Smarowanie przekładni i łożysk

Smarowanie1_m

 

Najpopularniejsze mechanizmy, które wymagają smarowania, to przekładnie i łożyska. I w tej dziedzinie producenci nie zasypiają gruszek w popiele i starają się dostarczać nowe produkty, charakteryzujące się lepszymi własnościami od konkurencyjnych, lub są w podobnej klasie jeśli chodzi o parametry, ale są tańsze.

 

Smarowanie łożysk

Szacuje się, że około 1/3 przedwczesnych uszkodzeń łożysk jest spowodowanych przez stosowanie niewłaściwego smaru lub nieodpowiednie smarowanie. Każde łożysko pozbawione właściwego smarowania w sposób nieunikniony ulegnie uszkodzeniu na długo przed osiągnięciem przewidywanego okresu trwałości.

Skład chemiczny nie jest jedynym czynnikiem determinującym jakość określonego smaru, ponieważ nowoczesne środki smarne są bardzo złożone pod tym względem. Kryteria doboru dla uzyskania prawidłowego smarowania obejmują rodzaj i wielkość łożyska, temperatury pracy, prędkości i obciążenia, jak również wymaganą trwałość eksploatacyjną i okresy dosmarowywania.

Smarowanie łożysk ślizgowych zazwyczaj bazuje na smarach plastycznych, które zawierają mydła: Al, Li, Mg, Ca, oraz Na. Dużym uznaniem cieszą się smary stałe z substancjami takimi jak grafit, disiarczek molibdenu, azotek boru, mika, boraks, siarczan srebra, jodek ołowiawy oraz wernikulit. W środkach smarnych nie brakuje substancji organicznych takich jak chociażby wosk czy też stałe kwasy tłuszczowe.

Niejednokrotnie zastosowanie znajdują oleje mineralne lub syntetyczne o podwyższonych właściwościach przeciwzużyciowych i przeciwzatarciowych. Dla prawidłowego smarowania łożysk ważna jest lepkość kinetyczna, a także temperatura płynięcia oleju. Istotne jest aby ten drugi parametr był niższy od minimalnej temperatury uruchamiania łożyska o około 10°C. Przemysł nie obejdzie się bez łożysk pracujących w szerokim zakresie temperatur. W takich aplikacjach wskaźnik lepkości powinien być wtedy możliwie najwyższy.

Smarowanie łożysk tocznych zazwyczaj bazuje na smarach plastycznych. Ze względów ekonomicznych i konstrukcyjnych bardzo często smary zastępuje się olejami. Takie rozwiązanie szczególnie sprawdza się w przypadku łożysk, które pracują w wysokiej temperaturze. Oleje stosuje się również w wałach skrzyń przekładniowych oraz aplikacjach, które są silnie obciążone i pracują przy znacznych obrotach szybkoobrotowych, a także działają w systemach smarowania obiegowego.

 

Źródło Lubricore Industries_m

Źródło: Lubricore Industries

 

Smarowanie łożysk ślizgowych

W łożyskach ślizgowych olej doprowadzany jest otworami lub kanałami, które najczęściej wykonane są w nieobciążonej części panwi. Zdarzają się jednak modele łożysk z kanałami wydrążonymi w czopie łożyska. Olej rozprowadza się za pomocą rowków o przekroju trójkątnym lub wycinka koła. Ważne jest, aby rowki były rozmieszczone równomiernie w łożysku, najczęściej poprzecznie do kierunku ruchu. Rowki nie dochodzą do brzegów konstrukcji, dzięki czemu olej nie wypływa poza łożysko. Od czego zależą zatem wymiary rowków doprowadzających, a co za tym idzie natężenie przepływu oleju? W dużej mierze parametry te są zależne od średnicy łożyska. Obowiązuje przy tym zasada, że im większa jest średnica łożyska, tym większa jest powierzchnia przekroju rowków smarujących. Jeżeli rowki są odpowiednio ukształtowane powstaje tzw. klin smarujący.

 

Oleje przekładniowe
W przekładniach przemysłowych jest odnotowywany coraz większy wzrost mocy. Wymaga się więc coraz wyższych obciążeń i temperatur w obrębie ograniczonych wymiarów projektowych przekładni. Ponadto oczekiwany jest coraz dłuższy czas pracy, a także większa niezawodność i wyższa efektywność energetyczna. Smarowanie takich przekładni wymaga również coraz lepszych parametrów wydajnościowych olejów smarowych. Specjalnie do tych wymagań są opracowywane i ciągle ulepszane oleje syntetyczne o dobrej odporności na starzenie, nośności i niskich współczynnikach tarcia.

 

Mobilgear SHC XMP 320

Źródło: Mobil

 

Nowoczesne oleje przekładniowe bazują na technologiach uwzględniających tribologiczne wymagania, jakim muszą sprostać przemysłowe przekładnie, takie jak na przykład odporność na zacieranie, zużycie i zmęczenie oraz ochrona w łożyskach tocznych. Nad składem olejów pracuje się w ścisłej współpracy z wiodącymi producentami przekładni. Wszystko po to, aby środek smarny był dostosowany do konkretnych parametrów materiałów współpracujących i obciążeń, przy pomocy zaawansowanych pakietów dodatków do olejów bazowych.

