Tư vấn
Vòng bi tang trống, vòng bi cho tất cả các mùa
Th9
Năm 1919 SKF đã cho ra mắt một sản phẩm nhằm biến đổi thế giới vòng bi và ứng dụng của chúng trong vô số ngành công nghiệp. Trong hơn 100 năm qua, ổ trục hình cầu đã tiếp tục phát triển, nhờ sự đổi mới liên tục đã đẩy ranh giới về hiệu suất của nó. Trong tương lai gần, vòng bi tang trống sẽ tiếp tục là một trong những vòng bi linh hoạt nhất cho vô số nhiệm vụ kỹ thuật.
Vòng bi tang trống ban đầu được sử dụng trong các ứng dụng có tải trọng lớn, tốc độ vừa phải và nguy cơ sai lệch. Ứng dụng của các vòng bi này đã phát triển để bao gồm tuabin gió, động cơ đẩy trên biển, chế biến đường, sản xuất giấy và bột giấy, xử lý vật liệu, khai thác và xây dựng. Góp phần vào sự tăng trưởng của vòng bi tang trống là thực tế là chúng cho phép quay với ma sát thấp và cho phép sai lệch góc.
Làm thế nào vòng bi tang trống được phát minh
Kỹ sư SKF Arvid Palmgren được ghi nhận với sự phát triển của vòng bi tang trống. Ông gia nhập SKF vào năm 1917, đảm nhiệm vị trí trong bộ phận tiếp thị của công ty để làm việc về thông tin kỹ thuật. Nhận thấy rằng anh ta thiếu nhiều nền tảng cần thiết để cung cấp các chi tiết kỹ thuật, anh ta bắt đầu làm việc trên lý thuyết mang và bắt đầu thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Năm 1918, SKF bắt đầu phát triển một vòng bi có thể chịu được tải trọng cho việc bố trí ổ bi trong các ứng dụng đường sắt, và Palmgren được yêu cầu nghiên cứu các ổ lăn theo chiều sâu. Người sáng lập của SKF, Sven Wingqvist, rất muốn tìm ra giải pháp nhanh nhất có thể và đưa tất cả các nguồn lực của công ty vào nhiệm vụ. Wingqvist hy vọng rằng công việc sẽ mất vài tuần, nhưng không có lý thuyết nào tồn tại mà họ có thể dựa trên các tính toán để phát triển vòng bi, vì vậy Palmgren đã thực hiện các thử nghiệm với nhiều kết hợp các yếu tố chịu lực khác nhau. Phải mất gần sáu tháng để đạt được một thiết kế mang mới. Trọng tâm của công việc là niềm tin của anh ấy rằng SKF nên tạo ra một sản phẩm không chỉ là một giải pháp tốt mà còn mang lại giá trị kinh tế cho khách hàng. Vào tháng 6 năm 1919, Palmgren đã trình bày một hàng kép ổ lăn tự cân bằng mà cuối cùng đã trở thành một trong những thành công thương mại và kỹ thuật lớn nhất của công ty. Bản thân ông đã trở thành một người quan trọng trong thế giới kỹ thuật, thực hiện nghiên cứu về các tính chất mang liên quan đến khả năng chịu tải và tuổi thọ.
Năm 1924, với đồng nghiệp Gustaf Lundberg, ông đã công bố lý thuyết đầu tiên trên thế giới về vòng đời lăn. Điều này đã trở thành tiêu chuẩn cho toàn bộ ngành công nghiệp vòng bi và được sử dụng như một hướng dẫn cho các thiết kế trong tương lai. Năm 1930 Palmgren đã được trao huy chương vàng từ Viện Hàn lâm Khoa học Kỹ thuật Hoàng gia Thụy Điển cho công trình của mình.
Thiết kế cơ bản của vòng bi tang trống
Vòng bi, bạc đạn tang trống có hai hàng con lăn đối xứng, một mương vòng ngoài hình cầu chung và hai mương vòng trong hình cầu nghiêng một góc với trục mang. Điểm trung tâm của quả cầu trong mương vòng ngoài nằm ở trục vòng bi.
Sự phát triển của vòng bi, bạc đạn tang trống đã được hỗ trợ bởi sự phát triển và cải tiến sản phẩm khác về chất lượng vật liệu. Chúng bao gồm các loại thép cao hơn và giới thiệu các giải pháp mang kín và bôi trơn tốt hơn. Vòng bi lăn hình cầu tiêu chuẩn được sản xuất trong một loạt các kích cỡ, với đường kính lỗ khoan từ 20 mm đến 1.800 mm.
