Print

Je nutné porozumět problematice mazání z pohledu ložiska

-- 25.09.2019

Existuje mnoho faktorů, které ovlivňují, jak může správné použití maziva zabránit nežádoucímu tření. 

Správně zvolené mazivo je faktorem, který má největší vliv na životnost ložiska. V tomto oboru se běžně má za to, že nejméně 80 % poruch ložisek souvisí s problémy s mazáním a znečištěním. Maziva minimalizují míru opotřebení, zabraňují vzniku koroze a redukují nárůst tepla. Maziva se skládají z několika složek a mohou být minerální nebo syntetická.

Mazání plastickými mazivy se používá ve většině aplikací valivých ložisek. Plastické mazivo je kombinací zahušťovadla a základního oleje. Typ základního oleje může být minerální nebo syntetický. Plastické mazivo se v praxi aplikuje na vnitřní části ložiska; následně je olej uvolňován a vtahován do pohyblivých částí. V rámci mazání plastickým mazivem zajišťuje přítomný olej důležitou funkci mazání. Zahušťovadlo je pouze médium, jež drží olej pohromadě.

U ložisek, která jsou mazána plastickým mazivem, prosakuje olej ze zahušťovadla do pohyblivých součástí. V průběhu chodu stroje původní vlastnosti oleje postupně mizí a je třeba jej doplnit. Tato časová perioda se označuje jako životnost plastického maziva (GSL). GSL ovlivňuje mnoho faktorů, jako je rychlost, provozní teplota, zatížení a podmínky prostředí. Intervaly doplňování maziva by měly být nastaveny tak, aby bylo do ložiska přidáno nové mazivo ještě před ukončením životnosti GSL. Pokud jsou intervaly příliš dlouhé, tloušťka filmu se rozpadne, což způsobí předčasné opotřebení ložiska a jeho poškození.

Když v praxi doplňujeme mazivo do ložiska, způsobuje nová náplň plastického maziva zvýšení teploty, protože nové mazivo vnáší do ložiska určitý odpor. Jedná se však jen o dočasnou záležitost a teplota ložiska se obvykle vrátí na normální úroveň. Při nízkých až středních rychlostech otáčení stroje mohou být ložiska naplněna mazacím tukem ze 100 % ve smyslu dalšího opatření, aby se zabránilo kontaminaci. Avšak v aplikacích, kde jsou otáčky ložisek vysoké, mohou odpor a tření spojené s příliš velkým množstvím maziva způsobit nestabilní teplotní výkyvy a následné selhání ložiska. Množství maziva přidaného v každém intervalu domazávání by mělo být vyhodnoceno na základě požadované funkce maziva.

Plastická maziva jsou sestavena tak, aby fungovala v rámci široké škály aplikací. Různé typy zahušťovadel, olejů a přísad se mísí za vzniku maziva s požadovanými výkonnostními kritérii. Avšak pozor, ne všechna maziva lze smíchat dohromady. Pokud jsou smíchána dvě vzájemně neslučitelná maziva, zahušťovadla mohou chemicky reagovat a přeměnit se v tvrdou tukovou látku bez mazacích vlastností. Je-li třeba použít jiné mazivo, bude pravděpodobně nutné před aplikací nového maziva důkladně odstranit z ložiska mazivo původní. Výrobci ložisek a maziv mohou pomoci při určování, zda dvě maziva, která máte v plánu použít, můžete smíchat dohromady.

Problém s viskozitou

Viskozita představuje nejdůležitější vlastnost oleje. Viskozitu lze definovat jako tloušťku mazacího filmu nebo odolnost oleje vůči proudění a smyku. Tím, jak minerální oleje stárnou, dochází ke změnám velikosti a tvaru jejich molekul, což snižuje úroveň viskozity během životnosti oleje.

Výběr mazacího oleje se správnou viskozitou pro konkrétní aplikaci je velmi důležitý. A poněvadž viskozita oleje klesá se zvyšující se teplotou, musí být počáteční tloušťka mazacího filmu při spouštění stroje silnější, aby mohlo dojít ke snížení viskozity. Při vyšších rychlostech otáčení ložiska navýší hustý olej svůj odpor a nemusí dojít k jeho vtažení do zatížené zóny ložiska. Z tohoto důvodu je velmi důležité zvolit správnou úroveň viskozity v rámci aplikací, kde se vyskytují nízké nebo vysoké teploty, včetně vysokých otáček hřídelí. Výrobci ložisek a olejů vám zcela jistě budou nápomocni při stanovení potřebné viskozity mazacího oleje pro vaši konkrétní aplikaci.

Pochopení zákonitostí při působení třecí síly

Hlavním účelem mazání ložisek je oddělení kovových povrchů, podpora při zatížení a eliminace nebo minimalizace opotřebení. Vytvořením vrstvy mazacího oleje mezi válečky a oběžnými drahami je olej skutečně schopen oddělit pohybující se součásti, plně podporovat zatížení ložisek a zabránit opotřebení.

V ideálním případě odděluje olejový film pohyblivé komponenty a zabraňuje těmto povrchům ve vzájemném kontaktu. Ve skutečnosti dochází k různým stupňům oddělování v závislosti na typu ložiska, viskozitě oleje, zatížení a rychlosti otáčení. V praxi rozeznáváme tření mezní, smíšené a kapalinné.

V rámci mezního tření není tloušťka mazacího filmu dostatečná pro oddělení kovových povrchů a dochází ke kontaktu kov na kov. Zátěž je přenášena spíše povrchovými nerovnostmi než prostřednictvím olejového filmu. Výsledná třecí síla dosahuje v tomto případě maximálních hodnot, což má za následek zvýšenou míru opotřebení, vývin tepla a vede k předčasnému selhání ložiska.

