Проблемы и последствия подделки подшипников качения

Проблемы и последствия подделки подшипников качения Новости NSK из мира подшипников Проблемы из-за подделки подшипников качения бывают часто абстрактны. Практические последствия установки поддельного подшипника могут быть продемонстрированы на примере установки для дистилляции, которая был исследована в Техническом университете Дортмунда (Германия). В этом случае, поддельный подшипник привел к задержке ввода в эксплуатацию и затратам времени на исследование причин отказа установки.

Процесс дистилляции обычно используется для отделения фракций жидкой смеси осуществляемой путем нагрева или кипячения благодаря отличающимся точкам кипения этих фракций. Чем чаще этот процесс будет повторяться, тем большая чистота отделяемых фракций может быть достигнута. Однако в промышленном производстве пространственное увеличение числа колонок установки может оказаться существенным препятствием. Кроме того, из-за сил земного притяжения пропускная способность такой установки ограничена, что приводит к негибкости производственного процесса. Поэтому идея руководителя отдела разделения жидких сред Технического университета в Дортмунде по разработке более гибкого и экономичного процесса дистилляции, который используется во многих отраслях химической промышленности в Восточной Азии, способствовала проведению дальнейших исследований в этом направлении.

Использование сепарирующей центрифуги для экономии места в промышленном процессе дистилляции

Фундаментальное понятие процесса дистилляции подразумевает, что разделение фракций жидкой смеси может происходить не только при нагреве, но и при вращении центрифуги. В проводимом исследовании акцент был сделан на сепарирующей центрифуге, в которой критическим является радиус барабана, а не его высота, чтобы в полной мере использовать в процессе возникающие центробежные силы. Преимущество этих устройств заключается не только в меньшем пространстве для установки, но и процесс дистилляции в них протекает более интенсивно из-за более эффективного разделения фракций смеси при вращении.

Продолжительность процесса в сепарирующей центрифуге существенно меньше по сравнению с использованием нагревательных колонок. Кроме того, процесс и его результаты разделения непосредственно зависят от турбулентности и скорости вращения барабана, которые могут быть быстро изменены. Другое преимущество сепарирующих центрифуг заключается в быстром запуске процесса. Поэтому центрифуга очень хорошо подходит для циклических процессов: как только жидкость будет собрана в контейнере в определенном количестве, сразу же запускается процесс дистилляции.

Понятно, что можно привести еще много причин в пользу использования именно этого процесса, но в Европе все же предпочитают классический процесс дистилляции путем нагревания жидкости. Поэтому его научное и практическое исследование оказалось весьма своевременным. Исходя из этих предпосылок, руководитель отдела разделения жидких сред планировал построить опытный завод при сотрудничестве с известным китайским университетом, у которого уже был накоплен опыт работы над этим процессом. В то время уже были проведены опытные испытания совместно с заинтересованными представителями из некоторых отраслей промышленности и, одновременно, процесс был описан математически для определения его возможностей и ограничений.

Для продвижения проекта было достигнуто согласие по строительству опытного завода китайскими партнерами. Проект состоял из трех этапов, и на первом этапе была запланирована установка модульной системы сепарирующей центрифуги с диаметром барабана приблизительно 90 см.

Проектирование опытного завода было завершено в начале 2011 г. и затем началось его строительство. В феврале 2012 г. завод в Китае был принят в эксплуатацию. В ноябре 2012 г. система дистилляции была настроена в Дортмунде - первоначально без периферийного оборудования. При первых испытаниях системы сразу же возникли проблемы: приблизительно после 20 минут работы произошел ясно слышимый удар в силовом приводе, даже при том, что он вращался только в половину проектной скорости вращения.

В приводе установки по дистилляции используется двигатель мощностью 5 кВт с клинообразной ременной передачей вращения на центральный вертикальный вал. Максимальная скорость вращения вала составляет 750 оборотов в минуту. Один шариковый подшипник снизу и два конических роликовых подшипника сверху поддерживают этот вал в опорах. Подшипники также поглощают осевые нагрузки. Сначала предположили, что стук вызывают движущиеся части установки, которые вошли в контакт между собой. Барабаны были демонтированы, но звук ударов сохранился. Это означало, что сам привод может являться причиной этого стука и он был также демонтирован. Но ни технический персонал завода, ни их коллеги из Отдела машиностроения Дортмундского Технического университета не могли определить причину этих звуков.

Наконец, инженеры извлекли подшипники качения и попытались связаться с их производителем - компанией NSK. После осмотра подшипников все предположили, что причина кроется в ошибке конструкции, а точнее, в отсутствии зазора в коническом роликовом подшипнике. На основании такого заключения была проведена регулировка этих подшипников и выставлен больший зазор в подшипнике. Но после того, как привод был собран повторно и проведено его испытание, оказалось, что никакого существенного изменения в работе установки не произошло.

Когда испытание привода без другого оборудования центрифуги привело к увеличению температуры вала до 80°C после полутора часов работы, и размеры вала изменились из-за его теплового расширения, область поиска проблемы сузилась до качества верхних конических роликовых подшипников типа HR 30322J.

После того, как специалисты NSK получили детализированные изображения подшипников, всем стало ясно: все подшипники были подделкой и не являлись изделиями производства NSK. Изготовители фальшивок предприняли большие усилия, чтобы придать подшипникам внешнее сходство с оригинальными изделиями - даже логотип компании выглядел обманчиво подлинным. Лучшим способом для определения различия между оригиналом и подделкой стало качество обработки отдельных компонентов подшипника.

Оригинальные высококачественные подшипники исключили какое-либо повышение рабочей температуры

Новые подшипники были заказаны у одного из авторизованных дистрибьюторов NSK и затем установлены. Пробные испытания продемонстрировали, что температура подшипников и вала оставалась ниже температуры окружающей среды, даже после девяти часов непрерывной работы, потому что оригинальные подшипники имели значительно более высокое качество изготовления и в материале и в механической обработке. Теперь охлаждение привода могло функционировать должным образом, и исчезли посторонние звуки. Кроме того, привод вращался более гладко и тише, чем прежде.

В итоге было определено, что использование поддельных подшипников привело к задержкам запуска в эксплуатацию установки и в исследовании нового процесса дистилляции. Инженеры всегда должны помнить, что при использовании поддельных подшипников в областях применения, связанных с безопасностью производства, отрицательные результаты могут быть намного более серьезными. Если потребители не желают оказаться в сложной ситуации, то им следует обратить внимание на систему поставок, и заказывать изделия из надежных источников, то есть у авторизованных партнеров по дистрибуции производителя подшипников качения.

Приведенный выше пример показывает, что попытки производителей подшипников исследовать поддельный продукт приносят одинаковую пользу и заказчикам и эксплуатирующим организациям. Компания NSK, следуя своей политике, присоединилась к Международной ассоциации производителей подшипников (WBA) и поддерживает потребителей своей продукции в идентификации подшипников качения в целях защиты их от подделок.

Источник информации: www.nskeurope.com