Các mốc quan trọng
Năm 1951, SKF đã cho ra mắt ổ lăn hình cầu thiết kế chữ C, kết hợp vòng dẫn hướng nổi và lồng thép ép. Thiết kế ổ trục trước cho các kích thước vòng bi nhỏ hơn có một vòng trong với mặt bích dẫn hướng trung tâm để dẫn hướng cho các con lăn. Mặt bích đã được chứng minh là có vấn đề đối với các ứng dụng có tải kết hợp, dẫn đến ma sát cao và độ tin cậy không đủ. Vòng dẫn hướng nổi cho phép các con lăn tự định vị theo trục mà không gây ra lực bên trong và ma sát bổ sung.
Điều này được tiếp nối vào năm 1979 bởi thiết kế CC, có con lăn tự dẫn. Lần đầu tiên SKF có thể tối ưu hóa mối tương quan giữa các con lăn và mương bằng phân tích hỗ trợ máy tính. Do đó, có nhiều tự do hơn cho các con lăn để tìm vị trí cân bằng của riêng mình giữa các mương. Thiết kế mới này cung cấp ma sát ổ trục thấp hơn, đặc biệt là khi chịu tải kết hợp.
Năm 1989, SKF đã đáp ứng nhu cầu của ngành để tăng khả năng chịu tải cho máy móc hiệu suất cao hơn bằng cách giới thiệu thiết kế E. Điều này liên quan đến việc thiết kế lại triệt để thiết kế CC để có lồng thép nhẹ, công nghệ cao và độ chính xác cao. Những chiếc lồng này cung cấp không gian cho nhiều con lăn lớn hơn đáng kể trong khi vẫn cung cấp tính năng tự căn chỉnh giúp thúc đẩy ma sát thấp. Sáu năm sau, một loạt các vòng bi lăn hình cầu tiêu chuẩn đã được đưa ra.
Vòng bi SKF Explorer thay đổi trò chơi
Sự ra mắt của vòng bi SKF Explorer vào năm 1999 đã tạo ra một lớp hiệu suất mới cho vòng bi tang trống cho phép tăng mật độ năng lượng đáng kể. Đó là tác động của những vòng bi này mà hiệu suất của chúng không còn có thể dự đoán được bằng các tính toán vòng đời tiêu chuẩn. SKF Explorer là kết quả của một số phát triển, bao gồm các chương trình tính toán máy tính ngày càng tinh vi để tối ưu hóa mọi yếu tố mang, cải tiến quy trình sản xuất và thép chịu lực và xử lý nhiệt tốt hơn. Khi vận hành, khách hàng có thể hưởng lợi từ khả năng chịu tải cao hơn, tuổi thọ cao hơn và tăng độ tin cậy cũng như khả năng tăng tốc độ trục, giảm mức tiêu thụ điện, cải thiện độ chính xác khi chạy và đạt được độ ồn và độ rung thấp hơn và tuổi thọ dầu bôi trơn lâu hơn.
Ngoài thiết kế vòng bi, SKF đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng con dấu phù hợp nhất cho môi trường khắc nghiệt. Do đó, SKF cung cấp vòng bi kín, được bôi trơn tại nhà máy với một loại dầu mỡ có công thức đặc biệt. Con dấu liên lạc có thể làm giảm hoặc loại bỏ các yêu cầu liên quan và giảm chi phí bảo trì. Gắn và lắp ráp dễ dàng hơn với các giải pháp kín. Trong một số ứng dụng, việc chuyển sang thiết kế kín có thể tăng tuổi thọ vòng bi lên tới bốn lần.
Tốc độ phát triển tiếp tục cho phép sử dụng vòng bi tang trống trong điều kiện ngày càng khắc nghiệt, với mức độ nhiễm bẩn cao hơn hoặc bôi trơn kém. Ví dụ, vào năm 2011, một phương pháp xử lý nhiệt được cấp bằng sáng chế mới cho thép chịu lực đã dẫn đến việc nâng cấp vòng bi SKF Explorer cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe. Tuổi thọ của dịch vụ sau đó sẽ tăng lên gấp hai lần trong điều kiện ô nhiễm hoặc bôi trơn kém. Trong năm 2015, những cải tiến hơn nữa trong công nghệ con dấu đã mang lại lợi ích cho vòng bi tang trống , giờ đây có khả năng chạy với tốc độ gấp đôi công suất trước đây và giảm ma sát con dấu.
Thiết kế mới nhất
Cũng như tất cả các sản phẩm của SKF, vòng bi tang trống đã trải qua sự phát triển liên tục, gần đây nhất là vào năm 2018 với việc ra mắt vòng bi, bạc đạn SKF Explorer mới cho các ứng dụng tốc độ cao nhắm vào lĩnh vực hộp số công nghiệp. Tương lai của vòng bi tang trống có nghĩa là liên tục đẩy các ranh giới của hiệu suất.