WPROWADZENIE
Podstawowymi elementami walczaka obrotowego są pierścienie biegowe i rolki
toczne. Stanowią one jego układ nośny. Głównym ruchem walczaka jest ruch
obrotowy. Ruchem mu towarzyszącym są przemieszczenia walczaka wzdłuż jego osi.
Opory obu tych ruchów są ściśle zależne od warunków kontaktu pomiędzy
powierzchniami współpracy rolek i pierścieni. Właściwe warunki współpracy
pierścienia biegowego z rolką nośną mogą być zapewnione jedynie wówczas, gdy
bieżnie tych elementów posiadają walcowy kształt.
Niestety, nawet w trakcie
normalnej eksploatacji, walczak obrotowy narażony jest na liczne czynniki, które
w krótszej lub dłuższej perspektywie czasowej powodują deformacje powierzchni
współpracy, w ten sposób, że elementy toczne, w mniejszym lub większym stopniu,
zatracają swój pierwotny kształt.
Czynnikami tymi są:
- skoszenia wałów rolek nośnych /1/,
- bicie osiowe pierścieni /2/,
a więc w konsekwencji nadmierne i nierównomiernie rozłożone naciski na styku pierścienia
z rolkami.
Całkowite wyeliminowanie powyższych warunków jest trudne, a nieraz wręcz niemożliwe.
Nieuniknione są więc i błędy kształtu (
/3/,
/4/), których wielkość i tempo powstawania uzależnione
są od liczebności i wartości występujących uchybień.
Błędy, nawet te
najmniejsze, zakłócają właściwy rozkład sił w układzie nośnym walczaka,
wprowadzając punkty o naciskach jednostkowych przekraczających wartości
dopuszczalne
/5/.
W ekstremalnym przypadku mogą być również przyczyną poważnych utrudnień w jego
ruchu, zarówno obrotowym, jak i osiowym. Opory ruchu i niewłaściwy rozkład sił,
doprowadzać mogą do licznych uszkodzeń, wśród których warto wymienić:
- wytarcia, zerwania stop-bloków oporowych /6/,
- uszkodzenia panewek spowodowane nadmiernymi naciskami /7/,
- zerwania kołnierzy oporowych wałów rolek,
- dalsza, przyspieszona degradacja bieżni rolek i pierścieni biegowych na skutek zwiększonych nacisków jednostkowych na ich styku /8/, /9/.
Negatywne skutki zaistniałych oporów ruchu odczuwalne są również w obrębie
sekcji napędowej, gdzie dochodzi wówczas do przyspieszonego zużywania się zębów
przekładni
/10/, a to w sprzężeniu
zwrotnym skutkuje dalszym zniekształceniem bieżni pierścieni biegowych, tym
razem w postaci charakterystycznych prążków
/11/.
Eliminacja zaistniałych uszkodzeń wiąże się z
poważnymi kosztami, wynikającymi zarówno z przestojów produkcyjnych, jak i z
kosztów usunięcia skutków awarii. Okresowa kontrola oraz przywracanie właściwych
kształtów bieżniom pierścieni biegowych i bieżniom rolek nośnych są więc, z
technicznego punktu widzenia, pożądane, a od strony ekonomii - ze wszech miar
uzasadnione.
OBRÓBKA TRADYCYJNA
Przywracanie kształtu można realizować w sposób tradycyjny - poprzez demontaż i
obróbkę na urządzeniach stacjonarnych. W tym przypadku należy się jednakże
liczyć z wyłączeniem obiektu z eksploatacji, w przypadku regeneracji rolek
nośnych - nieco krótszym (kilkadziesiąt godzin), w przypadku pierścienia bardzo
długim (kilka tygodni). Nie bez znaczenia są również ponoszone koszty realizacji
samej operacji, w tym:
- demontażu i montażu (w przypadku pierścienia niejednokrotnie wymagane jest przecięcie płaszcza pieca),
- transportu (utrudnienia związane z gabarytami obiektu),
- obróbki (nieliczne i drogie w eksploatacji obrabiarki).
Powyższe wydatki można wydatnie zminimalizować stosując obróbkę na ruchu obiektu, nawet w warunkach jego
normalnej eksploatacji, a więc bez konieczności jakiegokolwiek demontażu
regenerowanego detalu.
W przypadku rolek nośnych, charakteryzujących się
względną stałością położenia ich osi obrotu, stosować można zarówno toczenie jak
i szlifowanie, wykorzystując mniej lub bardziej przystosowane do tego celu
obrabiarki tradycyjne.
W przypadku pierścieni biegowych, zmienność położenia
jego osi wymusza zastosowanie o wiele bardziej przemyślanej i wyrafinowanej
technologii, niedostępnej w powszechnym wydaniu.
W trakcie obróbki niezbędna
jest również gruntowna wiedza i bogate doświadczenie z zakresu pomiarów oraz
regulacji tego typu obiektów.
NOWE ROZWIĄZANIE
Taką wiedzą i doświadczeniem dysponują inżynierowie z ZMP, którzy samodzielnie zaprojektowali, wykonali i z powodzeniem
wdrożyli do eksploatacji odpowiednio zaawansowane technologicznie urządzenie do
obróbki pierścieni biegowych i rolek nośnych bez konieczności ich demontażu.
Jest nim wysokowydajna szlifierka pasowa z samodopasowującym się systemem jej
pozycjonowania (
/12/). Występujące
zawsze w przypadku pierścieni biegowych, i sporadycznie również w przypadku
rolek nośnych, przemieszczenia osi obrabianego elementu kompensowane są dzięki
zastosowaniu w konstrukcji podpierającej obrabiarkę dwóch obrotowych przegubów,
umożliwiających nadążną zmianę pozycji urządzenia (
/13/). Stałość średnicy po obróbce zapewniona jest
dzięki odpowiednio zaprojektowanemu, rolkowemu, systemowi prowadzącemu. Ideą
rozwiązania jest trzypunktowa metoda określenia średnicy okręgu (
/14/).
ZAKRES USŁUGI
Mając w dyspozycji tak wyspecjalizowane urządzenie oraz posiadając niezbędną
wiedzę inżynierską z zakresu problematyki walczaków obrotowych, możemy Państwu
zaproponować kompleksową obsługę regeneracji bieżni rolek i pierścieni
biegowych, obejmującą:
- analizę wytrzymałościową, mającą na celu
określenie zasadności i możliwości zebrania, niezbędnej do przywrócenia właściwego kształtu, warstwy materiału,
- asystę pomiarową i nadzór nad, niezbędnymi w trakcie procesu, regulacjami pozycji rolek,
- regenerację bieżni (/15/, /16/, /17/, /18/) z kontrolą średnicy i kształtu tworzącej obrabianego detalu.
ZALETY METODY
- brak konieczności kosztownego i pracochłonnego demontażu oraz montażu obrabianego elementu,
- eliminacja kosztownego transportu do i z miejsca obróbki,
- możliwość minimalizacji strat produkcyjnych (duża wydajność obróbki),
- bazowanie na rzeczywistej osi obrotu elementu podczas obróbki (wysoka dokładność - znikome błędy kształtu),
- niska chropowatość zregenerowanej powierzchni.
ZASTOSOWANIE
- szlifowanie bieżni rolek nośnych i pierścieni biegowych walczaków obrotowych,
- szlifowanie innych elementów obrotowych o znacznych gabarytach, bez konieczności ich demontażu.