Опорно-поворотные устройства (ОПУ) и поворотные круги являются незаменимыми, когда нужно поддерживать верхнюю конструкцию и облегчать ее вращение. Как правило, комбинированные подшипники большого диаметра, которые лежат плоско, широко используются в тяжелом оборудовании, таком как краны, экскаваторы, воздушные платформы, радары, ветряные турбины и погрузочно-разгрузочное оборудование.

В случае опорно-поворотных кругов, диаметр подшипника и его внутренняя геометрия обеспечивают необходимое сопротивление опрокидывающему моменту. Области применения, в которых используются поворотные круги, как коммерческие, так и военные, ставят на первое место производительность и надежность. Преждевременный отказ подшипников может привести к повреждению
дорогостоящего оборудования и подвергнуть риску людей, эксплуатирующих это оборудование.

При разработке поворотных кругов, особенно для подъемных устройств, проектировщикам оборудования необходимо учитывать не только сам подшипник, но и его монтаж, несущую конструкцию, установку и даже хранение до момента использования.

Чтобы обеспечить успешное использование поворотного круга и минимизировать риски его отказа, необходимо учитывать следующие девять важных вопросов.

1. Существуют ли конструктивные факторы, не упомянутые в спецификациях изделия?

Хотя каталоги и веб-сайты производителей богаты данными и спецификациями,
они не могут ответить на каждый вопрос о каждом приложении. Например, есть ли в вашей системе уникальная комбинация сил, которая может повлиять на поворотное устройство или его монтаж? Если это так, то производитель подшипников может рекомендовать альтернативную установку или даже другое ОПУ.

Грузоподъемность — очевидная отправная точка, но даже в простых приложениях этого недостаточно. В частности, при применении подъемных устройств следует учитывать герметизацию, смазку, прочность болтов и расстояние между ними, допуски монтажа и другие факторы. И не поддавайтесь искушению превысить номинальную мощность поворотного устройства — даже немного. Даже постепенное «обновление» может привести к тому, что допустимая нагрузка превысит пропускную способность ОПУ или крепежных элементов. Итог: поговорите с производителем поворотных кругов или его официальным дистрибьютором, прежде чем принимать решение. Правильный выбор будет стоить затраченного времени.

2. Концентрирует ли опорная конструкция нагрузку?

Опорно-поворотные устройства, которые недостаточно тщательно спроектированы или не равномерно распределяют нагрузку, к сожалению, слишком распространены. Многие конструкции с поворотным кругом предполагают, что опорные конструкции будут жесткими, когда на самом деле локализованные прогибы могут изменять нагрузки, которые подшипник «видит» на несколько порядков. ОПУ, установленные на неравномерной поверхности или поверхности с неоднородной опорой, могут поддаваться под нагрузкой. Это может привести к локализованной внутренней перегрузке и, возможно, выходу из строя подшипника и/или крепежных болтов.

Достаточно ли прочны крепежные болты?

Для максимальной целостности крепежа обычно рекомендуется использовать грубую резьбу с плоскими шайбами из закаленной стали под головками крепежа и гайками. Выбирайте крепежные детали так же тщательно, как и поворотные устройства: если они не подходят, вы можете столкнуться с отказом при нагрузках значительно ниже несущей способности подшипника.

4. Являются ли отверстия для монтажных болтов однородными?

Расположение крепежа так же важно, как и его прочность, но многие разработчики ОПУ ставят крепежи только в зонах максимальной нагрузки. Это может быть так же опасно, как и неровная опорная поверхность. В тяжелых приложениях значительные силы существуют даже в «ненагруженных» участках дуги, несмотря на теоретически низкий уровень нагрузки, который должен там быть. Равномерный отверстие болта сведет к минимуму изгиб и лучше распределит нагрузку — в поворотном круге, крепеже и опорной конструкции.

5. Правильное ли натяжение болта?

Даже самые прочные доступные болты не справятся со своей задачей, если они не будут должным образом предварительно нагружены. Правильный предварительный натяг имеет важное значение из-за высокого уровня циклической нагрузки, которой
будут подвергаться болты. Не вдаваясь в подробности о методах натяжения болтов, следует рассматривать три важных момента:

• Предварительно натяните болты в соответствии с рекомендациями производителей крепежных деталей
• По возможности измерьте натяжение болта, а также крутящий момент
• Повторно проверяйте натяжение болтов после сборки и периодически во время использования оборудования

6. Есть ли какие-либо искажения в монтажной поверхности?

