AGV zastaví v strednej uličke, pretože sa zadrelo ložisko záťažového kolesa. Vozidlo nesie paletu s hmotnosťou 1 200 kg a vodiace valce už vykazujú ploché miesta. Hlavnou príčinou je zriedka motor alebo navigačný systém. Často je to najmenší zakúpený komponent v hnacom ústrojenstve: ložisko. V prípade zariadení na manipuláciu s materiálom AGV výber ložísk určuje, či sa vozidlo pohybuje hladko, či zachováva presnosť polohovania a či zostáva v prevádzke medzi oknami údržby. Pomýlite si ložisko a zaplatíte za to neplánovanými prestojmi, nadmerným hlukom a predčasnou výmenou kolesa. Urobte to správne a AGV sa stane spoľahlivou súčasťou toku materiálu.
Čo sa počíta ako zariadenie na manipuláciu s materiálom AGV
Zariadenia na manipuláciu s materiálom AGV zahŕňajú akékoľvek automaticky riadené vozidlo, ktoré presúva materiál bez ľudskej obsluhy. V praxi to zahŕňa AGV s jednotkovým nákladom prepravujúce palety alebo prepravky, ťažné AGV ťahajúce vozíky, vysokozdvižné AGV zdvíhacie regály, nosiče ťažkých bremien premiestňujúce oceľové zvitky a hybridné AGV, ktoré prepínajú medzi manuálnym a automatickým režimom. Tieto vozidlá pracujú v skladoch, výrobných bunkách, chladiarňach a vonkajších dvoroch. Spoločnou niťou je riadený pohyb: spustenie, zastavenie, otočenie, zdvíhanie a umiestnenie bremena opakovane.
Ložiská sa na týchto vozidlách objavujú na viacerých miestach. Zostavy hnacích kolies používajú ložiská na podopretie náboja kolesa a prenos krútiaceho momentu. Zostavy volantu používajú ložiská, ktoré umožňujú otáčanie pri zaťažení. Zaťažené kolesá nesú hmotnosť vozidla a užitočné zaťaženie. Vodiace valčeky udržujú AGV na trati alebo sledujú koľajnicu. Zdvíhacie stĺpy a plošiny dopravníkov používajú ložiská v kladkách, valčekoch a otočných bodoch. Každá poloha má iný smer zaťaženia, rýchlosť a vplyv prostredia. To je dôvod, prečo jeden typ ložiska len zriedka vyhovuje každej aplikácii AGV.
Typy ložísk používané v zariadeniach na manipuláciu s materiálom AGV
Nižšie uvedená tabuľka mapuje bežné typy ložísk na typické polohy AGV. Použite ho ako východiskový bod, nie ako konečnú špecifikáciu. Veľkosť zaťaženia, pracovný cyklus a úroveň znečistenia rozhodnú o konečnom výbere.
Typické typy ložísk a ich úlohy v zariadeniach na manipuláciu s materiálom AGV. | Typ ložiska | Typická poloha AGV | Prečo sa to hodí |
| Dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom | Prevodovky pohonu a riadenia, otočné zostavy | Zvláda kombinované radiálne a axiálne zaťaženie s vysokou tuhosťou |
| Guličkové ložiská s hlbokými drážkami | Motorové hriadele, malé kolesá, dopravníkové valčeky | Jednoduchá radiálna podpora, nízke trenie, k dispozícii s tesnením alebo štítmi |
| Pojazdové valčeky s valcovým alebo vyklenutým vonkajším krúžkom (LR) | Zaťažovacie kolesá, vodiace kladky na plochých dráhach | Beží na koľajniciach alebo podlahách, prispôsobuje sa miernemu vychýleniu |
| Pojazdové kladky s gotickou oblúkovou drážkou (LFR) | Presné vodiace kladky na profilových koľajniciach | Vysoká nosnosť a hladký lineárny pohyb |
| Vodiace kladky radu W | Systémy lineárneho vedenia koľajníc | Vysoko presný lineárny pohyb s nízkym trením |
| V-drážkové vodiace kladky (ložiská Vee'D) | Vodiace a profilové koľajnicové systémy | Prevádzka s nízkym trením na koľajniciach v tvare V |
V mnohých konštrukciách AGV používa hnacie koleso dvojradové guľkové ložisko s kosouhlým stykom, pretože koleso musí zvládnuť hmotnosť vozidla aj bočné sily z riadenia. Záťažové kolesá často používajú vodiace kladky s vyklenutým vonkajším krúžkom, pretože podlaha alebo koľajnica nie sú nikdy dokonale rovné. Vodiace valčeky na lineárnej koľajnici môžu používať dizajn gotickej oblúkovej drážky na ovládanie vôle a udržanie presnosti polohovania. Presný mix závisí od architektúry vozidla.
