Rulmenții pentru cutiile de unsoare ale materialului rulant feroviar sunt componentele unui subansamblu de siguranță esențial utilizat în materialul rulant feroviar. Îmbunătățirea fiabilității și costurilor ciclului de viață ale rulmenților pentru cutiile de unsoare ale materialului rulant feroviar este o prioritate pentru furnizorii de rulmenți, constructorii de vehicule feroviare, operatorii de material rulant și operațiunile de transport feroviar în general.
Analiza costurilor ciclului de viață (LCC) definește costurile instalării și utilizării unui produs, dincolo de prețul inițial de achiziție. Analiza ia în considerare întreținerea preventivă continuă necesară pentru a se asigura că produsul continuă să funcționeze în manieră sigură și fiabilă. Aceasta include costurile de manoperă și materiale pentru instalare, inspecție și reparație, precum și costurile oricărui echipament special utilizat pentru întreținere. De asemenea, analiza ia în considerare costul componentelor de schimb sau înlocuirea produsului complet la sfârșitul duratei de viață utilă.
O altă parte importantă a analizei costurilor ciclului de viață este evaluarea fiabilității produsului și estimarea ratelor de defectare, de care depinde evaluarea fiabilității și disponibilității pentru întregul sistem și estimarea costurilor de întreținere corectivă.
Pentru a îmbunătăți fiabilitatea și costurile ciclului de viață, este importantă buna înțelegere a performanței curente a rulmentului în uz. Analiza costurilor ciclului de viață și fiabilității pentru proiectele noi, în care sunt utilizați rulmenți, tinde să se axeze pe reducerea la minimum a incidenței de defectări sistematice ale rulmenților. Cu toate acestea, pentru o evaluare mai completă, analiza ar trebui să ia în calcul și experiența utilizării acestor rulmenți în aplicații similare și în regiuni similare.
În acest scop, o bază de date este un instrument vital care captează rezultatele inspecțiilor de rutină ale rulmenților, efectuate la revizia generală. Analiza unor astfel de date oferă informații privind potențialele motive pentru înlocuirea rulmenților în timpul reviziei generale, pentru cauze care ar fi putut fi întâmpinate în aplicații similare și, de asemenea, oferă îndrumări privind aspectele pe care trebuie concentrate resursele pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemului complet – toate acestea susțin programele de optimizare a costurilor pe termen lung pentru proprietarii de material rulant și utilizatori.
Pe parcursul celor peste 20 de ani de experiență în revizia generală a rulmenților pentru cutiile de unsoare de material rulant feroviar, compania Timken a acumulat o bază de date cu peste 300.000 de rezultate ale inspecțiilor rulmenților. Această prezentare arată valoarea accesului la astfel de date atunci când se evaluează costurile ciclului de viață.
Centre Timken de revizie generală a rulmenţilor pentru cutiile de unsoare de material rulant feroviar
Rulmenții instalați în cutiile de unsoare ale materialului rulant feroviar sunt o investiție semnificativă pentru constructorii și operatorii de material rulant. Atunci când acești rulmenți ajung la finalul duratei de exploatare, unele elemente componente ale rulmenților sunt uzate și trebuie înlocuite (precum garniturile și unsoarea), dar alte componente ale rulmenților încă pot avea o durată de viață utilă rămasă, semnificativă. Timp de mulți ani, compania Timken a furnizat servicii de revizie generală a rulmenților pentru cutiile de unsoare din aplicații feroviare, pentru a le permite clienților să obțină durata de viață maximă a acestora.
Revizia generală a rulmenților constă, de obicei, în dezasamblarea, curățarea, inspecția și reasamblarea acestora. În timpul acestui proces de revizie generală, componentele de bază ale rulmenților sunt inspectate pentru a vedea dacă prezintă orice deteriorare sau uzură care poate afecta funcționarea continuă. Orice componentă deteriorată este înlocuită sau reparată. Rulmenții sunt reasamblați utilizând același proces de asamblare folosit în cazul rulmenților noi, cu unsoare și garnituri noi și același joc axial intern. Rulmenții recondiționați pot fi instalați și reintroduși în uz pentru aceeași perioadă de utilizare ca în cazul rulmenților noi din aceeași aplicație.
Colectarea datelor privind reviziile generale ale rulmenţilor
Rulmenții pentru cutiile de unsoare de material rulant feroviar sunt supuși unei revizii generale periodice pentru a se asigura că rulmenții aflați în uz sunt în stare optimă. În timpul reviziei generale a rulmenților, suprafețele lor funcționale sunt inspectate conform unui set convenit de criterii de acceptare pentru inspecție, ce acoperă o varietate de moduri de defectare posibile, care pot fi suferite de un rulment în timpul utilizării normale. Aceasta este ocazia de colectare a datelor, pentru a înțelege mai bine performanța unei aplicații de material rulant. Baza de date privind reviziile generale ale rulmenților Timken este concepută să capteze: numele clientului, tipul de material rulant, poziția rulmentului în respectivul material rulant și kilometrajul de la ultima revizie generală.
