Наполеон Инжиниринг Сервисез, крупнейшее подразделение по проведению инспекций и испытаний подшипников в Северной Америке обучает на глобальных источниках.
За последние два десятилетия общий объём производства конвейерными промышленными предприятиями (OEM) и закупка подшипников из глобальных источников для индустриального сектора резко возросли. За этот период времени произошли значительные изменения на подшипниковой арене. Исторически сложилось так, что было только несколько производителей подшипников, которым доверяли поставлять подшипники для высоконадежных узлов.
Сегодня существует сотни производителей подшипников, которые утверждают, что обеспечивают тот же уровень качества и обслуживания. Кроме того, ведущие производители именитых подшипников сильно укрепили свои глобальные бренды, чтобы обеспечить собственную устойчивость на мировом рынке. Тогда как инженеры-проектировщики и специалисты по планированию поставок снижают риски при использовании глобальных источников подшипников, когда могут существовать огромные различия в конструкции и качестве изготовления подшипников в глобальной цепочке поставок?
Наполеон Инжиниринг Сервисез (NES) уже почти 20 лет является ведущим OEM-предприятием, благодаря глобальному процессу сертификации подшипников, предоставляет техническую информацию посредством инспекций, моделирования и тестирования подшипников для оценки конструкции подшипников, производственных возможностей, общего качества изготовления и взаимосвязи этих факторов, влияющих на срок службы подшипников.
Президент и главный инженер NES Крис Наполеон утверждает: «У меня есть два десятилетия опыта проверок и испытаний, показывающие, что не все подшипники, созданные даже на одном заводе, одинаковы. Для этого есть две причины. Стандарты качества, регулирующие разработку подшипника минимальны, оставляя много возможностей для творчества. Это не обязательно плохо, пока вы не сравниваете производителя подшипников мирового класса с существенными НИОКР с производителями, которые не обладают такими ресурсами.
Еще одной проблемой, влияющей на отрасль, является большое количество слияний и поглощений, в первую очередь крупных производителей подшипников, которые хотят создать глобальное производственное присутствие. Я регулярно нахожу различные конструктивные и производственные особенности у производителей подшипников, которые имеют несколько заводов по всему миру. Однако это не означает, что успешная глобальная база снабжения подшипниками не может быть достигнута. Просто требуется использовать программы квалификации, которые обеспечат правильную степень снижения риска ».
Рассмотрим внутреннюю конструкцию конического роликоподшипника. Он обладает несколькими очень важными катящимися и скользящими поверхностями контакта, которые требуют оценки. Конусная дорожка качения и роликовые контуры OD играют важную роль в распределении напряжений, уменьшении напряжений на торцах ролика и в способности подшипника адекватно поддерживать несоосность в узле. Помимо дорожки качения или профиля, существуют различные формы, созданные производственным процессом, которые можно сравнить и проанализировать. Конус фланца ребра и ролика также важны. Геометрия и показатели чистоты поверхности этих сопряженных деталей играют важную роль при нагревании подшипника, а также в характеристиках разрушения. Различия в чистоте поверхности и соотношении между торцами роликов и ребрами фланцев могут существенно влиять на эффективность смазки.
Это всего лишь несколько характеристик, требующих экспертизы, чтобы адекватно оценить уровень качества подшипника и снизить риск для OEM. С учетом сказанного, возможности производственного и контрольного оборудования, используемые для производства и управления этими характеристиками, в последние годы значительно улучшились, что позволило большему числу производителей подшипников реализовать намерения в области дизайна, которые были невозможны 20 лет назад, за исключением немногих избранных. Это хорошо для глобального покупателя, но проверка их истинных возможностей с помощью детальной программы SQI (контроль квалификации поставщика) жизненно важна для обеспечения устойчивой работы оборудования для OEM.
Путем измерения характеристик подшипника действительный анализ распределения напряжений может быть выполнен с помощью программного обеспечения для моделирования. В зависимости от критичности приложения, динамическое лабораторное тестирование, основанное на ожидаемом режиме отказа, должно быть выполнено для дальнейшего снижения риска. Например, если режим отказа связан с усталостью, необходимо провести соответствующий тест при качении, чтобы определить совокупный эффект конструкции, производства и качества материала на эмпирический ресурс.
Стандартная испытательная установка для испытаний подшипников NES позволит обеспечить радиальную, осевую и, возможно, пиковую нагрузку при некоторых заданных скоростях и условиях смазки. Поставщик подшипников обеспечивает производство подшипников для испытаний, которые работают до отказа. Анализ Вейбулла оценивает жизненный цикл и позволяет сравнить эмпирическую срок L10 с теоретическим сроком, основываясь на тестовых условиях. Эта информация неоценима для инженера-конструктора и часто крайне необходима для снижения риска, когда глобальные поставщики рассматриваются для критически важных узлов.
Использование программ инспекций и испытаний для поддержки программ сертификации подшипников является наиболее ценным для инженера-конструктора при комбинированном использовании. Добавление тщательного контроля выборки продукта до динамического тестирования служит двум целям. Во-первых, если инспекция определяет, что продукт обладает значительными недостатками в конструкции, технологии или качестве изготовления, может не потребоваться динамическое тестирование, пока проблемы не будут устранены и исправлены, экономя драгоценное время и деньги на динамическом тестировании. Во-вторых, если динамическое тестирование показывает, что один поставщик значительно лучше другого, добавление контрольных данных на этапе анализа может позволить инженеру-конструктору определить причину или объяснить разницу в результатах испытаний. Теперь можно внести конкретные изменения в продукт, что должно привести к повышению срока службы подшипников и повышению квалификации нового поставщика.
NES считает, что для успешного использования глобальных поставщиков подшипников необходимо:
1. Хорошее понимание режимов работы узлов и отказа.
2. Определение критичных параметров для подшипника в узле.
3. Использование программы проверки квалификационного уровня поставщика и программного обеспечения для моделирования.
4. Использование стандартных лабораторных исследований подшипников для эмпирического сравнения срока эксплуатации.
5. Уверенность во времени и деньгах для правильной подготовки квалификационных программ.
NES указывает: «Для OEM-предприятий требуется больше работы, чем в прошлые годы, чтобы квалифицировать сегодняшнего глобального поставщика подшипников. Однако, если вышеописанные действия выполняются правильно, есть значительные преимущества, которые можно получить, если вы лучше контролируете свою судьбу относительно доступности и стоимости продукта. Плюс мы здесь, чтобы помочь».
Эта статья опубликована в выпуске BearingNEWS за февраль 2017 года и написана президентом и главным инженером NES Крисом Наполеоном.
