När man tar hela livscykeln med enbart inköpskostnaderna i beräkningen, kan slutanvändare spara pengar genom att bestämma sig för användning av högkvalitativa rullningslager.

Rullningslager är kritiska komponenter i roterande anläggningar, maskiner och utrustning, inklusive verktygsmaskiner, automatiserade hanteringssystem, vindturbiner, pappersbruk och stålbearbetningsanläggningar.Beslutet till förmån för ett specifikt rullningslager bör dock alltid fattas efter att ha analyserat lagrets hela livslängdskostnader eller totala ägandekostnad (TCO) och inte bara på basis av enbart inköpspriset.

Att köpa billigare lager kan ofta visa sig vara dyrare på lång sikt.Ofta står köpeskillingen för bara 10 procent av de totala kostnaderna.Så när det kommer till att köpa rullager, vad är poängen med att spara ett par pund här och där om detta innebär högre energikostnader på grund av högre friktionslager?Eller högre underhållskostnader till följd av en minskad livslängd på maskinen?Eller ett lagerfel som resulterar i oplanerade maskinstopp, vilket leder till produktionsbortfall, försenade leveranser och missnöjda kunder?

Dagens avancerade högteknologiska rullager erbjuder många förbättrade funktioner som gör att TCO-minskningar kan uppnås, vilket ger mervärde under hela livslängden för roterande anläggningar, maskiner och utrustning.

För ett lager designat/valt för en given industriell applikation är TCO ekvivalent med summan av följande:

Initialkostnad/inköpspris + installations-/driftsättningskostnader + energikostnader + driftkostnad + underhållskostnad (rutinmässigt och planerat) + stilleståndskostnader + miljökostnader + avvecklings-/avyttringskostnader.

Medan det initiala inköpspriset för en avancerad lagerlösning kommer att vara högre än ett standardlager, är de potentiella besparingarna som kan uppnås i form av minskade monteringstider, förbättrad energieffektivitet (t.ex. genom att använda lagerkomponenter med lägre friktion) och minskade underhållskostnader, ofta mer än uppväger det initialt högre inköpspriset för den avancerade lagerlösningen.

Tillför värde över livet

Inverkan av en förbättrad design för att minska TCO och tillföra värde över livet kan vara betydande, eftersom inbyggda besparingar ofta är hållbara och permanenta.Ihållande minskningar under systemets eller utrustningens livslängd är mycket mer värda för kunden i termer av besparingar än en minskning av det ursprungliga inköpspriset för lagren.

Tidig designengagemang

För industriella OEM-tillverkare kan designen av lager tillföra värde till sina egna produkter på många sätt.Genom att samarbeta med dessa OEMs tidigt i design- och utvecklingsstadierna kan lagerleverantörer skräddarsy helt optimerade, integrerade lager och sammansättningar som uppfyller de specifika kraven för en applikation.Lagerleverantörer kan tillföra värde genom att till exempel skapa och anpassa interna lagerkonstruktioner som maximerar bärförmåga och styvhet eller minimerar friktionen.

I applikationer där designkuverten är små kan lagerdesignen optimeras för enkel montering och för att minska monteringstiden.Till exempel kan skruvgängor på monteringsytor införlivas i lagerkonstruktionen.Det kan också vara möjligt att inkorporera komponenter från den omgivande axeln och huset i lagerkonstruktionen.Funktioner som dessa tillför verkligt värde till OEM-kundens system och kan potentiellt leda till kostnadsbesparingar under maskinens hela livslängd.

Andra funktioner kan läggas till lagren som tillför ytterligare värde under maskinens livslängd.Dessa inkluderar speciell tätningsteknik i lagret för att spara utrymme;anti-rotationsfunktioner för att förhindra glidning under effekterna av snabba förändringar i hastighet och rotationsriktning;belägga ytorna på lagerkomponenter för att minimera friktionen;och optimering av lagerdrift under gränssmörjningsförhållanden.

Lagerleverantören kan noggrant granska de totala kostnaderna för maskiner, anläggningar och deras komponenter – från inköp, energiförbrukning och underhåll hela vägen till reparation, demontering och kassering.Välkända kostnadsdrivare och dolda utgifter kan därför identifieras, optimeras och elimineras.

Som lagerleverantör ser Schaeffler TCO som att börja med intensiva forsknings- och utvecklingsinsatser som syftar till ständiga förbättringar av kvalitetsstandarder och därmed rullningslagers löpegenskaper, genom optimerad design och material.Det erbjuder också sina kunder en välriktad, omfattande teknisk rådgivning och utbildning, för att hitta den bästa lämpliga lösningen för varje applikation.Företagets sälj- och fältserviceingenjörer är bekanta med sina kunders respektive industrisektorer och stöds av avancerad mjukvara för val av lager, beräkning och simulering.Dessutom beaktas faktorer som effektiva instruktioner och lämpliga verktyg för lagermontering hela vägen fram till tillståndsbaserat underhåll, smörjning, demontering och rekonditionering.