Pe lângă cele de mai sus, baza de date captează numărul de serie unic al fiecărui rulment, data de fabricație, tipul de rulment și numărul de serie al ansamblului de rulment. Din aceste date, se pot identifica dimensiunea rulmentului, tipul de garnitură și tipul de unsoare. Cel mai important aspect este faptul că baza de date captează rezultatele inspecției pentru piesele funcționale. Aceste date sunt colectate și în funcție de setul convenit de criterii de acceptare pentru inspecția defectării (care include modurile de defectare, precum cele ilustrate în figura 2), indiferent dacă defectarea a fost de cauză internă a rulmentului sau cauzată de influențe exterioare.
Utilizarea datelor privind reviziile generale în analiza costurilor ciclului de viaţă
Compania Timken a colectat înregistrări de la peste 300.000 de revizii generale ale rulmenților, în ultimii 20 de ani. Aceste înregistrări acoperă gama completă de rulmenți furnizați de Timken, cu alezaj de la 100 mm la 175 mm. Datele colectate acoperă toate tipurile de rulmenți, tipurile de garnituri, tipurile de unsoare etc. și includ peste 100 de configurații diferite de rulmenți.
Analiza rezultatelor captate în această bază de date oferă informații privind performanța rulmenților în cadrul unei aplicații. Pentru producătorii de echipamente ce folosesc rulmenți, aceste date susțin studiile LCC (costurile ciclului de viață) și RAMS (fiabilitate, disponibilitate, capacitate de întreținere și de reparare) pentru aplicații noi. Datele pot fi utilizate și pentru a evalua efectul asupra costurilor ciclului de viață al modificărilor aduse aplicațiilor existente, în vederea optimizării soluției constructive pentru o durată de viață mai lungă sau costuri de întreținere reduse.
Figura 3 prezintă un exemplu al modului în care această analiză poate fi utilizată pentru a evalua efectul diferitelor scenarii de întreținere preventivă asupra costurilor totale ale ciclului de viață. În această aplicație, am comparat costurile efectuării relubrifierii rulmenților în funcționare cu costurile aceleiași aplicații fără relubrifierea rulmenților în funcționare. Rezultatele au arătat că beneficiul obținerii unor intervale de service mai mari și unor rate de înlocuire a rulmenților reduse la revizia generală în scenariul 1 este mult depășit de costurile suplimentare de manoperă și materiale aferente procesului de relubrifiere. Costul total din scenariul 2 a fost mai redus, în ciuda costului suplimentar de înlocuire (și revizie generală) mai frecventă a rulmenților.
Identificarea tendinţelor în performanţa de exploatare a rulmenţilor
Pe lângă sprijinirea analizei LCC și RAMS pentru aplicații noi, baza de date furnizează date operatorilor de vehicule de material rulant, care pot identifica tendințele privind performanța rulmenților pentru o populație dată de rulmenți – de exemplu, tipuri de defectare, rata generală de înlocuire în funcție de kilometrajul de la ultima revizie generală, kilometrajul total, numărul de revizii generale și vârsta totală a rulmenților.
Figura 4 prezintă un exemplu de aplicație în care utilizatorul a avut scopul de a mări perio-dicitatea reviziei generale la mai mult de 1.000.000 km. Soluția constructivă originală de rulment a suferit defectări care au avut ca rezultat înlocuirea, în medie, a 55% dintre rulmenți la revizia generală. Analiza detaliată a rezultatelor inspecției din baza de date privind reviziile generale a dezvăluit că majoritatea înlocuirilor respective (aproape 60%) au fost cauzate de pătarea/coroziunea suprafețelor funcționale ale rulmenților, produsă de apă.
A fost dezvoltat un program de îmbunătățiri, care a inclus îmbunătățirea etanșării cutiei de unsoare și a etanșării rulmentului. De asemenea, a fost selectată o unsoare diferită, cu durată de viață îmbunătățită și proprietăți îmbunătățite de prevenire a coroziunii. După o testare reușită pe teren, îmbunătățirile au fost implementate în toată flota de material rulant feroviar, ceea ce a permis operatorului să extindă intervalul de revizie generală la 1.200.000 km. În plus, s-a obținut o reducere substanțială a ratei de înlocuire a rulmenților cauzată de coroziune – iar în ultimii cinci ani, rata de înlocuire generală a fost redusă la doar 20%.
Rezumat
Compania Timken are decenii de experiență în furnizarea de servicii de revizie generală a rulmenților de cutii de unsoare din industria transporturilor cu material rulant feroviar. Valorificarea acestei experiențe duce la evaluări fiabile ale costurilor ciclului de viață și la rulmenți care sunt concepuți în mod optim pentru costuri minime ale ciclului de viață.
Cu aceste informații, Timken poate ajuta operatorii de material rulant feroviar să identifice oportunitățile de îmbunătățire în practicile de întreținere și utilizare, iar datele pot veni și în sprijinul proiectelor de extindere a periodicității reviziilor generale ale rulmenților. Prin aceste eforturi, operatorii de material rulant pot obține reduceri semnificative ale costurilor ciclului de viață.
