AllBearings Logo

Все о подшипниках - Статьи

бесплатные материалы по подшипникам

История подшипника и его путь до настоящего

Спонсорская реклама

Все о подшипниках

главная шарик   программы   все о подшипниках   каталог подшипников   сотрудничество   статьи

 

 

Статьи

История подшипника и его путь до настоящего

 

Происхождение названия

Названием и происхождением подшипники обязаны "вращающимся телам" - деревянным круглякам, которые египтяне использовали еще во времена фараонов для перемещения тяжелых и крупногабаритных предметов. Некоторые египетские барельефы изображают перемещение огромных каменных блоков, предназначенных для сооружения монументов, путем скольжения по деревянным стволам - аналогам современным роликам в подшипниках. Сохранившиеся остатки вращающейся платформы от корабля императора Калигулы, найденные в глубине залива Неми в 1930г. свидетельствуют, что рудименты подшипников использовались еще в античные времена. Эта платформа может рассматриваться как один из первых примеров упорного подшипника - подшипника, предназначенного выдерживать прямые нагрузи и вращающегося вокруг своей оси.

древние подшипники

Как только не пытаются его назвать: и подшибником, и пошипником, а хотите и подшибнегом. И происходит это не только от безграмотности, но и от незнания предмета. А, между тем, практически во всех европейских языках слово «подшипник» имеет свое уникальное звучание и написание. В словаре Даля подшипником называется та часть, «подушка», на которой лежит шип оси или вала, т.е. опора для оси, отсюда «под шип». И в европейских языках это слово всегда имеет второе значение – опора, подушка, например:

  • итальянское cuscinetto;
  • немецкое Lager;
  • английское bearing;
  • французское palier;
  • и латинское pulvinus.

     Это говорит о том, что у каждого народа сформировалось свое представление о подшипниках. И предмет этот настолько необходим, что частое употребление слова сделало его «своим», а время нисколько не повлияло на его значение и актуальность. В языке так происходит только с «нужными» словами. Вот, к примеру, «штангенциркуль» не знаете как по-русски будет?

Подшипники в древности

Примитивные предшественники современного подшипника, так широко применяемого в наши дни, упрощали жизнь человека уже многие тысячи лет тому назад. Главнейшую роль в историческом процессе возникновения и постепенного совершенствования подшипника можно отдать изучению процесса трения и сопровождающих его явлений. Ведь о существовании трения человечество знало уже с древнейших времен, о чем в частности свидетельствует тот факт, что первобытный человек добывал огонь трением, быстро вращая палку, а впоследствии – высекая огонь ударом камня о камень, т.е. использовал явление перехода кинетической энергии трения в тепловую энергию. Аутентичные скольжения были найдены впервые в раскопках, относящихся к эпохе неолита, когда люди впервые овладели умением сверления отверстий в камне.

Изготавливались они, понятное дело, из камня и применялись в первобытных сверлильных приспособлениях и прядильных веретенах. Позднее стали использоваться в разнообразных простейших конструкциях, таких как: колесница, арба, гончарный круг, мельничные камни. Ведь до изобретения колеса транспортировка грузов совершалась на санях, которые тянули люди или животные, естественно тоже преодолевая сопротивление силы трения скольжения. Прежде же чем подшипник качения достиг формы, приблизительно схожей с современной, он прошел самые разнообразнейшие этапы своего совершенствования.

Почти до II века до н.э. его предшественники – обыкновенные деревянные бревна (в современном понимании – ролики), кстати, еще используемые и в наши дни – применялись (с целью уменьшения все той же силы трения) исключительно при транспортировке очень тяжелых предметов: огромные каменные блоки для строительства, осадные машины и т.п. Такие методы широко использовались в древнем Египте и в Азии. Сходный способ замены трения скольжения трением качения применяли также в местности Буген (Нубия), где построили египетскую крепость, в которой разводной мост передвигали на роликах.

