимально сократить как прямые, так и косвенные потери при эксплуатации оборудования.
УПЛОТНЕНИЯ ПОВОРОТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ
Поворотные распределители и другие соединения, где давление рабочей жидкости должно передаваться на вращающиеся компоненты станка, работают с относительно невысокими скоростями и высоким давлением (до 300 бар). Точность позиционирования напрямую зависит от эффективности уплотнения − создаваемое трение и усилие страгивания должны быть минимальны. В одном конкретном случае модифицированное уплотнение из полиуретана повышенной твердости с антифрикционными добавками XS-ECOPUR доказало свою эффективность в сравнении с традиционным уплотнением из фторопласта. Эффективный срок службы составил более 100 000 циклов нагружения, в то время как стандартное уплотнение из фторопласта выдерживало не более 60 000 циклов. Определяющим фактором оказалось отличное сопротивление экструзии в зазор между металлическими компонентами. Низкое трение даже при высоком давлении снизило количество теплоты, выделяемой уплотнением. Кроме того, материал полностью совместим с рабочими жидкостями (рис. 3).
УПЛОТНЕНИЯ ДЕЛИТЕЛЬНОПОВОРОТНОГО СТОЛА
Делительно-поворотные столы должны обеспечить высокую точность позиционирования тяжело нагруженных компонентов станка. В этой области применения уплотнение должно работать с минимальным трением и износом при размерах свыше 600 мм. Химическая стойкость к охлаждающим эмульсиям и смазочным материалам также критична в этой области применения. Полиуретан G-ECOPUR, разработанный SKF, используется в качестве базового материала для уплотнений большого диаметра (до 4 м) и обеспечивает отличную химическую стойкость, износостойкость и низкое трение. Уплотнения SKF, разрабатываемые по индивидуальным требованиям клиентов, позволяют добиться сокращения внеплановых простоев станков и снижения совокупной стоимости владения оборудованием (TCO).
КЛЮКВИН Роман Викторович –
специалист по уплотнениям компании SKF
Ф повышение безопасности рабочего места;
Ф повышение производительности;
Ф снижение степени влияния загрязнений на оборудование;
Ф увеличение эксплуатационного срока службы;
Ф снижение совокупной стоимости владения (TCO);
Ф снижение расхода смазочных материалов, охлаждающих жидкостей и энергопотребления;
Ф увеличение среднего времени наработки на отказ (MTBF).
Гибкая система разработки и производства современных уплотнений SKF позволяет создавать оптимизированные уплотнительные системы и детали из инженерных пластмасс для сильнозагрязненных и высокоабразивных условий в обрабатывающем и формующем оборудовании (рис. 1).
КОМПЕТЕНЦИЯ
SKF − ведущий поставщик общепромышленных и специальных решений в области уплотнений. Опираясь на многолетний опыт, особенно опыт сотрудничества с производителями станков по обработке материалов резанием и давлением, SKF предлагает своим клиентам следующие услуги:
Ф аудит оборудования;
Ф модернизацию уплотнительных систем, в том числе без изменения существующей конструкции;
Ф инженерную поддержку на этапе проектирования оборудования;
Ф разработку специальных материалов для специфических условий применения;
Ф комплексные решения, включающие уплотнения и нестандартные изделия из инженерных пластмасс;
Ф поставки стандартных и специальных решений по принципу «точно в срок»;
Ф серийное производство уплотнений литьем для больших объемов.
Для удовлетворения потребностей станкостроения SKF предлагает следующие решения (рис. 2):
Ф гидравлические и пневматические системы уплотнений;
Ф уплотнения для поворотных распределителей;
Ф манжетные уплотнения вала;
Ф V-образные уплотнения;
Ф статические уплотнения, в том числе кольца круглого сечения;
Ф нестандартные изделия из инженерных пластмасс.
Разработка оптимальной системы уплотнений − ответственная задача, которая во многом определяет общую надежность оборудования. Опыт SKF показывает, что любая система уплотнений всегда может быть усовершенствована, какой современной она ни была бы.
При проектировании систем уплотнений в современном станкостроении особое внимание следует уделить описанным ниже важным аспектам.
Условия эксплуатации
Задачи уплотнительной системы − удержание рабочих жидкостей в системе и защита от попадания внешних загрязнений в систему. Агрессивные загрязнения могут быть серьезной проблемой: абразивные частицы, например стружка и крупнодисперсная пыль, а также охлаждающие эмульсии влияют на работу ключевых компонентов оборудования.
