SKF Group создает новые роликовые подшипники

Эффективное конструирование революционно новых роликовых подшипников

Логотип EMC

Компания SKF Group, главный офис которой расположен в г. Гетеборге, Швеция, является ведущим глобальным поставщиком изделий, индивидуальных решений и услуг в сфере производства подшипников качения и уплотнений. На протяжении последнего века компания SKF, стоимость которой теперь составляет 6 млрд долларов США при численности работников 40 000, являлась источником каждого нового типа подшипников в процессе эволюции одной из наиболее повсеместно используемых технологий в мире промышленности — подшипников качения.

Последний новый тип подшипников — это тороидальные роликовые подшипники CARB®, представленные в 1995 г. Они были сконструированы с помощью исключительно приложения Mathcad, являющегося средой визуального конструирования, позволяющей инженерам, работающим в различных отраслях, на этапе конструирования изделия получать данные из многочисленных источников и документировать все математические формулы и расчеты.

Задача: эффективно сконструировать революционный новый тип подшипников

Магнус Келстром (Magnus Kellstrom) руководит в подразделении компании SKF Industrial конструированием и разработкой тороидальных роликовых подшипников. Он стремился создать подшипник, который бы мог компенсировать угловую несоосность и осевое смещение, а также выдерживать более высокие нагрузки, т. е. обладал бы характеристиками, которых у существовавших ранее подшипников не было. В результате было создан тороидальный роликовый подшипник CARB.

В подшипниках CARB сочетаются преимущества самоустанавливающихся подшипников со сферическими роликами, осевая центровка, обеспечиваемая подшипниками с цилиндрическими роликами, а также малая высота поперечного сечения и отличная несущая способность, свойственные игольчатым подшипникам. Данные подшипники используются только для шарнирно-подвижных опор. Подшипники этого совершенного нового типа создают новые возможности экономии пространства, снижения веса и расходов, связанных с компоновкой. В настоящее время подшипники CARB применяются в бумагоделательных машинах, установках для непрерывного литья, коробках передач, ветряных двигателях, электромоторах, измельчителях сахарного тростника, автокранах и кранах на железнодорожном ходу, компрессорах и ветроэнергетических установках. Они также используются в качестве не требующих обслуживания подшипников для качательного движения, например в рулевых механизмах.

Обоснование использование приложения Mathcad при конструировании подшипников CARB

Г-н Келстром и его коллектив выбрали для конструирования этого инновационного изделия приложение Mathcad, которое на данный момент используется более чем 1,5 млн инженеров по всему миру. Приложение Mathcad выполняет каждый расчет от определения основных размеров до завершенного изделия со всеми допусками. Оно также выполняет необходимый выбор материалов и размеров исходя из заданных правил.

«Приложение Mathcad идеально подходит для конструирования, потому что данное ПО позволяет с легкостью читать процедуру проектирования и следовать ей, — сказал г-н Келстром. — Данная программа позволяет быстро опробовать различные варианты конструкции. После того как определенный вариант нас утроит, последние расчеты сохраняются в файл формата Adobe Acrobat PDF. В итоге для каждого сконструированного подшипника есть полная документация, показывающая, как и почему был выбран каждый размер и каждый допуск. Это простой способ выполнить строгие требования, установленные в компании SKF для обеспечения качества».

Глобальное управление конструкторскими расчетами

Компания SKF применила мощные возможности приложения Mathcad для управления наиболее важными конструкторскими расчетами. Чтобы результатами расчетов могли пользоваться производственные подразделения компании по всему миру, SKF использует приложение Mathcad в сочетании с базой данных и веб-интерфейсом. Программы Mathcad извлекают необходимые данные, начиная с основных размеров, из базы данных и после выполнения расчетов и оптимизации элементов подшипников сохраняют результаты обратно в базу данных. После того как этот процесс будет завершен, на что требуется несколько минут, производственные подразделения компании SKF, находящиеся в любой стране, могут получить доступ к необходимым данным через веб-интерфейс. Используя приложение Mathcad таким образом, компания SKF смогла эффективно создать сотни проектов тороидальных роликовых подшипников различного размера, от 50 мм до 2 м.

Оптимизация процесса конструирования

Приложение Mathcad оптимизирует конструирование этих передовых подшипников, позволяя инженерам компании SKF с легкостью выполнять сложные расчеты посредством простого интерфейса, отображающем вычисления в том виде, как они бы выглядели на рукописной странице. Г-н Келстром и его сотрудники могут задать особо важные конструктивные параметры, например несущую способность, размер и состав материалов, чтобы затем выполнить анализ возможных вариантов для подшипников различного размера и назначения. Благодаря уникальному, самостоятельно ведущему документацию интерфейсу приложение Mathcad в процессе выполнения расчетов одновременно регистрирует лежащие в их основе выполняемую работу и соображения. Прежде всего, именно это позволяет г-ну Келстрому создавать проекты с хорошей сопроводительной документацией и на их основе будущие изделия.