В IV веке до н.э. проблеме трения посвятил одно из своих заседаний Аристотель, во время которого была обсуждена теория трения качения. Переломным этапом в реализации идеи уменьшения силы трения, оказывающей сопротивление движению, было изобретение примерно за 3000 лет до н.э. колеса, которое заменило скользящее движение на качение. Современный подшипник качения являющийся производной этого открытия, прошел длинную дорогу от древнейшего «прототипа» до современной формы через множество изобретений-посредников. В те далекие времена для уменьшения сопротивление силы трения, поглощающего большое количество энергии и, соответственно, уменьшения нагрева подшипники подвергались смазке. Только вначале для этого использовали масла растительного происхождения. Которым, к сожалению, свойственна очень низкая вязкость и что еще более важно склонность к высыханию. Значительно лучше было применять животные жиры, которые обогащали минеральными сгустителями. Для смазки осей телеги использовали также разнородные мази, которые получали из смолы деревьев. На территориях, где были поверхностные вытекания нафты (нефть, каменное масло), мази получали путем продолжительного нагревания нафты.

Результаты археологических исследований показали, что в древних гробницах были колесницы правителей с сохранившимися на осях остатками смазки. Проведенный анализ показал присутствие животного жира, смешанного с минеральными сгустителями (температура плавления около 50°С). Плиний Старший (23–73 гг. н.э.) представил список различных растительных масел и жиров, используемых для смазки. Такие смазочные материалы доминировали практически до времен изобретения первой паровой машины. Минеральные масла получили достаточно широкое применение, только в начале XX века. Первая конструкция, которую можно считать действующим «прототипом» подшипника качения, была разработана греческим инженером Diades около 330 г. до н.э. Это была головка осадной вышки для разрушения крепостных стен. В этой конструкции таран находился на роликах, которые передвигались в желобках, прорезанных в основании. Ролики были схвачены общей корзиной, управляемой с помощью канатов, перекинутых через неподвижные блоки. Канаты крепились к концам корзины.

Интересным является то, что в таком решении первый раз использовали не только принцип действия современных подшипников, но и ввели передачу движения через стык качения, что теперь часто используется во фрикционных бесступенчатых передачах. Появление первых «прототипов» продольных (упорных) шариковых подшипников приписывается позднему периоду правления императора Калигулы. В судне со времен правления Калигулы и Клавдия (I в. н.э.) археологи нашли поворотные круги. Один из найденных кругов вращался, опираясь на небольшие колесики, которые крепились к окружности круга. В другом, находившимся под помостом, вместо колес использовали шарики, каждый из которых был соединен на вращающуюся цапфу с поворотным кругом. В третьем вместо колес использовали 8 деревянных валиков в форме усеченного конуса.

Механизм поворотного круга состоял из двух деревянных дисков. Нижний диск имел цапфу, которая устанавливала ось для обоих дисков, а в верхнем было восемь впадин, в которых находились шарообразные элементы качения. Эти элементы имели цапфы, свободно прикрепленные к верхнему диску, которые ограничивали движение элементов вокруг одной оси. Несмотря на то, что основную нагрузку несли цапфы и они не давали чистого качения, но это самый первый известный нам случай использования элемента качения шарообразной формы. Механизмы найденных поворотных кругов являются самыми ранними примерами теперешних шариковых подшипников, а также роликовых цилиндрических.

Вехи истории подшипника

К I в. н.э. археологи приписывают  найденные поворотные круги, напоминающие по принципу действия шарикоподшипники.
Леонардо да Винчи создал рисунок идеальной цапфы подшипника, оригинальность которой заключалась в замене трения скольжения на значительно меньшее по величине трение качения.

В XVII веке сконструирован механизм для открывания дверей с червячными передачами и коническими подшипниками.

В XVIII появились подшипники для станочного инструмента.

Первый подшипник качения из металла находился в подпоре ветряка, построенного в 1780 г. в Англии в Спровстоне.

В XIX сконструирован подшипник колеса железнодорожного вагона. Начало применения технологии абразивной обработки.

В 1853 г. Фридрих Фишер сконструировал машину для шлифования стальных шариков, что послужило основой создания компании по производству подшипников FAG.

