RKB представляє передові підшипники для редукторів бетонозмішувачів

Бетонозмішувальні автомобілі працюють у надзвичайно складних умовах, що характеризуються великими навантаженнями, змінними напруженнями та сильним забрудненням. У центрі їхньої приводної системи знаходиться двоступеневий планетарний редуктор, який забезпечує обертання барабана під час змішування, транспортування та вивантаження бетону. Оскільки барабан встановлений під кутом, а бетонна маса постійно перемішується, редуктор повинен передавати поєднання радіальних, осьових та ударних навантажень. Усі ці сили зосереджуються на головному сферичному роликовому підшипнику, що робить його одним із найкритичніших елементів редукторного вузла.

Цей підшипник має надійно працювати за надзвичайно низьких швидкостей обертання, високих ударних навантажень, значних перекосів і постійного впливу забрудненого робочого середовища. Він повинен компенсувати перекіс до ±6° та витримувати змінні навантаження, які безперервно змінюються протягом кожного циклу змішування.

Для задоволення цих вимог компанія RKB розробила сферичний роликовий підшипник із широким зовнішнім кільцем (WOR), спеціально призначений для приводів барабанів бетонозмішувачів. У процесі розробки було проаналізовано три конструктивні варіанти: 24122 WOR82A, 24122 WOR82 та 24122 WOR82AA. Кожен із них відрізнявся внутрішньою геометрією, кутами контакту, конструкцією сепаратора, симетрією роликів і формою ребер. Метою було визначити конфігурацію з найкращим балансом між здатністю до компенсації перекосу, розподілом внутрішніх навантажень, характером контакту кочення та довговічністю з урахуванням втоми матеріалу.

Особливо важливу роль відіграє змащування, адже низька швидкість обертання барабана ускладнює формування стабільної мастильної плівки. Тому RKB оцінила ресурс роботи підшипників за допомогою програмного забезпечення на основі стандарту ISO 281:2007, яке враховує повний цикл навантаження, робочу температуру, в’язкість мастила при 40 °C і 100 °C, а також рівень забруднення середовища. Розрахунки показали, що за умови правильного змащування конфігурація WOR82AA досягає та перевищує необхідний для цієї сфери застосування ресурс.

Для підтвердження механічної поведінки підшипників RKB провела широкомасштабні FEM-симуляції з використанням Ansys, а також напіваналітичні розрахунки NON-HERTZ. У межах досліджень аналізувалися реактивні сили на кожному ролику, розподіл контактних напружень і еквівалентні напруження за Мізесом у кільцях, роликах і ребрах. Особливу увагу приділили впливу перекосу, який істотно змінює геометрію контакту та може спричиняти локальні концентрації напружень.

На підставі поєднаних результатів аналізу ресурсу, FEM-розрахунків і напіваналітичних досліджень підшипник 24122 WOR82AA було визначено як найбільш міцне та ефективне рішення RKB для приводів барабанів бетонозмішувачів. Його здатність компенсувати великі перекоси, підтримувати низький рівень напружень у внутрішньому кільці та ребрі, а також надійно працювати за умов низькошвидкісного змащування й ударних навантажень робить його винятково довговічним вибором. Оптимізована внутрішня геометрія та покращений розподіл навантажень безпосередньо забезпечують підвищену надійність і значно подовжений термін служби редукторного вузла.

RKB Bearing Industries була заснована у 1936 році у Швейцарії. Штаб-квартира компанії розташована в Бьєллі (Biel/Bienne). На підприємствах і в офісах RKB працює понад 1 200 співробітників по всьому світу. Компанія спеціалізується на виробництві великогабаритних і спеціалізованих підшипників для важкої промисловості, зокрема сталеливарної, гірничої, енергетичної та транспортної галузей.
Завдяки поєднанню швейцарської інженерії, високих стандартів якості та глобальної мережі RKB утвердилася як надійний партнер у складних промислових застосуваннях.
Фото: RKB