AGV останавливается в середине прохода из-за заклинивания подшипника грузового колеса. Машина везет поддон массой 1200 кг, а на направляющих роликах уже видны ровные места. Первопричиной редко является двигатель или навигационная система. Часто это самый маленький покупаемый компонент трансмиссии: подшипник. Для погрузочно-разгрузочного оборудования AGV выбор подшипников определяет, будет ли транспортное средство двигаться плавно, сохранять точность позиционирования и оставаться в эксплуатации между периодами технического обслуживания. Если вы установите неправильный подшипник, вы заплатите за это незапланированными простоями, чрезмерным шумом и преждевременной заменой колес. Сделайте это правильно, и AGV станет надежной частью материального потока.
Что считается погрузочно-разгрузочным оборудованием AGV
Погрузочно-разгрузочное оборудование AGV охватывает любое автоматизированное транспортное средство, которое перемещает материалы без участия человека-оператора. На практике это включает в себя AGV с единичной загрузкой, перевозящие поддоны или контейнеры, буксирные AGV, тянущие тележки, подъемные стойки для вилочных погрузчиков AGV, тяжелые грузоперевозчики, перемещающие рулоны стали, и гибридные AGV, которые переключаются между ручным и автоматическим режимами. Эти машины работают на складах, производственных цехах, холодильных складах и открытых дворах. Общая нить — это управляемое движение: запускайте, останавливайте, поворачивайте, поднимайте и неоднократно позиционируйте груз.
Подшипники на этих автомобилях появляются в нескольких местах. В узлах ведущих колес используются подшипники для поддержки ступицы колеса и передачи крутящего момента. В узлах рулевого колеса используются подшипники, обеспечивающие вращение под нагрузкой. Нагрузочные колеса несут вес автомобиля и полезную нагрузку. Направляющие ролики удерживают AGV на ходу или следуют по рельсам. В подъемных колоннах и конвейерных платформах используются подшипники в шкивах, роликах и точках поворота. Каждое положение имеет различное направление нагрузки, скорость и воздействие окружающей среды. Вот почему один тип подшипника редко подходит для каждого применения AGV.
Типы подшипников, используемые в погрузочно-разгрузочном оборудовании AGV
В таблице ниже распространенные типы подшипников сопоставлены с типичными положениями AGV. Используйте его как отправную точку, а не как окончательную спецификацию. Величина нагрузки, рабочий цикл и уровень загрязнения будут определять окончательный выбор.
Типичные типы подшипников и их роль в погрузочно-разгрузочном оборудовании AGV. | Тип подшипника | Типичное положение AGV | Почему это подходит |
| Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники | Редукторы привода и рулевого управления, шкворневые узлы | Ручки выдерживают комбинированные радиальные и осевые нагрузки с высокой жесткостью. |
| Радиальные шарикоподшипники | Валы двигателей, маленькие колеса, конвейерные ролики | Простая радиальная опора, низкое трение, доступна с уплотнениями или щитками. |
| Опорные катки с цилиндрическим или корончатым наружным кольцом (LR) | Нагрузочные колеса, направляющие ролики на ровных гусеницах | Ходит по рельсам или полу, допускает небольшое смещение |
| Опорные катки с готическим арочным пазом (LFR) | Прецизионные направляющие ролики на профильных направляющих | Высокая грузоподъемность и плавное линейное движение. |
| Опорные катки серии W | Линейные рельсовые направляющие системы | Высокоточное линейное движение с низким коэффициентом трения. |
| Опорные катки с V-образными канавками (подшипники Vee'D) | V-образные направляющие и профильные рельсовые системы | Работа с низким коэффициентом трения на V-образных гусеницах |
Во многих конструкциях AGV в ведущем колесе используется двухрядный радиально-упорный шарикоподшипник, поскольку колесо должно выдерживать как вес автомобиля, так и боковые силы рулевого управления. В качестве опорных колес часто используются опорные катки с выпуклым наружным кольцом, поскольку пол или рельсы никогда не бывают идеально плоскими. Направляющие ролики на линейном рельсе могут использовать канавку в виде готической арки для контроля люфта и поддержания точности позиционирования. Точное сочетание зависит от архитектуры автомобиля.
Цилиндрические или корончатые опорные катки для грузовых колес Для грузовых колес AGV на полу или простых рельсах выпуклое наружное кольцо помогает снизить краевое напряжение при небольшом перекосе. Посмотреть продукт → Для грузовых колес, которые движутся по полу или простым рельсам, практичным выбором часто является опорный каток с цилиндрическим или выпуклым наружным кольцом. Корончатый профиль помогает избежать напряжения на кромках при незначительном смещении колеса.