В 1898 г. Генри Тимкеном, основателем американского производителя подшипников и стали The Timken Company, установлен на повозку с лошадьми конический подшипник 

В 1907 г. Свеном Вингквистом нарисован эскиз подшипника качения. Для производства была основана компания SKF.  
В 1920 г. разработаны роликовые подшипники, способные воспринимать значительные нагрузки.
В 1945 г. появились безмаслянные подшипники скольжения.

Стремительное развитие промышленности в послевоенные годы, продолжающееся до наших дней привело к появлению гибридных подшипников, подшипники с низким моментом вращения, микроподшипники для микроэлектроники, подшипники с керамическими телами качения и т.д.

Самый большой прогресс в развитии подшипников был достигнут за двадцатый век, благодаря применению качественно новых материалов. Одним из последних достижений являются – подшипники на основе керамики. Отличной керамикой для подшипников служит нитрид кремния: невысокая плотность, высокая твердость, стойкость против износа и заклинивания, усталости и высоких температур, высокая химическая стабильность. По сравнению со сталью керамика имеет более высокий модуль Юнга и твердость, отсюда большая упругость и лучшая стойкость при повышенных температурах. Из керамики изготавливают главным образом шарики, но иногда и кольца. Уже в 1991 г. было отмечено, что за последние 5 лет продажи керамических подшипников выросли в 10 раз. Керамические подшипники устанавливаются в авиационно-космической отрасли, вооружении, станочном оборудовании, различных приборах.

Подшипник в России

В конце XIX века в Москве, на Шаболовке, существовал небольшой механический завод шведского торгового дома «Шварцкопф, Дзирне и Кольпак», располагавшийся в двухэтажном кирпичном здании с деревянными пристройками. Здесь в довольно тяжелых условиях менее сотни работников изготовляли мельничные валы, торфяные прессы, подъемное оборудование и др.

ГПЗ2

К 1908 г. наметилось развитие предприятия: штат было решено увеличить до 200 человек; начали возводиться новые складские помещения и двухэтажное здание конторы; установили собственный генератор, обеспечивавший электрическое освещение. Затем построили трехэтажный корпус для выполнения сложных работ, а численность рабочих выросла до 300 человек. К. 1914 г. основной продукцией завода были подъемные машины, краны, трансмиссии с запатентованной "кольцевой смазкой". Кроме того, изготовляли металлические стропила, фермы, купола, лестницы, рамы и прочие подобные конструкции.

Предприятие работало успешно, однако один из совладельцев (Шварцкопф) изъял свою долю капитала и выехал за границу, в результате чего возникла реальная угроза банкротства, и завод перешел под опеку кредиторов. Для спасения предприятия они обратились к известнейшему российскому дизелестроителю и нефтепромышленнику Эмануэлю Людвиговичу Нобелю, отличавшемуся, как известно, весьма высокими административными и финансовыми способностями. В предоставленной ему характеристике предприятия было упоминание о подшипниках скольжения, и Э.Л. Нобель предложил организовать производство более прогрессивных подшипников — качения, для чего связался с представителями фирмы «Свенска Куллагерфабрикен» (СКФ, "Шведские шарикоподшипниковые заводы").

Инициатива Нобеля получила поддержку на высшем государственном уровне, и в 1916 г. было образовано Русское акционерное общество "Шарикоподшипник СКФ" с правлением в Петрограде. Шведская фирма стала одним из акционеров общества и бралась организовать производство российских подшипников качения с проектной мощностью 150 тыс. шт. в год на выкупленном обществом у прежних владельцев механическом заводе на Шаболовке.

В том же году здесь началась сборка шарикоподшипников, однако первая мировая война внесла в производственные планы свои коррективы, и завод перешел, в основном, на изготовление чугунных корпусов бомбометов. Что, впрочем, оказалось довольно выгодным делом: субсидии на реализацию военных заказов и прибыли от их выполнения были столь велики, что "Шарикоподшипник СКФ" уже к концу 1916г. построил новый четырехэтажный корпус с логотипом на торце здания. Но развить производство шарикоподшипников в новостройке не удалось: война истощила страну, надвигавшаяся разруха проявлялась в сбоях железнодорожных перевозок, нехватке сырья, топлива и рабочих кадров.

