NSK verdubbelt dynamisch draaggetal lagers

Na jaren onderzoek en ontwikkeling herziet NSK het dynamisch draaggetal van veel lagers tot het dubbele van de vergelijkbare vermoeiingslevensduur van rollende contacten (RCF – rolling contact fatigue life). Zonder het ontwerp of de materialen aan te passen. Naar eigen zeggen is het bedrijf het eerste in 60 jaar dat een belangrijke doorbraak realiseert bij de berekeningsmethoden voor de levensduur van lagers.

De huidige basisformules voor het berekenen van de levensduur van lagers zijn praktisch identiek aan de formules die zijn vastgelegd in een rapport uit 1962 van de International Federation of the National Standardizing Associations (ISA), de voorloper van de International Organization for Standardization (ISO). Nu, meer dan zes decennia later, komt NSK naar buiten met de resultaten van eigen onderzoek naar het berekenen en voorspellen van de levensduur van lagers.

20 jaar onderzoek

Dat onderzoek is al 20 jaar geleden gestart, nadat NSK zag dat het gat tussen de levensduur van lagers, berekend volgens de ISO-norm, en de werkelijke levensduur ervan, geverifieerd door duurtesten, steeds groter werd. Na een meer gedetailleerde studie, kon NSK bevestigen dat de levensduur van de lagers ongeveer 20 keer langer was dan de verwachte levensduur volgens de ISO-normen. Nu, in 2024, is zelfs 50 keer langer mogelijk. Voorzichtigheid is natuurlijk een goede zaak, maar daarentegen kunnen de voordelen van een langere lagerslevensduur leiden tot een hoger productierendement en een lagere vervangingsfrequentie van lagers en de hoeveelheid afval.

Breukmechanica

Onderzoek van NSK toont aan dat, onder goed gesmeerde omstandigheden, de samenstelling en kwaliteit (hoeveelheid insluitsels) van het lagerstaal een nauwkeuriger indicator zijn om te kunnen voorspellen hoelang een lager meegaat. Hoe verder het bedrijf vorderde met het onderzoek, hoe meer de technici zich realiseerden dat een op breukmechanica gebaseerde evaluatiemethode een waardevoller inzicht zou kunnen bieden.

Ultrasone inspectietechniek

Via een open innovatieproject van NSK met de Kyushu Universiteit werd deze technologie verder ontwikkeld. Het resultaat was een kwantitatieve evaluatiemethode, waarmee kon bepaald door welke factoren het proces van scheurgroei in een materiaal wordt beïnvloed en in welke mate. Met name door het combineren van de nieuwe methode met een ultrasone inspectietechniek die de niet-metallische insluitsels in een groot staalvolume scant, ontdekte NSK dat het de levensduur van zijn lagers veel nauwkeuriger kon voorspellen. Met de introductie van de Micro-UT ultrasone inspectiemethode is het momenteel mogelijk om meer dan 3.000 keer zoveel aan staalvolume te inspecteren vergeleken met conventionele microscopiemethoden, en dat in slechts 20% van de tijd.

Herziene dynamische draaggetallen

NSK heeft deze innovatieve testsystemen al wereldwijd in gebruik in haar technologiecentra. De huidige catalogus van het bedrijf bevat een brede range lagertypes. Ook de toepassingen en gebruiksomstandigheden van klanten lopen uiteen. Om ervoor te zorgen dat klanten de lagers van NSK kunnen blijven vertrouwen, herziet het bedrijf nu de basale dynamische draaggetallen met het oog op een adquate veiligheidsmarge. Klanten kunnen er verzekerd van zijn dat het herzieningsproces is gebaseerd op een goed onderbouwde methodologie, ondersteund door uitgebreide empirische data. Eventuele opgewaardeerde waarden zullen daarbij ruim binnen het veilige bereik liggen.