De-a lungul secolelor, oamenii au urmat motto-ul olimpic ,,citius, altius, fortius” – mai repede, mai sus, mai puternic – forțându-și mereu limitele pentru a realiza mai multe lucruri și a le face mai bine. Dar provocarea nu este valabilă doar pentru oameni: confruntată cu forţele mediului economic competitiv şi cu cele ale mediului înconjurător de zeci de ani, dezvoltarea industrială a demonstrat aceeaşi tendinţă, iar criteriile economice îi modelează supravieţuirea.
Tradusă în limbajul rulmenților, provocarea constă în generarea de viteze mai mari, la o calitate mai bună și pentru sarcini de lucru mai mari. De exemplu, echipamentele de extrudare necesită o soluție constructivă de rulmenți fiabilă, capabilă să suporte o sarcină axială mare într-un spațiu limitat – mai precis, cu un alezaj mic, dar, mai ales, cu un diametru exterior mic.
În acest context, un număr crescut de soluții constructive susțin că prezintă caracteristicile specifice necesare pentru a răspunde acestor provocări. Una dintre acestea, ansamblul de rulmenți TS în linie, a fost dezvoltată de Timken special pentru acest tip de aplicație. Dezvoltarea sa a fost, inițial, bazată pe experiența și cunoștințele dobândite în timpul fabricării bine-cunoscutului ansamblu de rulmenți 2TS-TM (ansamblul de rulmenți TS dispuși în tandem), prezentat în figura 1. Acesta este un aranjament clasic de montare pentru ansamblurile de rulmenți cu inele distanțiere și a fost folosit cu succes în aplicații cum ar fi pompele și motoarele hidrostatice cu pistoane axiale, unde sarcinile de lucru în direcție axială, cu valori semnificative, sunt deja prezente.
FIGURA 1. Ansamblul de rulmenți 2TS-TM
Ansamblul de rulmenți TS în linie este o variantă a montajului în tandem, care utilizează un număr mai mare de rânduri (figura 2). Acesta poate fi utilizat în situațiile în care o soluție clasică bazată pe rulmenți axiali nu este fezabilă (de exemplu, atunci când există sarcini axiale mai mari, iar limitarea dimensiunilor de gabarit ale rulmenților este foarte strictă). În acel moment, provocarea pentru ansamblul de rulmenți TS este de a distribui în mod egal sarcina axială pe numărul respectiv de rânduri.
FIGURA 2. Exemplu de ansamblu de 8 rulmenți TS în linie
Într-o abordare simplificată, distanțierele func- ționează ca arcuri simple, cu o rigiditate specifică în direcția axială, care depinde de valoarea modulului Young și de raportul dintre secțiunea și lungimea lor.
FIGURA 3. Distribuţia sarcinii pe rândurile de rulmenți în cazul asamblării cu joc axial intern egal cu zero
Rulmenții și arcurile constituie un ansamblu care prezintă o rigiditate complexă. Prin urmare, rezultă că, dacă toate distanțierele pentru conuri, cât și cele pentru cupe, ar fi dimensionate astfel încât jocul axial intern între toate perechile consecutive de rulmenți TS să fie egal cu zero, atunci sarcina va fi distribuită inegal pe perechile de rulmenți – prima și ultima pereche fiind cele mai încărcate (figura 3).
În cazul în care durabilitatea calculată depășește valoarea țintă a clientului, se poate presupune că selecția de rulmenți pentru aplicație este adecvată și calculul poate fi încheiat în acest punct. Ca referință, durabilitatea calculată poate fi considerată aceea a sistemului de rulmenți, dacă este folosită abordarea prin prisma sistemului, sau durabilitatea individuală a fiecărui rând de rulmenți în parte, dacă clientul alege să înlocuiască doar rulmenții defecți din ansamblul în linie.