В конце 1917 г. завод был национализирован, и в течение ряда лет подшипниками не занимался, а выпускал продукцию для железнодорожников, сельского хозяйства и др. В частности, большой интерес посетителей Всесоюзной сельскохозяйственной выставки в 1923 г. вызвала изготовленная заводскими умельцами экспериментальная ветросиловая станция.

С переходом страны к новой экономической политике предприятие было сдано той же фирме СКФ в концессию с целью создания базы для последующего самостоятельного выпуска подшипников. Производство было вскоре налажено, и уже в 1924 г. завод выпустил 8272 подшипника. В последующий восьмилетний период их годовой выпуск достиг 294,3 тыс. шт. Однако ежегодная потребность страны к началу 1930-х годов составляла ~4,5 млн. подшипников. Для удовлетворения растущих потребностей народного хозяйства в Москве организовали другое, более мощное (24 млн. шт. в год) предприятие — ГПЗ-1, а на базе прекратившей свое существование концессии создали Второй государственный завод «Шарикоподшипник», переименованный вскоре во 2-й государственный завод «Шарикороликоподшипник», а затем в Государственный подшипниковый завод № 2 (ГПЗ-2). Уже в 1932 г. им было выпушено 919 500 подшипников - ненамного меньше, чем за весь восьмилетний период концессии, а в 1933 г. - I 936 500!

С самого начала особенностью предприятия стала многономенклатурность и ориентация на уникальные подшипники малых серий. К примеру, на подшипниках ГПЗ-2 были смонтированы звезды московского Кремля, поворотная сцена МХАТа, ими комплектовались эскалаторы первой очереди Московского метрополитена, первые прокатные станы, буровые установки, а также самолеты, автомобили, тракторы, сельскохозяйственные машины и т. д. Так складывалась отличительная особенность ГПЗ-2 как завода с широкой номенклатурой продукции и большой долей изделий мелкосерийного производства. В то же время завод стал школой подготовки кадров, производственного и технического опыта будущей подшипниковой отрасли в стране. Только для ГПЗ-1 были подготовлены 1245 специалистов, при том, что на ГПЗ-2 в 1936 г., например, трудились ~2 тыс. рабочих.

В годы индустриализации завод начал резко наращивать выпуск продукции, доведя его в 1940 г. до 3 млн. 697 тыс. шт. Особую трудовую доблесть и мужество коллектив проявил в тяжелые военные годы. За успешное, несмотря на потерю нескольких месяцев при эвакуации в г. Томск и возврат в Москву, выполнение заданий по производству подшипников и другой продукции для фронта (прежде всего, гильз реактивных снарядов гвардейских минометов — "Катюш") завод 23 января 1943 г. был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

В послевоенные годы ГПЗ-2 успешно развивался наряду с другими подшипниковыми заводами, специализируясь на выпуске шариковых подшипников, 100-миллионный из которых собрали в 1955 г., а 250-миллионный — в 1965-м.

ГПЗ-2 был пионером во внедрении термической обработки в защитной атмосфере и технологии мало-деформационной закалки, впервые в отечественной практике внедрил вакуумную закалку при термической обработке колец из стали 95Х18Ш и прецизионного штампового инструмента из стали Х12М.

Завод впервые в отечественном машиностроении приступил к прецизионной штамповке колец упорных подшипников на прессах тройного действия и обучил новому методу многих специалистов различных отраслей народного хозяйства. Внедрение этого метода способствовало освоению на предприятиях металлургической промышленности полосовой подшипниковой стали, которая ранее не производилась.

Накопленный большой технический и интеллектуальный опыт позволяет заводу обеспечивать качественными подшипниками важнейшие отрасли машиностроения, включая ракетные и авиационно-космические предприятия (в том числе для космических комплексов "Луноход" и "Буран").