Искажение — одна из самых коварных угроз хорошему монтажу, и может произойти несколькими способами. Даже крошечный кусочек мусора или металлическая стружка, застрявшая между поворотным кольцом и монтажной поверхностью во время сборки, может вызвать серьезные искажения, приводящие к концентрации нагрузки в подшипнике. Еще одной опасностью является неровная монтажная поверхность. Эта поверхность должна быть обработана с той же точностью, что и поверхность крепления поворотного подшипника.

Сварные стоячие колодки являются еще одним распространенным источником искажения монтажной поверхности. Прокладка стояка должна быть достаточно толстой, чтобы противостоять искажениям во время сварки, и плотно прилегать к основанию, чтобы избежать зазора под седлом подшипника. Искажение здесь может привести к ложному показанию при натяжении болта и даже вызвать
действие пружины при работе подшипника, что приведет к усталости болта и, в конечном счете, к выходу из строя самого устройства.

Прогиб — это еще одна опасность: различия между местами расположения болтов могут вызвать окружные искажения и концентрацию нагрузки внутри подшипника.

7. Будет ли опорно-поворотное устройство должным образом герметизировано и смазано?

Очень важно избегать попадания мусора и коррозии, чтобы избежать чрезмерного износа, высокого крутящего момента и концентрации напряжений, которые могут привести к преждевременному выходу поворотного устройства из строя. Наличие уплотнителей является отличным способом достижения этой цели, так же как и включение кожуха для защиты подшипников.

Смазка — это еще один ключ к снижению износа. Поворотные круги обычно оснащаются подходящей смазкой при сборке, и всякий раз, когда используется смазка, следует указывать фитинги для повторной смазки. Опорно-поворотные устройства в медленно вращающемся оборудовании (например, экскаваторы, краны и экскаваторы) должны впрыскиваться с небольшим количеством свежей смазки каждые 100 рабочих часов, в то время как подшипники в непрерывно вращающемся оборудовании (траншеекопатели, бурильщики) должны быть повторно смазаны ежедневно. Так и должно быть. Все это должно объясняться в руководстве по эксплуатации ОПУ и техническому обслуживанию.

8. Как будет храниться опорно-поворотное устройство?

Когда поворотные кольца готовятся к отправке, они обычно покрываются легким слоем консервирующего масла и упаковываются в шинную обертку из защитной бумаги и транспортный контейнер. Это обеспечивает адекватную защиту во время обычного кратковременного хранения в защищенном месте, но не в течение длительного времени или на открытом воздухе. Если подшипник простоял более года перед установкой, его следует смазать заново.

Рым-болты позволяют избежать повреждения монтажных поверхностей или зубьев зубчатых колес. Поворотное устройство не должно устанавливаться на любую поверхность, которая не была предварительно проверена на чистоту. Это позволит избежать сбора грязи или «вмятин», которые могут привести к повреждению изделия.

9. Были ли четко определены надлежащие методы установки?

Неправильная установка поворотного круга может свести на нет все ваши усилия, которые вы приложили при его выборе и приобретении. Вот три вещи, которые нужно сказать установщику, чтобы уменьшить вероятность будущих проблем.

• Располагать загрузочную пробку поворотного устройства (отверстие, через которое
  загружаются шарики) и зазор твердости в зоне минимальной нагрузки. Размещение заглушки в зоне большой нагрузки, скорее всего, приведет к преждевременному выходу из строя подшипника.
• Проверьте поворотное кольцо после затяжки болтов, чтобы убедиться, что они круглые и правильные. Четко следуйте инструкциям производителя по порядку и силе затяжки болтов.
• Не забудьте проверить люфт шестерни и конечный крутящий момент подшипника после завершения установки. Если крутящий момент подшипника после установки значительно отличается от того, что был до установки, то скорее всего при установке были допущены ошибки.

Итог

Очевидно, что на успешную и долгую работу опорно-поворотного устройства влияют многие факторы, в том числе (после его ввода в эксплуатацию) то, как оно используется и как обслуживается. Но до тех пор, пока изделие используется и обслуживается должным образом, подшипник будет иметь длительный и продуктивный срок службы. Как гласит старая поговорка, унция профилактики стоит фунта лечения.

ООО «Атанор-Инжиниринг» является официальным дистрибьютором опорно-поворотных устройств и поворотных кругов TGB Group (Испания) на территории России. Поставки со склада в Москве и под заказ