Фирма «Судопластсервис» с момента основания (1991 г.) занимается проектированием, изготовлением и поставкой полимерных дейдвудных и баллерных подшипников собственной конструкции. В период с 2002 по 2012 годы фирме «Судопластсервис» (г. Санкт-Петербург) удалось совершить качественный скачок в области подшипников качения для судовых дейдвудных устройств с открытой (водяной) системой смазки. Специалистам фирмы при помощи ведущих научно-исследовательских институтов Петербурга удалось разработать и внедрить в эксплуатацию полимерный роликовый подшипник, значительно превосходящий по многим показателям все применяемые в этих устройствах подшипники. В данных подшипниках в качестве тел качения используются резиновые ролики особой запатентованной конструкции, а сепаратор изготовлен из конструкционного полимерного материала - капролона. Эти подшипники прошли полный цикл стендовых испытаний, а опытная эксплуатация осуществляется уже более 6 лет в Волго-Каспийском бассейне и на Северо-западе России.
В ноябре 2012 года технические условия на серийное производство этих подшипников были одобрены Российским Речным Регистром и Российским Морским Регистром Судоходства. В настоящий момент налажено производство подшипников для валов диаметром от 80 до 250 мм.
Попытки применить роликовый подшипник качения в опорах гребного вала в истории флота известны еще с 80-х годов прошлого века, так в 1986 г на судне проекта 1459 «Лотос-2» были установлены подшипники с обрезиненными металлическими роликами [1]. Уже первые результаты показали перспективность таких подшипников, но особые условия эксплуатации требовали поиска новых материалов. Такие исследования проводили ФГУП «ЦНИИ ТС» (сейчас ОАО «ЦТТС»), ЗАО «ЦНИИМФ» и ООО «Судопластсервис». В частности ЗАО «ЦНИИМФ» обладает уникальным стендовым оборудованием по испытанию дейдвудных устройств на базе Мурманской лаборатории, позволяющего имитировать различные эксплуатационные режимы. На этом стенде также прошли завершающую проверку перед опытной эксплуатацией и подшипники с резиновыми роликами фирмы Судопластсервис (диаметр вала стенда 200 мм). Их испытания проводились в несколько этапов: помимо ресурсной наработки отрабатывались режимы реверса, ударные режимы, имитирующие удары лопастей гребного винта о лед, имитировалось загрязнение охлаждающей воды песком и т.д. В перерывах между этапами наработки ролики статически нагружались, высушивались и замораживались, имитируя простой судна в межнавигационный период.
Предварительные же испытания материалов для сепаратора, роликов и их конструкции, определение нагрузочных и триботехнических характеристик подшипников фирмой Судопластсервис проводились в лаборатории Санкт-Петербургского Политехнического университета. Для чего была спроектирована и изготовлена специальная оснастка для имеющегося на их базе стенда ВК-312. Диаметр вала на данном стенде составлял 110 мм. Испытания на этом стенде позволили провести сравнительные испытания различных конструкций роликов, сепаратора и материалов, из которых они изготовлены. На этом стенде в частности проводилось определение максимальной динамической нагрузки, при которой происходило разрушение роликов в работающем подшипнике. Стоит отметить, что двухслойные резиновые ролики в отличие от всех остальных на этом стенде разрушить не удалось из-за достижения максимума нагрузочных возможностей стенда.
Материал для двухслойных резиновых роликов был специально разработан в ЦНИИ Материалов (г. Санкт-Петербург), также с их помощью проводилась работа по наладке мелкосерийного производства роликов новой конструкции для подшипников.
В 2006 году после серии успешных стендовых испытаний, описанных выше, первые подшипники с двухслойными резиновыми роликами были запущены в опытную эксплуатацию на толкаче «Шлюзовой-99» (Вознесенская РЭБ флота). Во время докового ремонта сальниковый и кронштейновый дейдвудные подшипники были установлены на правое движение взамен резинометаллических. На второй линии подшипники остались прежние, что позволило провести сравнительный качественный анализ, который показал заметное преимущество подшипников качения не только в части расхода топлива, но и в части пусковых характеристик. По результатам первого после сезона навигации докового осмотра стало ясно, что подшипники отработали в тяжелых условиях – полости их были практически заполнены илом с песком и при этом износ вала, втулок и роликов был незначительным или отсутствовал. [2] Вскоре и на левое движение, взамен подплавленных резино-металлических, были установлены такие же подшипники с двухслойными резиновыми роликами фирмы Судопластсервис.
Параллельно на опытную эксплуатацию были установлены подшипники на теплоходе «Пересвет» (Нижне - Волжский бассейн, г. Астрахань) в 2007 году.
