Подшипники являются ключевым механическим компонентом в производственной цепочке. Они не только снижают трение, но и выдерживают нагрузки, передают мощность и обеспечивают позиционирование, способствуя тем самым эффективной работе оборудования. Мировой рынок подшипников оценивается примерно в 40 млрд долларов США и, как ожидается, достигнет 53 млрд долларов США к 2026 году, а среднегодовой темп роста составит 3,6%.
Подшипниковую промышленность можно считать традиционной отраслью, в которой доминируют предприятия, и которая эффективно функционирует уже несколько десятилетий. В последние годы лишь несколько отраслевых тенденций стали более заметными, более динамичными, чем прежде, и могут сыграть важную роль в формировании отрасли в течение текущего десятилетия.
Ниже приведены основные моменты НИОКР и направления будущего развития подшипников:
1. Настройка
В промышленности (особенно в автомобильной и аэрокосмической) растёт популярность «интегрированных подшипников», и окружающие их компоненты становятся недоступными для самих подшипников. Этот тип подшипников был разработан для минимизации количества компонентов подшипника в готовом изделии. Таким образом, использование «интегрированных подшипников» снижает стоимость оборудования, повышает надёжность, упрощает монтаж и продлевает срок службы. Спрос на «специализированные решения» значительно растёт во всём мире и значительно стимулирует интерес заказчиков. Подшипниковая промышленность переходит к разработке новых специальных подшипников. Поэтому поставщики подшипников предлагают профессиональные подшипники, изготовленные по индивидуальному заказу, отвечающие особым требованиям сельскохозяйственной техники, автомобильных турбокомпрессоров и других применений.
2. Прогнозирование жизни и мониторинг состояния
Конструкторы подшипников используют сложные программные инструменты для моделирования, чтобы лучше адаптировать конструкцию подшипника к реальным условиям эксплуатации. Современные компьютерные и аналитические коды, используемые при проектировании и анализе подшипников, обладают достаточной инженерной точностью, позволяют прогнозировать эксплуатационные характеристики, срок службы и надежность подшипников. Прогнозируемость превышает уровень десятилетней давности, и нет необходимости в дорогостоящих и длительных экспериментах или полевых испытаниях. Поскольку требования к существующим активам растут с точки зрения увеличения производительности и повышения эффективности, становится все более важным понимать, когда начинают возникать проблемы. Неожиданные отказы оборудования могут быть дорогостоящими и иметь катастрофические последствия, приводя к незапланированным остановкам производства, дорогостоящей замене деталей, а также к проблемам безопасности и окружающей среды. Мониторинг состояния подшипников позволяет динамически отслеживать различные параметры оборудования, помогая выявлять неисправности до того, как они произойдут. Производители оригинального оборудования для подшипников постоянно работают над разработкой «умных подшипников» с функциями датчиков. Эта технология позволяет подшипникам непрерывно сообщать о своем рабочем состоянии с помощью датчиков с внутренним питанием и электронных систем сбора данных.
3. Материалы и покрытия
Даже в суровых условиях эксплуатации современные материалы продлевают срок службы подшипников. В настоящее время в подшипниковой промышленности используются материалы, которые ещё несколько лет назад были недоступны, такие как твёрдые покрытия, керамика и новые специальные стали. Эти материалы могут значительно повысить производительность и эффективность. В некоторых случаях специальные материалы для подшипников позволяют тяжёлому оборудованию эффективно работать без смазки. Эти материалы, а также особые условия термообработки и геометрические конструкции способны выдерживать экстремальные температуры и условия обработки, такие как загрязнение частицами и экстремальные нагрузки.
В последние годы значительно ускорились работы по улучшению текстуры поверхности тел качения и дорожек качения, а также по нанесению износостойких покрытий. Например, важным достижением является разработка шариков с покрытием из карбида вольфрама, обладающих одновременно износостойкостью и коррозионной стойкостью. Эти подшипники отлично подходят для эксплуатации в условиях высоких нагрузок, ударных нагрузок, низкого уровня смазки и высоких температур.
В условиях, когда мировая подшипниковая промышленность реагирует на требования нормативов выбросов, повышение стандартов безопасности, снижение веса продукции с пониженным трением и уровнем шума, повышение требований к надежности и колебания мировых цен на сталь, расходы на НИОКР, по всей видимости, являются стратегическим решением для лидерства на рынке. Кроме того, большинство организаций продолжают ориентироваться на точное прогнозирование спроса и интегрировать цифровизацию в производство для получения глобального преимущества.
Время публикации: 06 июля 2020 г.