U kapalinného tření jsou oba povrchy zcela odděleny. Tloušťka mazacího filmu je dostatečná pro zabránění kontaktu kov na kov a plně podporuje zatížení ložiska. Při hydrodynamickém způsobu mazání je olej působením rotujících součástí strháván do oblasti zátěže mezi válečky a oběžnými drahami, přičemž je udržována stabilní tloušťka mazacího filmu. U tohoto typu ložiska dochází k opotřebení pouze při zastavování nebo spouštění stroje.

U smíšeného typu tření se na obou površích nachází dostatečná tloušťka kapalinného filmu, ale dochází k mírnému kontaktu mezi povrchovými nerovnostmi. Při elastohydrodynamickém typu mazání je působením valivých prvků mazací olej vtahován do kontaktní oblasti mezi válečky a oběžnými drahami. Kontaktní plocha mezi válečky a oběžnými drahami je obvykle velmi malá kvůli rozdílné geometrii obou těles. Když je olej vtahován přes tuto oblast, dochází k extrémnímu nárůstu tlaku, což způsobuje zvýšení viskozity oleje. Síly vyvíjené v této oblasti způsobují, že se obě tělesa elasticky deformují a vytvářejí lineární nebo rovnoběžnou oblast, skrze kterou olej protéká.

Při správném způsobu mazání fungují valivá ložiska v rámci elastohydrodynamického mazacího filmu, avšak kvůli vysokému zatížení se u nich může vyskytnout smíšené mezní tření, což znamená, že dochází k mírnému kontaktu s povrchovými nerovnostmi. Časem toto mírné opotřebení způsobí, že se ložisko rozpadne a dojde k jeho úplnému selhání. Tento typ selhání je definován životností ložiska L10. Vzhledem k mnoha proměnným okolnostem může vývoj a udržování elastohydrodynamických podmínek ve valivých ložiscích představovat docela náročný úkol.

Mazací olej a jeho znečištění

Vlhkost a znečištění pevnými částicemi jsou hlavní přispěvatelé selhání kvality oleje/ložiska. Když se pevné částice smísí s olejem, jsou vtahovány do zátěžové zóny ložiska. Kvůli vysokým tlakům a zátěži jsou částice vtahovány do oběžných drah, což způsobuje důlkovou korozi, eventuálně odlupování. Vlhkost absorbovaná olejem způsobuje zhoršení úrovně jeho viskozity, což vážně ovlivňuje schopnost mazacího oleje oddělovat se a promazávat.

Ložiska používaná v prostředích vystavených značné kontaminaci nebo vlhkosti mohou vyžadovat častější intervaly čištění a udržování kvality oleje v ložisku. Je rovněž doporučeno přijmout opatření k ochraně těsnění ložisek, aby nebyla vystavována vlivům znečištění a vody. Před nasazením mazací pistole je vždy zapotřebí vyčistit jakýkoli typ mazací hlavice. Pokud bychom to neudělali, stává se, že nečistoty nebo písek vniknou dovnitř přes mazací hlavici v okamžiku, kdy je nové mazivo přidáváno do ložiska.

Kdykoli je zařízení odstaveno z provozu na delší dobu, naplňte ložiska ze 100 % novým mazivem. Díky tomu bude mít ložisko k dispozici čistý olej v plném rozsahu mazacího filmu a bude tak zabráněno vzniku koroze. Rovněž je doporučováno pravidelně otáčet hřídelí ložiska, aby se olej v ložisku znovu náležitě přerozdělil.

Vypracování harmonogramu promazávání ložisek závisí na mnoha faktorech a každá aplikace mívá svůj vlastní soubor požadavků. Pochopit celkovou problematiku a to, že mazivo je používáno k proplachování nebo čištění ložisek, k prevenci koroze, případně k odvádění tepla, je rozhodující pro stanovení odpovídajícího mazacího režimu. Výrobci ložisek a maziv svým zákazníkům určitě rádi pomohou a poskytnou jim cenné rady pro zabezpečení hladkého chodu jejich strojů a zařízení.

Keith Bartley je hlavní konstruktér pro Dodge Bearing and Power Transmission Components ve společnosti ABB. Do společnosti ABB nastoupil v roce 2015 a má více než 25 let zkušeností v oboru.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

FORMY a PLASTY 2020
2020-10-07 - 2020-10-08
Místo: Brno
Výrobný manažment
2020-10-13 - 2020-10-14
Místo: Holiday Inn Žilina
ÚDRŽBA 2020 - „Efektivnost aplikace Průmyslu 4.0 do managementu údržby“
2020-10-14 - 2020-10-15
Místo: Konferenční centrum AV, zámek Liblice
Konference kvality 2020
2020-10-22 - 2020-10-22
Místo: Praha

Katalog

Panasonic Electric Works Europe AG
Panasonic Electric Works Europe AG
Veveří 3163/111
616 00 Brno
tel. +420 541 217 001

Brady s.r.o
Brady s.r.o
Na Pantoch 18
831 06 Bratislava
tel. +421 2 3300 4862

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

ABB s.r.o.
ABB s.r.o.
Vyskočilova 1561/4a
14000 Praha 4
tel. +420739552216

všechny firmy
Reklama



Tematické newslettery






Anketa


Na horách/u moře
Na chalupě/chatě v tuzemsku
Co je to dovolená?

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   Partneři   |   Blogy   |   
Copyright © 2007-2020 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI