Условия работы в горной промышленности не способствуют долговечности техники из-за пыли, жары, влаги и
вибраций. Обеспечить надежность подшипников, которые есть почти в
любом оборудовании, в данном случае особенно важно, так как это позволяет значительно снизить затраты
на техобслуживание и эксплуатацию. С этой целью европейское отделение компании NSK разработало специальные материалы и технологии.
Загрязнение и недостаточное смазывание являются причинами 80% преждевременных отказов подшипников и поэтому их можно считать двумя ключевыми факторами, определяющими срок службы подшипника. В горнодобывающей отрасли приходится иметь дело с измельченными породами, которые в сухом состоянии представляют собой абразивный порошок. Каменная пыль хорошо поглощает влагу из воздуха и смазочные материалы, образуя абразивную пасту. Таким образом, попадание пыли внутрь подшипника может привести к его скорой поломке даже при должном смазывании. Поэтому в таких случаях для изготовления подшипников требуются особые материалы, такие как NSK Hi-TF и Super-TF, уже доказавшие свою эффективность в сталелитейной и горнорудной промышленности.
Эти подшипниковые стали специально разрабатывались для сложных условий работы. Было проведено микроскопическое исследование, которое позволило обнаружить главную проблему, вызванную загрязнением подшипников – образование концентраторов механических напряжений. Это происходит в двух случаях: при вдавливании инородных частиц в дорожки качения, и при непосредственном контакте металлических поверхностей из-за недостаточной вязкости смазки. Как следствие, на поверхности материала появляются трещины, ускоряющие усталостное разрушение и сокращающие срок службы подшипника.
Решение данной проблемы заключается в микроструктуре применяемой подшипниковой стали и термической обработке. Стали Hi-TF и Super-TF имеют уникальную микроструктуру, способствующую релаксации напряжений в точках вдавливания частиц. Эти материалы имеют повышенное содержание остаточного аустенита и увеличенную твердость по сравнению с традиционными подшипниковыми материалами. В результате срок службы подшипника в загрязненных рабочих средах значительно возрос: для Hi-TF в 7 раз, а для Super-TF – в 10 (относительно подшипника из обычной цементированной стали). Для условий недостаточного смазывания разница составляет 4,7 и 5,5 раз соответственно. Однако эти данные были получены при лабораторных испытаниях и требовали проверки в реальных условиях.
На одном из железных рудников в Австралии ведущий шкив ленточного конвейера нуждался в замене каждые 6 месяцев, что в несколько раз меньше его номинального ресурса. Для снижения потерь выхода готовой продукции и дополнительных затраты на техобслуживание было решено обратиться к специалистам NSK. Они предложили использовать материал Super-TF как профилактическую меру против износа, вызванного загрязнением смазки.
Результат оказался впечатляющим – срок службы увеличился более чем в 4 раза по сравнению с первоначальным. Проверка через 2 года с начала работы показала отсутствие повреждений, поэтому подшипник все еще работает. В итоге, снижение затрат на подшипники, производственных потерь и эксплуатационных расходов уже позволило сэкономить €118500. Это число продолжает расти по мере того, как подшипник продолжает работать без появления признаков износа.