В январе 2012 года на ЗАО «ССЗ им. Ленина» во время планового докового ремонта т/х «Пересвет» после демонтажа гребных валов левого и правого бортов произведен осмотр носовых роликовых подшипников дейдвуда.
Кронштейновые роликовые подшипники были заменены в январе 2010 года на резино-металлические из-за незначительных повреждений, вызванных намоткой рыболовных сетей (см. Отчет 2010 г.).
С момента установки в марте 2007 года носовые роликовые подшипники отработали: ЛБ- 7126 часов, ПБ- 7056 часов.
Результаты замеров показали, что максимальный износ облицовок гребных валов в районе носовых подшипников дейдвуда составил- 0,08 мм, в районе кронштейновых (в 2010 году установлены резино-металлические подшипники)- 0,35 мм.
Замер внутренних диаметров корпусов подшипников показал практически отсутствие износа- Дкорп.вн.= 240,41 мм (Дуст.= 240,4+0,1).
Техническое состояние резиновых роликов и капролоновых сепараторов позволяет их дальнейшую эксплуатацию. Средний износ роликов составил- 0,2 мм.
Полученные результаты опытной эксплуатации подшипников с двухслойными резиновыми роликами новой конструкции на двух судах, работающих в разных бассейнах (т/х «Шлюзовой-99» - река Свирь и т/х «Пересвет»- Каспийское море) подтверждают их превосходные эксплуатационные показатели с гребными валами диаметром до 250 мм.
Как было отмечено в предыдущих отчетах, значительно увеличивается межремонтный период работы валопровода (макс. износ шеек гр. вала за 5 лет эксплуатации- 0,08 мм).
Уменьшаются потери на трение по сравнению с подшипниками скольжения (особенно при пусках и на маневренных режимах, что актуально для судов вспомогательного флота) и соответственно снижается расход топлива. Наряду с эксплуатационными преимуществами данные подшипники обладают еще одним - в рамках докового ремонта они легко могут быть установлены вместо резино -металлических подшипников в штатные места без значительных переделок.
Также следует отметить, что данная конструкция РП позволяет обойтись без закрытой системы охлаждения. Это значительно уменьшает стоимость изготовления системы охлаждения подшипников дейдвуда при постройке судов и положительно сказывается на вопросах экологии (особенно по сравнению с масляными системами охлаждения дейдвудных подшипников). Предназначены :
Для судов работающих в реках, на мелководье и в прибрежной зоне морей неограниченного района плавания. ОБЕСПЕЧИВАЮТ:
минимальные износы гребных валов при работе судов, буксиров с открытой системой смазки (за 20000 часов эксплуатации максимальный износ облицовок гребных валов составил 0,1 мм , роликов до 0,3 мм).
минимальные затраты труда при доковом ремонте.
минимальные потери на трение, что сокращает расход топлива до 2%. и обеспечивает окупаемость за первый год эксплуатации.
надежную и эффективную работоспособность в течение 5 лет и более при различных климатических условиях эксплуатации.
Подробная информация, а также отчеты с результатами проведенных исследований – на сайте www.sudoplast.spb.ru.
Григорьев А. К., Ермолаев В. А. Опыт эксплуатации неметаллических роликовых подшипников с водяной смазкой. Влияние частоты воздействия нагрузки на величину деформации резинового и капролонового роликов. Судостроение 5'12 (804) сентябрь-октябрь.
Хисамудинов Р.С., Алексинский П.Д. Отчет. Промежуточный осмотр экспериментального роликового подшипника гребного вала судна проекта «Шлюзовой - 99» (черт. Ш99-486.01-001). ООО Судопластсервис, www.sudoplast.spb.ru/otchet.pdf. 2007 г.
Алексинский П.Д. Заключительный отчет о результатах эксплуатации экспериментальных роликовых подшипников за период 2006-2012 г. ООО Судопластсервис, www.sudoplast.spb.ru/ otchet 2012.pdf. 20012 г.
Чулкин С.Г. ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ «Экспериментальное исследование работоспособности двух радиальных роликовых опор качения с роликами из резины различного типа», НИР № 140408402. ГОУ «СПбГПУ». 2004 г.
Григорьев А.К. ОТЧЕТО НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ. РЕЗУЛЬТАТЫ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ РОЛИКОВОГО ПОДШИПНИКА С ДВУХСЛОЙНЫМИ РЕЗИНОВЫМИ РОЛИКАМИ ХД-24/МЛ. МЛ ЗАО ЦНИИМФ. 2005 г.