Valcové alebo korunkové vodiace kladky pre záťažové kolesá Pri záťažových kolesách AGV na podlahách alebo jednoduchých koľajniciach pomáha vyklenutý vonkajší krúžok znižovať namáhanie hrán pri miernom vychýlení. Zobraziť produkt → Pre záťažové kolesá, ktoré sa pohybujú po podlahe alebo jednoduchých koľajniciach, je často praktickou voľbou vodiaci valec s valcovým alebo korunkovým vonkajším krúžkom. Korunkový profil pomáha predchádzať namáhaniu hrán, keď je koleso mierne vychýlené.
Prispôsobenie ložísk k záťažovým prípadom AGV
Začnite so zaťažením na koleso. AGV s nákladom 1 500 kg so štyrmi záťažovými kolesami jednoducho nerozdelí 1 500 kg štyrmi. Musíte pridať hmotnosť vozidla, dynamický faktor z akcelerácie a brzdenia a rozloženie nákladu, keď je paleta mimo stredu. Statické zaťaženie 375 kg na koleso môže počas núdzového zastavenia dosiahnuť 600 kg alebo viac. Dynamická zaťažiteľnosť ložiska musí pokrývať tento vrchol, nielen ustálený stav.
Nasleduje rýchlosť a pracovný cyklus. AGV, ktoré beží 16 hodín denne rýchlosťou 1,5 m/s, má inú životnosť ložísk ako to, ktoré beží 8 hodín denne rýchlosťou 0,8 m/s. Výpočet životnosti ložiska by mal používať skutočné spektrum otáčok a zaťaženia. Pre 50 mm vodiaci valec s rýchlosťou 200 otáčok za minútu môže byť požadovaná životnosť L10 20 000 hodín. Pre vodiaci valček, ktorý sa pohybuje iba počas polohovania, môže byť požiadavka na životnosť nižšia, ale požiadavka na presnosť je vyššia.
Dôležitá je aj vôľa a predpätie. Dvojradové guľôčkové ložisko s kosouhlým stykom s príliš veľkou vôľou umožní kolísaniu kolesa, čo sa prejavuje hlukom a nerovnomerným opotrebovaním pneumatík. Príliš veľké predpätie zvyšuje trenie a teplo, čo skracuje životnosť maziva. Rovnaká logika platí pre vodiace kladky: axiálna vôľa ovplyvňuje presnosť vedenia. Výrobca, ktorý kontroluje geometriu obežnej dráhy a používa správne kontrolné zariadenie, môže tieto tolerancie konzistentne dodržiavať. To je miesto, kde systém kvality ISO 9001 a vstupná kontrola kruhovitosti obežnej dráhy a povrchovej úpravy robia rozdiel.
Gotické oblúkové drážkové vodiace valčeky pre presné vodiace valčeky Pre presné vodiace valčeky na profilových koľajniciach podporuje gotická oblúková drážka série LFR rozloženie zaťaženia a stabilný chod pri vedení AGV s nízkou toleranciou. Zobraziť produkt → Pre presné vodiace valčeky na profilových koľajniciach môže dizajn gotickej oblúkovej drážky zlepšiť rozloženie zaťaženia a znížiť napätie v porovnaní s jednoduchou kruhovou drážkou. Je to bežná voľba, keď AGV musí mať tesnú toleranciu dráhy.
