Valivá a kluzná ložiska mají rozhodující význam pro zajištění funkčnosti, hospodárnosti a spolehlivosti mnoha průmyslových aplikací. Jejich další důsledný vývoj skýtá značný potenciál v oblasti účinnosti – snížení tření, zvýšení výkonnosti a zmenšování velikosti. Inovativní řešení za účelem snížení tření Společnost Schaeffler na veletrhu Hannover Messe 2013 poprvé představila válečková ložiska FAG s klecí a optimalizovanou kontaktní geometrií. Oproti ložiskům bez optimalizované kontaktní geometrie se podařilo snížit axiální třecí moment až o 50 procent. To s sebou přináší i podstatně nižší teplotu ložiska. Minimalizovaný třecí odpor ložiska při axiálním zatížení výrazně snižuje v závislosti na aplikaci spotřebu energie. V budoucnu tak bude možné zatěžovat nová ložiska s optimalizovaným přírubovým kontaktem silovým poměrem Fa/Fr = 0,6. Jinými slovy – přípustné axiální zatížení tak bude moci činit až 60 procent radiálního zatížení. Pro stávající provedení je přípustné axiální zatížení válečkových ložisek omezeno na 40 procent radiálního zatížení (Fa/Fr = 0,4). Za běžných podmínek se také zcela předejde opotřebení a únavě na styčných plochách nákružků a čelních styčných plochách válečků, což prodlouží provozní životnosti ložisek. Další novinkou na veletrhu Hannover Messe bylo kuličkové ložisko FAG s těsněním ELS (z angl. „Efficient Lip Seal“), které je optimalizované z hlediska tření. Při narůstajících otáčkách výrazně snižuje třecí moment a tím i ztrátový výkon ložiska – a přitom zároveň zajišťuje lepší těsnicí účinek. Díky použité vnitřní konstrukci a utěsnění bylo možné dosáhnout asi 30% snížení hodnot tření oproti konvenčním ložiskům. Ložiska byla vyvinuta speciálně jako ložiska kol motocyklů a poskytují nejvyšší míru spolehlivosti i při nasazení v drsných okolních podmínkách za působení prachu a vlhka. Díky novým upínacím ložiskům INA, která jsou opatřena bezdotykovým těsněním BRS, může společnost Schaeffler nyní nabízet inovativní řešení, umožňující dosažení nižšího tření v textilních strojích. Ve srovnání s konvenčními upínacími ložisky bez těsnění BRS toto nové řešení snižuje tření průměrně o 50 procent. Následkem toho klesá rozběhový moment a také v provozu výrazně klesá spotřeba energie. Navíc dochází k poklesu hlučnosti ložiska a je možné dosáhnout vyšších otáček. Zvýšená výkonnost díky koncepci X-life X-life již řadu let označuje prémiové produkty značek INA a FAG a otevírá úplně nové konstrukční perspektivy. Při stejných provozních podmínkách mají ložiska X-life podstatně delší životnost, případně lze při stávající délce jmenovité životnosti vystavit ložiska X-life vyššímu zatížení. Použití nejmodernějších výrobních technologií umožňuje dosáhnout dokonalejšího a stejnoměrnějšího povrchu po celé kontaktní ploše mezi valivými tělesy a valivou dráhou. Vnitřní konstrukce, vytvořená s využitím nejmodernějších analytických a vyhodnocovacích nástrojů, zaručuje optimální geometrii kontaktních ploch a díky tomu rovnoměrnější rozdělení zatížení v ložisku. Tím se při stejném vnějším zatížení ložiska snižuje napětí mezi valivými tělesy a oběžnými dráhami. Díky tomu se zvýší dynamická únosnost ložisek, zvýší základní trvanlivost ložisek a sníží tření a teploty ložisek, což zmenší namáhání maziva. Příznivější poměr ceny a výkonu dále zvyšuje celkovou hospodárnost uložení. Například při použití v zemědělských strojích se kvalita X-life v upínacích ložiscích se skříňovými jednotkami projevuje o 15 procent delší životností ložisek, rozsahem provozních teplot zvětšeným až do 180 °C a účinnou ochranou proti korozi díky aplikaci povlakování vrstvou Corrotect® N. Spolehlivá těsnění navíc zadržují vysoce kvalitní mazivo uvnitř ložisek a brání pronikání nečistoty a vlhkosti. Zvyšuje se tak životnost ložisek a tím i doba použitelnosti stroje.Společnost Schaeffler navíc rozšiřuje nabídku velkých ložisek v kvalitě X-life. V budoucnu budou na přání zákazníka v kvalitě X-life k dispozici i dvouřadá a čtyřřadá kuželíková ložiska s vnějším průměrem od 320 mm do 625 mm a také válečková ložiska o vnějším průměru 320 mm až 1600 mm. Od valivého ložiska k celému systému: Výpočet tření pomocí programu Bearinx® Kromě produktů optimalizovaných z hlediska tření a výkonnostních charakteristik hrají při zvyšování účinnosti klíčovou roli moderní výpočetní a simulační nástroje. Jednotlivé ložisko s nízkým třením, případně valivá ložiska se zvýšenou únosností, představují samy o sobě jen část rozsáhlých konstrukčních činností, při nichž se vždy bere v úvahu celý systém a hledá se nejlepší řešení při zohlednění všech rámcových podmínek. Teprve tak lze zajistit správné nasazení valivých ložisek, které pak vede i k maximální účinnosti a vyšší výkonnosti daného systému. Společnost Schaeffler proto rozšířila svůj již celou řadu let existující program k výpočtu valivých ložisek Bearinx® o analytický modul, umožňující provádět výpočty tření ve valivých ložiscích. Tento nový proces charakterizují krátké výpočetní doby a vysoká kvalita použitého modelu. Zohledňuje širokou škálu ovlivňujících faktorů, např. rozdělování reálně působícího tlaku a vnitřní geometrii ložiska. Vedle možnosti výpočtu rozdělení zatížení a životnosti lze také vypočítat třecí momenty valivých ložisek a tak i ztrátové výkony celých systémů hřídelí nebo převodovek. Díky tomu lze už v rané fázi vývoje produktu zvolit z hlediska tření optimalizovanou koncepci ložisek. Výpočet tření vychází z elastohydrodynamické teorie (EHD). Ta se zabývá vytvořením vrstvičky maziva na vysoce zatížených kontaktních plochách těles, která se po sobě vysokou rychlostí odvalují. Tato teorie zahrnuje i tvorbu hydrodynamického mazacího filmu a také elastickou deformaci kontaktních těles. Kromě toho se zohledňují i podíly valivého a kluzného tření. Aby bylo možné vypočítat i tyto vlivy působící na třecí moment valivých ložisek, je třeba analyzovat každý jednotlivý kontakt zvlášť. Výpočet se musí provádět opakovaně, protože místní teplotní poměry zase ovlivňují viskozitu maziva a tím i třecí sílu. V rámci výsledků jsou pak k dispozici veškeré třecí síly na kritických místech kontaktních ploch a také informace o distribuci nadměrné teploty.