Schaeffler Global Technology Networkomfattar lokala Schaeffler Technology Centers (STC).STC:er för Schaefflers ingenjörs- och servicekunskap ännu närmare kunden och gör det möjligt att lösa tekniska problem snabbt och på det mest effektiva sättet.Expertrådgivning och support finns tillgänglig för alla aspekter av rullningsteknik, inklusive applikationsteknik, beräkningar, tillverkningsprocesser, smörjning, monteringstjänster, tillståndsövervakning och installationsrådgivning för att leverera skräddarsydda rullningslagerlösningar till enhetligt höga kvalitetsstandarder över hela världen.STC:er delar ständigt information och idéer över det globala tekniknätverket.Om det krävs mer djupgående specialistkunskaper säkerställer dessa nätverk att högkvalificerat stöd ges snabbt – oavsett var det behövs i världen.

Exempel på pappersindustri

Vid papperstillverkning utsätts rullager i CD-profilstyrrullar i kalandermaskiner normalt för låg belastning.Belastningarna är bara högre när gapet mellan rullarna är öppet.För dessa applikationer har maskintillverkarna traditionellt valt sfäriska rullager med tillräcklig bärförmåga för högbelastningsfasen.Men i lågbelastningsfasen ledde detta till glidning, vilket resulterade i för tidigt lagerhaveri.

Genom att belägga de rullande elementen och optimera smörjningen kunde dessa glidningseffekter reduceras, men inte helt elimineras.Av denna anledning utvecklade Schaeffler ASSR-lagret (Anti-Slippage Spherical Rolling Bearing).Lagret består av ringar av vanliga sfäriska rullager, men trumrullar alternerar med kulor i var och en av de två raderna av rullande element.I lågbelastningsfasen säkerställer kulorna glidfri drift, medan trumrullarna tar upp lasterna i höglastfasen.

Fördelarna för kunden är tydliga: medan originallagren vanligtvis uppnådde en livslängd på cirka ett år, förväntas de nya ASSR-lagren hålla i upp till 10 år.Detta innebär att färre rullningslager krävs under kalandermaskinens livslängd, en minskning av underhållskraven och besparingar av sexsiffriga besparingar över hela maskinens livscykel.Allt detta uppnåddes genom att bara ta hänsyn till en enda maskinposition.Ytterligare optimering och därmed ytterligare betydande besparingar kan uppnås genom kompletterande åtgärder, såsom onlinetillståndsövervakning och vibrationsdiagnos, temperaturövervakning eller dynamisk/statisk balansering – allt detta kan tillhandahållas av Schaeffler.

Vindkraftverk och entreprenadmaskiner

Många rullningslager från Schaeffler finns i en högpresterande X-life-version av premiumkvalitet.Till exempel, vid utvecklingen av X-life-serien med koniska rullager, ägnades särskild uppmärksamhet åt att uppnå hög tillförlitlighet och minimera friktion, särskilt i högbelastningsapplikationer och de som kräver rotationsnoggrannhet.Detta innebär att tillverkare av hydraulenheter eller växellådor (pinjonglagerstöd) som de som finns i vindturbiner, jordbruksfordon och entreprenadmaskiner nu kan överträffa tidigare prestandagränser, samtidigt som driftsäkerheten förbättras avsevärt.När det gäller nedskärningar innebär de förbättrade egenskaperna hos X-life-lagren att växellådans prestanda förbättras, samtidigt som designenveloppet förblir detsamma.

20 % förbättring av dynamisk belastning och minst 70 % förbättring av grundläggande livslängd uppnåddes genom förbättring av lagrens geometri, ytkvalitet, material, dimensions- och löpnoggrannhet.

Det premiumlagermaterial som används vid tillverkningen av X-lifes koniska rullager är speciellt anpassat för att möta rullningskraven och är en viktig faktor för den ökade prestandan hos lagren.Den fina kornstrukturen hos detta material ger hög seghet och därför hög motståndskraft mot fasta föroreningar.Dessutom utvecklades en logaritmisk profil för lagerbanorna och rullarnas utsida, som kompenserar för höga spänningstoppar under höga belastningar och eventuella "skeningar" som kan uppstå under drift.Dessa optimerade ytor hjälper till att bilda en elasto-hydrodynamisk smörjfilm, även vid mycket låga arbetshastigheter, vilket gör att lagren tål höga belastningar under uppstart.Dessutom säkerställer väsentligt förbättrade dimensionella och geometriska toleranser en optimal lastfördelning.Därför undviks spänningstoppar, vilket minskar materialbelastningen.

Friktionsmomentet för de nya koniska rullagerna X-life har minskat med upp till 50 % jämfört med konventionella produkter.Detta beror på hög dimensions- och löpnoggrannhet i kombination med förbättrad yttopografi.Den reviderade kontaktgeometrin för den inre ringens ribba och valsens ändyta bidrar också till att minska friktionen.Som ett resultat har även lagerdriftstemperaturen sänkts med upp till 20 %.

X-life koniska rullager är inte bara mer ekonomiska, utan ger också lägre driftstemperaturer för lagren, vilket i sin tur belastar smörjmedlet betydligt.Detta gör att underhållsintervallerna kan förlängas och resulterar i att lagret arbetar med reducerade ljudnivåer.