Подбор подшипников для случаев нагрузки AGV
Начните с нагрузки на колесо. AGV грузоподъемностью 1500 кг с четырьмя грузовыми колесами не просто делит 1500 кг на четыре. Вы должны добавить вес транспортного средства, динамический фактор от ускорения и торможения, а также распределение нагрузки, когда поддон смещен от центра. Статическая нагрузка в 375 кг на колесо может превратиться в 600 кг и более при аварийной остановке. Номинальная динамическая нагрузка подшипника должна покрывать этот пик, а не только устойчивое состояние.
Далее идут скорость и рабочий цикл. Срок службы подшипников AGV, который работает 16 часов в день со скоростью 1,5 м/с, отличается от срока службы подшипников, который работает 8 часов в день со скоростью 0,8 м/с. При расчете срока службы подшипников следует использовать фактический спектр скоростей и нагрузок. Для опорного катка диаметром 50 мм, работающего со скоростью 200 об/мин, требуемый срок службы L10 может составлять 20 000 часов. Для направляющего ролика, который перемещается только во время позиционирования, требования к сроку службы могут быть ниже, но требования к точности выше.
Зазор и преднатяг также имеют значение. Двухрядный радиально-упорный шарикоподшипник со слишком большим зазором приведет к раскачиванию колеса, что проявляется в шуме и неравномерном износе шин. Слишком большая предварительная нагрузка увеличивает трение и нагрев, что сокращает срок службы смазки. Та же логика применима и к опорным каткам: осевой зазор влияет на точность направляющих. Производитель, который контролирует геометрию дорожек качения и использует подходящее контрольное оборудование, может постоянно соблюдать эти допуски. Именно здесь имеют значение система качества ISO 9001 и входной контроль круглости дорожек качения и чистоты поверхности.
Опорные ролики с готической арочной канавкой для прецизионных направляющих роликов Для прецизионных направляющих роликов на профильных рельсах готическая арочная канавка серии LFR обеспечивает распределение нагрузки и стабильную работу при управлении AGV с жесткими допусками. Посмотреть продукт → Для прецизионных направляющих роликов на профильных рельсах готическая арочная канавка может улучшить распределение нагрузки и снизить напряжение по сравнению с простой круглой канавкой. Это распространенный выбор, когда AGV должен соблюдать жесткие допуски по траектории.
Риск закупок является еще одним фактором. Контрафактные или смешанные подшипники могут попасть в цепочку поставок по недорогим каналам. Подшипник, который выглядит одинаково, может иметь другую марку стали, термообработку или смазку. В результате колесо выходит из строя за недели, а не за годы. Запросите сертификаты на материалы, отчеты о размерах и данные испытаний на шум. Если поставщик не может их предоставить, риск лежит на вас. Более подробную информацию о выборе роликов см. в этом руководстве на как правильно выбрать подшипник опорного ролика .
Уплотнение, смазка и окружающая среда
Погрузочно-разгрузочное оборудование AGV работает в большем количестве условий, чем ожидают многие проектировщики. Складской AGV может работать в чистом проходе с кондиционируемым климатом. Одну и ту же модель автомобиля можно использовать в холодильном складе при температуре -20 C, на участке пищевой промышленности с моющими химикатами или на открытом дворе с пылью и дождем. Уплотнение подшипника и смазка должны соответствовать худшему, а не лучшему случаю.
Для радиальных шарикоподшипников, используемых на валах двигателей, обычно используются контактные уплотнения 2RS, поскольку они защищают от пыли и удерживают смазку. Для более высокой скорости или меньшего сопротивления можно использовать металлические экраны ZZ, но они не изолируют от жидкости. В опорных катках часто используются металлические щитки или герметичные версии, в зависимости от условий эксплуатации на рельсах. В зонах промывки могут потребоваться подшипники из нержавеющей стали или подшипники с покрытием, а смазка должна быть пищевой. При холодном хранении смазка должна оставаться достаточно мягкой, чтобы избежать чрезмерного пускового момента.
Линейные опорные ролики серии W для рельсового движения Для линейной направляющей AGV ролики серии W предназначены для точного линейного перемещения и могут быть герметизированы от загрязнения дорожек качения. Посмотреть продукт → В системах линейного направляющего рельса на AGV часто используются опорные катки серии W. Эти ролики предназначены для высокоточного линейного перемещения и могут быть герметизированы, чтобы предотвратить попадание загрязнений в дорожку качения. Если AGV движется по напольному рельсу или фиксированной направляющей, профиль роликов и выбор уплотнения определяют, как долго система направляющих будет оставаться точной.