Riziko obstarávania je ďalším faktorom. Falošné alebo zmiešané ložiská môžu vstúpiť do dodávateľského reťazca prostredníctvom lacných kanálov. Ložisko, ktoré vyzerá identicky, môže mať inú triedu ocele, tepelné spracovanie alebo tukovú náplň. Výsledkom je koleso, ktoré zlyhá v týždňoch namiesto rokov. Vyžiadajte si materiálové certifikáty, protokoly o rozmeroch a údaje o skúške hluku. Ak ich dodávateľ nemôže poskytnúť, riziko je na vás. Podrobnejší pohľad na výber valčekov nájdete v tejto príručke ako si vybrať správne valčekové ložisko .
Tesnenie, mazanie a prostredie
Zariadenia na manipuláciu s materiálom AGV fungujú vo viacerých prostrediach, než mnohí dizajnéri očakávajú. Skladové AGV môže bežať v čistej, klimaticky kontrolovanej uličke. Rovnaký model vozidla možno použiť v chladiarenskom sklade pri teplote -20 C, v priestoroch na spracovanie potravín s čistiacimi prostriedkami alebo na vonkajšom dvore s prachom a dažďom. Tesnenie ložiska a mazivo musia zodpovedať najhoršiemu prípadu, nie najlepšiemu prípadu.
Pre guľkové ložiská s hlbokými drážkami používané na hriadeľoch motora sú bežné kontaktné tesnenia 2RS, pretože zadržiavajú prach a zadržiavajú mastnotu. Pre vyššiu rýchlosť alebo nižší odpor môžu byť použité kovové štíty ZZ, ktoré však netesnia proti kvapaline. Koľajové valčeky často používajú kovové štíty alebo utesnené verzie v závislosti od prostredia koľajníc. V oblastiach umývania môžu byť potrebné ložiská z nehrdzavejúcej ocele alebo potiahnuté ložiská a mazivo musí byť potravinárske. V chladiarenskom skladovaní musí mazivo zostať dostatočne mäkké, aby sa zabránilo nadmernému štartovaciemu momentu.
Lineárne vodiace kladky série W pre koľajnicové vedenie Pre lineárne vedenie koľajníc AGV sú valčeky série W navrhnuté pre presný lineárny pohyb a môžu byť utesnené proti znečisteniu obežnej dráhy. Zobraziť produkt → Systémy lineárneho vedenia koľajníc na AGV často používajú vodiace kladky radu W. Tieto valčeky sú navrhnuté pre vysoko presný lineárny pohyb a môžu byť utesnené, aby sa do obežnej dráhy nedostala kontaminácia. Ak AGV sleduje podlahovú koľajnicu alebo pevné vedenie, výber profilu valčeka a tesnenia určuje, ako dlho zostane vodiaci systém presný.
Mazanie ovplyvňuje aj hluk. Vysoko presné ložisko s nízkou hlučnosťou potrebuje správnu náplň maziva a čistú zostavu. Preplnenie môže spôsobiť vírenie a teplo. Nedostatočné naplnenie môže spôsobiť kontakt kov na kov a poškodenie obežnej dráhy. Správna náplň závisí od rýchlosti, zaťaženia a orientácie. Pre vertikálne šachty je často lepšia menšia výplň. V prípade horizontálnych hriadeľov môže trochu väčšia náplň pomôcť pri distribúcii tuku.
Kontrolný zoznam údržby a riešenia problémov
Dokonca aj dobre špecifikované ložisko sa nakoniec opotrebuje. Cieľom je zachytiť problém skôr, ako zastaví AGV. Počas plánovanej údržby použite nasledujúce kontroly.
- Počúvajte zmeny hluku. Nepretržité bzučanie je normálne. Zvuk brúsenia alebo kliknutia naznačuje poškodenie alebo kontamináciu obežnej dráhy.
- Zmerajte axiálnu a radiálnu vôľu. Porovnajte s pôvodnou špecifikáciou. Zvýšená vôľa často znamená opotrebovanie alebo voľný strih.
