NSK в 2014 году раскрутила большие и малые подвижные детали

Производитель подшипников помогает промышленным клиентам инновациями по заказу

Если вы не инженер-механик, то, вероятно, вы не просыпаетесь утром с мыслями о подшипниках. Скорее всего, вы даже не замечаете, что, выполняя незримую работу, подшипники являются важнейшим компонентом любой подвижной механики: от широкофюзеляжных авиалайнеров до нано-инструментов, от кухонных блендеров до бетономешалок. Чтобы удовлетворять широкий спектр потребностей, связанных с "Движением и управлением" ("Motion and Control"), компания NSK (Tokyo:6471), занимающая третье место в мире среди производителей подшипников, должна производить более 200.000 различных подшипников, от микроскопических до гигантских. И каждый год клиенты ставят перед исследователями NSK новые непростые задачи, связанные с потребностью в новых подшипниках для преодоления специфических факторов, ограничивающих производительность. Вот два вызова, с которыми исследователи NSK успешно справились в 2014 году.

Ветряные турбины: надежное вращение в самых тяжелых условиях

С начала нового тысячелетия развитие ветровой энергии шло полным ходом, и сегодня она превратилась из периферийного источника энергии в главную опору энергосетей во многих странах мира. NSK играет ключевую роль в сооружении по всему миру генерирующих мощностей – от 17,4 гигаватт в 2000 году до более 305 гигаватт к концу 2014 года. Но эта роль может оставаться незаметной для обычного наблюдателя.

Каждый, кто рассматривает изображения огромной морской ветряной турбины, естественно, может прийти к заключению, что гигантские лопасти – это и есть самая важная технология, которая здесь используется. Но настоящим ключом к успеху этих колоссальных машин лежит в подшипниках, которые должны в течение многих лет надежно работать в крайне неблагоприятных условиях, которые создают большие и быстро возрастающие нагрузки, резкие колебания температур и соленый океанический воздух. Они устанавливаются на самом верху высоких башен в ветреных морских водах, что делает даже инспектирование морской турбины трудной задачей. Поэтому замена тяжелых компонентов является крайне непростым делом. Вот почему износоустойчивость и надежность подшипников являются важнейшим фактором экономической целесообразности ветряной энергии.

Опираясь на опыт, накопленный за два десятилетия работы в данной области, инженеры NSK повысили износостойкость роликовых подшипников, используемых в коробках передач больших ветряных турбин, а также в горнодобывающем, строительном и сталеплавильном оборудовании особо больших размеров. Они также повысили их надежность в плане отслаивания белых частиц.

Решением NSK стал специально разработанный материал в сочетании с фирменным процессом термообработки, что резко повысило срок службы подшипников. Эта инновационная технология, включенная в новый большой роликовый подшипник (AWS-TF™), который начал выпускаться в мае 2014 года, имеет более продолжительный срок службы, чем предыдущие продукты, по следующим важным параметрам:

• в 7 раз дольше без "отслаивания белых частиц" ("white structure flaking")

• в 3 раза дольше без "поверхностного отслаивания" ("surface originated flaking")

• в два раза дольше без "подповерхностного отслаивания" ("subsurface originated flaking")

• вдвое большая трещиностойкость

• 1/50 скорости изменения размера

Этот прогресс должен в значительной мере способствовать долгосрочной рентабельности ветряных турбин. NSK полагает, что годовой объем глобальных продаж новых подшипников к 2017 году достигнет 1 млрд. йен (примерно $8,5 млн.).

Вращение с повышенной нагрузкой для большего количества белья без дополнительного пространства

При том, что ветряные турбины во много раз больше и сложнее бытовой стиральной машины, и тем и другим необходимо одинаково надежное вращения для работы на протяжении многих лет. И здесь ключевым компонентом опять являются подшипники.

Для европейских производителей бытовой техники технические условия домашней стирки за последние годы усложнились. Сегодня покупатели стиральных машин с фронтальной загрузкой хотят, чтобы новая техника была мощнее, но при этом занимала столько же места, что и их старые машины. Задача непростая, ведь в обычной ситуации производители для более крупного и тяжелого барабана просто подобрали бы усиленные подшипники большего размера. Возникла парадоксальная ситуация: подшипники большего размера означают меньшую энергоэффективность, но использование в барабане большего размера тех подшипников, что применялись раньше, сократило бы срок службы машины. И производитель обратился за помощью к NSK.

Как и в случае с огромными ветровыми турбинами, препятствием, которое предстояло преодолеть, была тенденция к отслаиванию неметаллических включений или образованию трещин в подшипниках в результате многолетней вибрации. Чем больше нагрузка, тем отчетливее эта тенденция. К тому же еще есть и агрессивная среда, которой надо противостоять: нагрев, влага, мыло, грязь и плесень.

Решением NSK, появившимся в декабре 2014 года, стал долговечный подшипник Bneqartet™ для стиральных машин с фронтальной загрузкой. Даже при повышенных нагрузках его срок службы более чем в два раза превосходит срок службы стандартного подшипника, используемого для поддержки барабана в стиральных машинах с фронтальной загрузкой. При этом он не занимает дополнительного места.

NSK использовала одну из своих основных технологий в сфере материалов в разработке материала для этого нового подшипника, объединив оптимизированный по составу сплав и собственную технологию контроля очистки, чтобы противостоять возможности загрязнения. Результат:

• Вдвое больший расчетный срок службы до разрушения от усталости

• Подавление поверхностного отслоения, возникающего вследствие концентрации напряжений от выемок, вызванных загрязнением

• Подавление "отслаивания белых частиц"

• Подавление отслаивания в высокотемпературных средах

NSK поставила цель добиться для этого нового продукта в 2018 году годового объема продаж в 1,5 млрд. йен (примерно $12,5 млн.).

И завершающий "разворот" для этих двух историй. В результате усилий NSK многие стиральные машины в скором времени будут более эффективно использовать энергию, устойчиво вырабатываемую ветром.

NSK

В 2016 году NSK Ltd. (NSK; головной офис: Токио, Япония; президент и главный исполнительный директор: Норио Оцука (Norio Otsuka)) отметит столетие инновационной деятельности, которой компания занимается с момента своего основания в качества первого производителя подшипников в Японии. Лейтмотивом бизнеса компании являются "Движение и управление" - "Motion & Control". Сегодняшняя NSK – это глобальная компания, имеющая в 31 стране мира 123 предприятия. Они обслуживают различных промышленных клиентов, поставляя им наряду с подшипниками широкий спектр прецизионных компонентов. Компания предлагает своим клиентам комплексные решения, опираясь на ведущие технологии, высококвалифицированных специалистов по продажам и сервисный потенциал.