Rulman keçelerinin tarımsal uygulamalar için optimize edilmesi

Rulman keçelerinin tarımsal uygulamalar için optimize edilmesi

Tarım makinelerinde kullanılan rulmanların keçeleri, çok zorlu çalışma koşullarına dayanmalı. NSK bu nedenle, yalıtım becerisi ile düşük sürtünme arasında oldukça verimli bir denge sunan yeni sabit bilyalı rulman keçelerini  geliştirdi.  Sonrasında, keçelerin performansı , bir dizi zorlayıcı  test ile  başarıyla  sergilendi.

Zorlu çevresel koşullar altında önemli ölçüde uzun hizmet ömrüne sahip olmaları NSK Agri Disc Hub´larının karakteristik bir özelliğidir. 

Munderkingen´deki (Almanya) Neuweg fabrikası NSK  grubunun bir parçasıdır.  1954 yılında bir tarım makineleri imalatçısı tarafından kendi ihtiyaçları için rulman üretmek amacıyla kurulmuştur NSK, fabrikayı 1990 yılında devraldı,  bugün ´Agri Disc Hub´larda , NSK´nın dünya genelinde talep gören özel ürünleri arasında yer alıyor. Kuruluma hazır bu rulman üniteleri, genellikle kompakt diskaro gibi toprak sürme makinelerine takılıyor.

Diskarolar, disk şeklindeki, birbirinden bağımsız ve yaylı,  sertleşmiş toprağı açmak için kullanılan ekipmanlardır.. Toprak koşulları ve çalışma derinliği ne olursa olsun, aletlerin dönmeye devam etmesi ve sorunsuz çalışması gerekir. Çalışma hızı bozuk zeminde 18 km/saat´e kadar çıkan makine, toprakta gizlenen taşların darbelerine de dayanabilmelidir. Aletler hareket yönüne açılı şekilde konumlandırıldığı için rulmanlar yüksek eksenel yüklere  maruz kalırken diğer olası tehlikeler arasında aşındırıcı toz, nem, kir ve korozif gübre bulunuyor. Tüm bunlar nedeniyle, rulman ve keçesi için talepler yüksek düzeyde oluyor.

Diskaroların  kullanıldığı işler tamamlanınca, makine sonraki mevsim başlayana kadar bir kenara bırakılmadan önce genellikle yüksek basınçlı jet yıkamaya maruz kalıyor. Bu durum rulman için bir başka tehditi ortaya çıkarıyor: keçenin su nüfuz etmesine dayanabilmesi gerekiyor.

NSK´nın Ratingen´de (Almanya) bulunan Avrupa Teknoloji Merkezindeki (ETC) tasarım ekibi, tüm bu faktörleri düşünerek, tarımsal kullanım için optimize edilmiş, uygun ve verimliliği yüksek bir  keçe sistemi oluşturmak amacıyla çalışmalara başladı. Ekibin yaklaşımı, harici tedarikçilerden elde edilen rulmanları yeterli hale getirmek için, geliştirme çalışmalarını dünyanın önde gelen bir tarım makineleri imalatçısının  standartları doğrultusunda yürütmek oldu.

Bu imalatçı, rulmanları 5000 rpm hızda ve 900N yükte döndüren hızlandırılmış bir test ekipmanı çalıştırıyor. Test 500 saat sürüyor ve keçenin bir mevsim boyunca kullanılmasını simüle ediyor. Ardından, ikinci bir test tezgahında yüksek basınçlı su ile temizleme simüle ediliyor. Bu işlem esnasında rulmana 200 mm mesafeden 11 bar basınçlı, 90°C su püskürtülüyor. İlk test ekipmanında 500 saatlik ikinci bir test tekrar edilmeden önce, bu test ekipmanında toplam 220 test döngüsü gerçekleştiriliyor.

NSK´nın İngiltere´de bulunan ETC´sinde kopyalanan test donanımları, iyi yıllık bir kullanım süresi boyunca yaşanan ekstrem tarımsal koşulları hassas şekilde simüle ediyor. Test işlemi tamamlandıktan sonra, herhangi bir gres kaybı olup olmadığını belirlemek amacıyla rulmanlar 1µg hassasiyet dahilinde tartılıyor. Daha sonra görsel olarak denetleniyor ve keçe verimi ile aşınma kaydediliyor.

NSK mühendisleri, yeni keçenin geliştirilmesini, test donanımlarının tasarımına paralel şekilde tamamladı. Uygulama için ekstrem koşullar altında yüksek yalıtım becerisi gerekiyor ve bu da en iyi şekilde, etrafındaki yapıya sıkıca bastıran bir keçe ile sağlanıyor. Ancak, bu tür bir yapılandırmanın istenmeyen etkileri arasında daha yüksek sürtünme ve daha fazla ısı oluşumu bulunuyor. Bu da enerji veriminin düşmesine ve çalışma ömrünün azalmasına neden oluyor.

Bu sorunun üstesinden gelmek için, yeni tasarlanan DG / DDG üç dudaklı keçesi, çelik takviyeli akrilonitril butadiyenli kauçuktan yapılmış çift dudağa sahip olduğu için mevcut keçelerden farklı imal ediliyor. Ayrıca, daha derin, U şeklindeki oyuğun iç tarafında, aynı zamanda bir gres bariyeri de oluşturan ilave bir keçe bulunuyor.

DG / DDG keçeler bulunan sabit bilyalı rulmanlar yoğun karşılaştırma testlerine tabi tutuluyor. Testlerin sonunda, DG keçeleri NSK´nın DU keçeleri bulunan sabit bilyalı rulmanları ve  rakip ürünleri ile karşılaştırılınca, önemli ölçüde daha iyi yalıtım kapasitesine sahip oldukları belirlendi.

Rulmanlar, keçe sızdırmazlığı / performansı ve düşük sürtünme torku açısından tarım kullanıcılarının zorlu ihtiyaçlarına bütünüyle uyum sağlıyor. Sonuç olarak, şu anda tarım makineleri imalatçılarının talebi yüksek düzeyde ve NSK yeni DG ve DDG keçeleri (tek taraflı / çift taraflı yalıtım) bulunan sabit bilyalı rulmanların üretimine çoktan başladı.

Özel üretim test donanımlarında, rulmanlar tarım makinesinin tüm mevsim boyunca kullanımını simüle eden yüklere maruz kalıyor. 

200 saatlik su jeti testinin ardından bile rulmanlara hiç su nüfuz etmediği belirlendi. 

Optimize edilmiş DG / DDG keçeleri bulunan sabit bilyalı rulmanlar NSK´de halihazırda üretiliyor.