- Po zmene skontrolujte teplotu kolies a valcov. Ložisko, ktoré je horúce, môže byť príliš predpäté, nedostatočne namazané alebo nesprávne zarovnané.
- Skontrolujte tesnenia, či nie sú prerezané, stvrdnuté alebo netesné. Poškodené tesnenie prepúšťa prach a vodu do obežnej dráhy.
- Hľadajte nerovnomerné opotrebovanie pneumatík alebo valcov. Môže to naznačovať problém s vôľou ložiska alebo ohnutý hriadeľ.
- Skontrolujte montážny moment. Uvoľnené skrutky umožňujú pohyb ložiska, čo poškodzuje puzdro a hriadeľ.
Ak ložisko záťažového kolesa zlyhá, vymeňte ložisko aj tesnenie. Opätovné použitie tesnenia po odstránení často vedie k netesnostiam. Skontrolujte tiež opotrebovanie hriadeľa a krytu. Opotrebované puzdro nebude správne držať nové ložisko a porucha sa bude opakovať. V prípade vodiacich valčekov skontrolujte, či koľajnica nie je preliačená, úlomky alebo opotrebovaná. Valec nemôže kompenzovať poškodenú dráhu.
Kontrolný zoznam špecifikácií pre zariadenia na manipuláciu s materiálom AGV
Pred odoslaním RFQ pre ložiská AGV zhromaždite nasledujúce informácie. Tento zoznam pomáha výrobcovi ložísk odporučiť správny produkt a vyhnúť sa opakovaniu.
- Zaťaženie na koleso alebo valec: statické a dynamické, vrátane špičiek zrýchlenia a brzdenia.
- Rýchlosť a pracovný cyklus: maximálne otáčky za minútu, priemerné otáčky za minútu a hodiny za deň.
- Montážne rozhranie: priemer hriadeľa, vŕtanie krytu, šírka a trieda tolerancie.
- Smer zaťaženia: radiálny, axiálny alebo kombinovaný. Všimnite si pomer, ak je kombinovaný.
- Vôľa alebo predpätie: požadovaná axiálna vôľa alebo predpätie pre aplikáciu.
- Tesnenie: otvorené, tienené, utesnené alebo špeciálny materiál na umývanie.
- Mazanie: typ maziva, úroveň naplnenia a teplotný rozsah.
- Prostredie: prach, voda, chemikálie, teplota a frekvencia umývania.
- Očakávaná životnosť: L10 hodín alebo vzdialenosť a prijateľná hladina hluku.
- Dokumentácia kvality: materiálové certifikáty, protokoly o rozmeroch a údaje o hlukových skúškach.
Ningbo Wanshun Bearing Co., Ltd. vyrába dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom, guľkové ložiská s hlbokými drážkami a vodiace kladky pre tieto druhy pohybových systémov. Spoločnosť pôsobí z Cixi, Ningbo, oblasti známej ako rodné mesto ložísk Číny, a prevádzkuje systém kvality ISO 9001 s kontrolným zariadením pre geometriu obežnej dráhy a hluk. Sortiment produktov zahŕňa vodiace kladky LR, kladky gotického oblúka LFR a vodiace kladky radu W, ktoré pokrývajú mnohé polohy zaťažených kolies a vodiacich kolies AGV. Ak špecifikujete ložiská pre nové AGV alebo vymieňate chybné koleso, podeľte sa o prípad zaťaženia a prostredie s dodávateľom ložísk včas. Tá konverzácia je lacnejšia ako rozpis v polovici smeny.
Zariadenia na manipuláciu s materiálom AGV sú len také spoľahlivé ako ich najmenšie pohyblivé časti. Prispôsobením typu ložiska, zaťažiteľnosti, vôle, tesnenia a mazania so skutočnými prevádzkovými podmienkami vozidla znížite hluk, predĺžite intervaly údržby a udržíte tok materiálu v pohybe. Začnite so záťažou na koleso, skontrolujte prostredie a požiadajte o zdokumentované údaje o kvalite. Ložisko je možno malé, no nesie váhu celého systému.