Рабочие жидкости
Рабочие жидкости по-разному воздействуют на уплотнительные системы. Материал уплотнений должен быть совместим с внутренней и внешней средой. Это могут быть смазочные материалы, охлаждающие эмульсии, рабочие жидкости, а также моющие и консервационные составы.
Рабочие параметры
Влияние скорости, продолжительности и вида движения на рабочую кромку уплотнения является важным фактором. Движение может быть линейным, вращательным, осцилляционным, периодическим или непрерывным. Рабочее давление уплотняемой среды и режим приложения давления также следует обязательно учитывать. Повышенная температура влияет на уплотнение и его производительность. В большинстве случаев, температура уплотняемой среды и скорость определяют фактическую температуру в зоне контакта рабочей кромки с сопряженной поверхностью. Кроме того, повышенная температура окружающей среды также может влиять на рабочие характеристики уплотнения.
Конструктивные особенности оборудования
Тип рабочей жидкости определяет выбор уплотнения как при уплотнении штоков, совершающих возвратно-поступательное движение, так и при уплотнении вращающихся валов. Вращающиеся компоненты станка смазываются пластичной смазкой или маслом. Рабочими жидкостями при возвратно-поступательном движении чаще всего являются гидравлические масла, жидкости на водной основе или сжатый воздух.
В процессе выбора уплотнения вала необходимо внимательно рассмотреть погрешности вала. В первую очередь, на выбор влияют несоосность вала и посадочного места уплотнения (STBM) и биение вала (DRO). Для крупногабаритного гидравлического оборудования погрешности формы штока могут быть проблемой. Шероховатость рабочей поверхности также значительно влияет на работу уплотнений.
Посадочное место и конструктивные особенности узла определяют тип уплотнения: открытое посадочное место требует самофиксирующихся уплотнений, в то время как закрытые канавки являются оптимальным вариантом для эластичных гидравлических уплотнений. SKF поставляет уплотнения для стандартизированных посадочных мест и индивидуальные решения для нестандартных посадочных мест.
Потенциал для модернизации
Рабочие характеристики уплотнений определяют производительность станка, надежность эксплуатации, продолжительность межремонтных интервалов и объем регулярного сервисного обслуживания. Уплотнения зачастую ограничивают возможность дальнейшей модернизации станочного оборудования. Очень важно выявить ответственные узлы, усовершенствование которых позволит добиться повышения эксплуатационных характеристик и производительности оборудования. Оптимизация работы уплотнительной системы может оказаться непростой задачей. SKF использует свой опыт для разработки индивидуальных решений, соответствующих не только условиям эксплуатации уплотнений, но и возможности максимально сократить как прямые, так и косвенные потери при эксплуатации оборудования.
УПЛОТНЕНИЯ ПОВОРОТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ
Поворотные распределители и другие соединения, где давление рабочей жидкости должно передаваться на вращающиеся компоненты станка, работают с относительно невысокими скоростями и высоким давлением (до 300 бар). Точность позиционирования напрямую зависит от эффективности уплотнения − создаваемое трение и усилие страгивания должны быть минимальны. В одном конкретном случае модифицированное уплотнение из полиуретана повышенной твердости с антифрикционными добавками XS-ECOPUR доказало свою эффективность в сравнении с традиционным уплотнением из фторопласта. Эффективный срок службы составил более 100 000 циклов нагружения, в то время как стандартное уплотнение из фторопласта выдерживало не более 60 000 циклов. Определяющим фактором оказалось отличное сопротивление экструзии в зазор между металлическими компонентами. Низкое трение даже при высоком давлении снизило количество теплоты, выделяемой уплотнением. Кроме того, материал полностью совместим с рабочими жидкостями (рис. 3).
УПЛОТНЕНИЯ ДЕЛИТЕЛЬНОПОВОРОТНОГО СТОЛА
Делительно-поворотные столы должны обеспечить высокую точность позиционирования тяжело нагруженных компонентов станка. В этой области применения уплотнение должно работать с минимальным трением и износом при размерах свыше 600 мм. Химическая стойкость к охлаждающим эмульсиям и смазочным материалам также критична в этой области применения. Полиуретан G-ECOPUR, разработанный SKF, используется в качестве базового материала для уплотнений большого диаметра (до 4 м) и обеспечивает отличную химическую стойкость, износостойкость и низкое трение. Уплотнения SKF, разрабатываемые по индивидуальным требованиям клиентов, позволяют добиться сокращения внеплановых простоев станков и снижения совокупной стоимости владения оборудованием (TCO).
КЛЮКВИН Роман Викторович –
специалист по уплотнениям компании SKF
Отзывы читателей
