Морские гироскопы – критически важное навигационное оборудование, работающее круглые сутки, поэтому от
прецизионных шариковых подшипников, которые применяются в гироскопе, требуется надежность, низкое трение,
тихая работа, долгий срок службы.
К 19-20 векам, по мере того как для строительства корпуса судов повсеместно начали использовать сталь,
магнитные компасы потеряли пригодность.
Гирокомпас ориентируется не на магнитный север, а на истинный (географический) север. Гироскоп
в гирокомпасе установлен на подшипниках в карданном подвесе, чтобы он мог свободно двигаться,
позволяя оси вращения устанавливаться параллельно меридиану под влиянием вращения Земли.
Гирокомпасы используют для навигации судов, определения местоположения и записи курса.
Современные гирокомпасы пользуются помощью GPS для ввода данных и корректировки.
Barden Corporation поставляет подшипники для гироскопов более 70 лет, из них 25 лет –
радиально-упорные шариковые подшипники
для морских гирокомпасов. Barden поставляет и обычные
подшипники, но специализируется на нестандартных решениях для сложных задач.
В данном случае специалисты Barden предложили радиально-упорные подшипники для гироскопов
с прочным цельным сепаратором из полимера, и со стальными или керамическими (нитрид кремния Si3N4) шариками.
В большинстве подшипников гироскопов используется масляная смазка, однако некоторые подшипники
смазываются пластичной смазкой. Типичное применение в гироскопе будет включать в себя
два радиально упорных открытых подшипника с синтетической масляной смазкой в масляной ванне.
Они закрыты материалом, который впитывает масло и подает его на подшипник капля за каплей.
Масло возвращается в ванну и процесс смазывания повторяется.
Шариковые подшипники гироскопов вращаются со скоростью от 10000 до 12000 оборотов в минуту,
по меркам компании Barden это относительно низкая скорость. Подшипники выпускаются
по классу точности ABEC 7 (эквивалентен 4 классу ISO/ГОСТ) и часто превосходят требования стандарта.
Собираются в "чистых комнатах" класс чистоты 100 (или ISO5). 100% колец проходят
визуальную проверку на дефекты, чтобы обеспечить долгий срок службы. Любая царапина
или задир на дорожке качения могут повлечь за собой преждевременный износ, поэтому эта процедура критически важна.
Сепаратор обычно сделан из специального материала, такого как полиамидоимид, высокотемпературный
пластик с высокой износостойкостью. Эти сепараторы могут работать при температуре до 200°C.
Внутренний диаметр подшипников гироскопов обычно 5мм. Чаще всего в морских гироскопах используются
радиально-упорные шариковые подшипники в конфигурации «спина к спине», установленные на одном из концов вала.
Еще одно ключевое требование – низкий уровень шума. В подшипниках Barden это достигается благодаря
низкому трению, особой шлифовке дорожек качения, а также использованию керамических шариков и отсутствию
дефектов дорожек качения благодаря визуальному контролю.
Как часть отделения высокопрецизионных подшипников компании Schaeffler,
компания Barden специализируется
на разработке и производстве высокопрецизионных шариковых и роликовых подшипников и подшипниковых узлов
для сложных применений, таких как аэрокосмическая промышленность, военно-промышленный комплекс, медицинское
оборудование, высокоэффективные насосы. Подшипники, используемые в этих секторах, работают в тяжелых
условиях: экстремальные температуры, сложные нагрузки и высокие скорости вращения, и могут быть
разработаны специально для конкретного применения.