Смазка также влияет на шум. Высокоточный и малошумный подшипник требует правильной смазки и чистой сборки. Переполнение может привести к взбалтыванию и нагреву. Недостаточное заполнение может привести к контакту металлов с металлами и повреждению дорожек качения. Правильная заливка зависит от скорости, нагрузки и ориентации. Для вертикальных валов часто лучше использовать меньшую засыпку. Для горизонтальных валов заливка немного большего размера может помочь распределить смазку.
Контрольный список технического обслуживания и устранения неполадок
Даже хорошо подобранный подшипник со временем изнашивается. Цель состоит в том, чтобы выявить проблему до того, как она остановит AGV. Используйте следующие проверки во время планового обслуживания.
- Прислушайтесь к изменениям в шуме. Устойчивый гул – это нормально. Скрежет или щелкающий звук указывают на повреждение или загрязнение дорожек качения.
- Измерьте осевой и радиальный люфт. Сравните с оригинальной спецификацией. Повышенный люфт часто означает износ или неплотную посадку.
- Проверьте температуру колеса и ролика после смены. Подшипник, который перегревается, может быть перенагружен, недостаточно смазан или смещен.
- Осмотрите уплотнения на предмет порезов, затвердевания или утечек. Поврежденное уплотнение пропускает пыль и воду в дорожку качения.
- Обращайте внимание на неравномерный износ шин или роликов. Это может указывать на проблему с зазором подшипника или на погнутую ось.
- Проверьте момент затяжки. Ослабленные болты позволяют подшипнику смещаться, что приводит к повреждению корпуса и вала.
Если подшипник грузового колеса вышел из строя, замените и подшипник, и уплотнение. Повторное использование уплотнения после снятия часто приводит к утечкам. Также проверьте вал и корпус на предмет износа. Изношенный корпус не сможет правильно удерживать новый подшипник, и поломка повторится. Что касается направляющих роликов, проверьте направляющую на наличие вмятин, мусора или износа. Каток не может компенсировать поврежденную гусеницу.
Контрольный список технических характеристик погрузочно-разгрузочного оборудования AGV
Прежде чем отправить запрос предложения на подшипники AGV, соберите следующую информацию. Этот список помогает производителю подшипников рекомендовать правильный продукт и избегать споров.
- Нагрузка на колесо или ролик: статическая и динамическая, включая пики ускорения и торможения.
- Скорость и рабочий цикл: максимальная частота вращения, средняя частота вращения и количество часов в день.
- Монтажный интерфейс: диаметр вала, отверстие корпуса, ширина и класс допуска.
- Направление нагрузки: радиальное, осевое или комбинированное. Обратите внимание на соотношение, если они объединены.
- Зазор или предварительный натяг: необходимый осевой люфт или предварительный натяг для конкретного применения.
- Уплотнение: открытое, экранированное, герметичное или из специального материала для промывки.
- Смазка: тип смазки, уровень заполнения и температурный диапазон.
- Окружающая среда: пыль, вода, химикаты, температура и частота промывки.
- Ожидаемый срок службы: L10 часов или расстояние и приемлемый уровень шума.
- Документация по качеству: сертификаты материалов, отчеты о размерах и данные испытаний на шум.
Компания Ningbo Wanshun Bearing Co., Ltd. производит двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники, радиальные шарикоподшипники и опорные ролики для подобных систем движения. Компания работает в Цыси, Нинбо, районе, известном как родина подшипников Китая, и использует систему качества ISO 9001 с оборудованием для контроля геометрии дорожек качения и уровня шума. В ассортимент ее продукции входят опорные катки LR, катки с готической аркой LFR и опорные катки серии W, которые подходят для многих положений грузовых колес и направляющих роликов AGV. Если вы выбираете подшипники для нового AGV или заменяете вышедшее из строя колесо, заблаговременно сообщите поставщику подшипников о нагрузке и условиях окружающей среды. Этот разговор обходится дешевле, чем срыв в середине смены.
Погрузочно-разгрузочное оборудование AGV настолько надежно, насколько надежны его мельчайшие движущиеся части. Подбирая тип подшипника, номинальную нагрузку, зазор, уплотнения и смазку в соответствии с реальными условиями эксплуатации автомобиля, вы снижаете шум, увеличиваете интервалы технического обслуживания и обеспечиваете движение потока материала. Начните с нагрузки на колесо, проверьте окружающую среду и запросите документированные данные о качестве. Подшипник может быть небольшим, но он выдерживает вес всей системы.