К 1980-м годам завод вышел на уровень производства 20 млн. подшипников в год, выпустив в 1981 г. 500-миллионный подшипник, но в 1990-е годы общее падение производства в стране негативно отразилось на объеме выпуска подшипников. В трудные годы экономических реформ завод выстоял, сохранил основной костяк специалистов и производственные мощности.

Возрождение, а по сути второе рождение, предприятия началось с 1997 г., когда коллектив завода сумел перестроить работу в условиях рыночной экономики. Изменен ассортимент выпускаемой продукции, вырос объем выпуска (подшипников повышенного спроса, главным образом, для автомобильной техники).

Внесены изменения в систему сбыта. Наряду с сохранением длительных прямых связей создана и развита дилерская сеть, охватывающая множество регионов России. На новых, более выгодных для завода условиях строятся отношения с зарубежными партнерами. Приоритетными же для завода остаются отечественные потребители, их требования качества и надежности выпускаемых подшипников.

Ныне ГПЗ-2 - Открытое акционерное общество, в котором накануне 2000 г. был собран 750-миллионный подшипник. Это современное предприятие, выпускающее шарикоподшипники различных типов и всех необходимых классов точности, массой от 4 до 6770 г и наружными диаметрами от 12 до 215 мм, как в стандартном, так и специальном исполнении; из хромистых, нержавеющих и жаропрочных сталей.

Осуществляется коренная реконструкция предприятия: перемещение цехов, внедрение новых технологий, модернизация действующего производства с целью повышения качества продукции в соответствии со стандартами ИСО и увеличения объемов выпуска подшипников. Особое внимание в комплексном техническом перевооружении уделяется заготовительному производству, в течение многих лет сдерживавшему увеличение выпуска продукции.

Завод продолжает занимать лидирующее положение в России по объему производства сферических подшипников (48 %), упорных подшипников (42 %), подшипников специального назначения. Марка "ГПЗ-2" широко известна в России и за рубежом. Завод имеет свыше 1000 потребителей и поставщиков. Более 40 % объема выпускаемой продукции поставляется в регионы Москвы и Московской области, в том числе и для организаций жизнеобеспечения столицы. Значителен объем экспортных поставок в десятки стран мира, включая высокоразвитые страны Европы, Азии и Америки. Дальнейшее развитие завода заложено в текущих и перспективных планах.

Подшипниковые предприятия России

1 "Завод подшипников общего назначения", Самарская обл.
2 "ГПЗ-23" (Головное предприятие), г. Вологда
3 АО "ГПЗ-10", г. Ростов-на-Дону
4 "ГПЗ-5", г. Томск
5 "ГПЗ-3", г. Саратов
6 "ГПЗ-13", г. Ижевск, Удмуртская рес.
7 ОАО "Волжский подшипниковый завод", Волгоградская обл.
8 "Московский подшипниковый завод"
9 "ГПЗ-20", г.Курск
10 "ГПЗ-9", г. Самара
11 ООО "Завод приборных подшипников", г. Курск
12 "Завод приборных подшипников", Самарская обл.
13 ОАО "Сибирская подшипниковая компания", Кемеровская обл.
14 ООО "Завод приборных подшипников", г. Томск
15 "ГПЗ-2", г. Москва
16 "Завод спецподшипников", Самарская обл.
17 "Курский завод "Ремподшипник"
18 АООТ "ГПЗ-34", Ростовская обл.
19 ОО "Пензенский подшипниковый завод"
20 "Ремонтно-подшипниковый завод", Самарская обл.
21 "ГПЗ-6",г.Екатеринбург
22 "Казанский инструментальный и ремонтно-подшипниковый завод"
23 Лукояновский ремонтно-подшипниковый завод, Нижегородская обл.
24 ООО <Подшипниковый завод № 6>, Свердловская область
25 "Производственная технологическая лаборатория", г. Курск
26 АООТ "ОК"-пос. Лоза, Московская обл.
27 ЗАО "Прокопьевский завод малых серий",  Кемеровская обл.
28 "ГПЗ-22", пос. Дагестанские огни

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

Рейтинг@Mail.ru Доска бесплатных объявлений

Сайт создан в системе uCoz