 

Dobór oleju do przekładni

Jeżeli konieczny jest dobór środka smarnego innego niż ten, który był dotychczasowo stosowany kluczową rolę odgrywa uwzględnienie wymagań producenta przekładni. Tym sposobem zyskuje się informacje na temat odpowiedniego środka smarnego. W typowych przekładniach podaje się klasę jakościową oleju zgodnie z klasyfikacją ISO 6743-6 oraz klasę lepkościową wg ISO 3448. W efekcie podczas doboru środka smarnego porównuje się wymagania producenta przekładni z środka smarnego, które podano w karcie katalogowej.

Ważne jest uwzględnienie niskotemperaturowych właściwości oleju w przypadku gdy olej pracuje w niskich temperaturach. Chodzi przede wszystkim o temperaturę płynięcia środka smarnego. Ważne jest aby była ona niższa o 5–10°C od przewidywanej najniższej temperatury uruchamiania przekładni. Oprócz tego na etapie doboru oleju bierze się pod uwagę szereg czynników o charakterze eksploatacyjnym i konstrukcyjnym. Jest to typ przekładni, prędkość obrotowa, stopień redukcji oraz zakres temperatury pracy (najniższa i najwyższa). Nie mniej ważna jest przenoszona moc, powierzchnia styku zębów, charakterystyka obciążeń, sposób sterowania, sposób smarowania, a także zawartość wody w oleju i możliwość wycieków oleju.

 

Źródło Mercedes Benz_m

Źródło: Mercedes Benz

 

Przegląd oferty rynkowej

Molykote BR2+ (firmy Dow Corning) to uniwersalny smar z dodatkiem dwusiarczku molibdenu, z domieszką grafitu do powierzchni metal/metal na bazie oleju mineralnego mydła litowego, dodatków EP i środków przeciwkorozyjnych do małych i dużych prędkości, szczególnie odpowiedni do przenoszenia średnich i dużych obciążeń w ciężkich warunkach pracy. Produkt jest stosowany głównie do smarowania łożysk tocznych, łożysk ślizgowych, prowadnic liniowych, myjek wysokociśnieniowych, tocznych elementów prowadnic, połączeń trzpieniowych, wrzecion, ślimacznic oraz wielowypustów. Chodzi przede wszystkim o urządzenia przemysłu drzewnego i tworzyw sztucznych, a także drukarnie i fabryki produkujące ceramikę. Smar MolykoteBR2+ stosuje się również w cementowniach, hutnictwie oraz innych gałęziach przemysłu ciężkiego i maszynowego.

Z kolei smary Arcanol firmy FAG oferowane są z myślą o kilku zastosowaniach. I tak też produkty Multitop, Multi2 oraz Multi3 są smarami uniwersalnymi przeznaczonymi do łożysk kulkowych i wałeczkowych. Z kolei produkty Load220, Load400 i Load1000 stanowią smary dla łożysk kulkowych i wałeczkowych pracujących przy zwiększonym obciążeniu. Oprócz tego produkty oznaczone jako: Temp 90, Temp110, Temp 120 oraz Temp 200 są smarami specjalnymi używanymi przy smarowaniu łożysk kulkowych i wałeczkowych, które pracują w aplikacjach narażonych na działanie wysokiej temperatury i znacznych obciążeń.

Olej przekładniowy Castrol Manual EP 80W-90 to substancja mineralna przeznaczona przede wszystkim do przekładni walcowych prostych i skośnych, które są stosowane w samochodowych skrzyniach manualnych, gdzie wymagane jest stosowanie olejów z dodatkami przeciwzużyciowymi.

Warto zwrócić uwagę na produkt Transgear PAG 150. Jest to olej przekładniowy oferowany przez firmę Orlen. Syntetyczne oleje do przekładni przemysłowych Transgear PAG 150 produkowane są na bazie polialkilenoglikoli. Oleje tego typu opracowano z myślą o pracy w ekstremalnie wysokich obciążeniach oraz w wysokiej temperaturze. Jako cechy oleju Transgear PAG 150 należy wymienić przede wszystkim zdolność do przenoszenia ekstremalnie wysokich obciążeń, wysoką odporność na starzenie, zapewnienie ochrony przeciwkorozyjnej, dobrą charakterystykę deemulgowania, kompatybilność z powszechnie stosowanymi uszczelnieniami oraz brak w składzie chloru, siarki i związków ołowiu. Oleje Transgear PAG 150 przeznaczone są do smarowania różnego rodzaju urządzeń i mechanizmów pracujących w temperaturach przewyższających 200°C, w tym wysokoobciążonych mechanicznych przekładni urządzeń przemysłowych, m.in: przekładni walcowych o zębach prostych, przekładni stożkowych o zębach skośnych i krzywoliniowych, przekładni ślimakowych (kalendry) podlegających wysokim obciążeniom termicznym, łożysk tocznych i ślizgowych oraz sprężarek tłokowych.

Z kolei z oferty firmy ExxonMobil wybrać można np. syntetyczny olej przekładniowy Mobilube 1 SHC 75W-90. Jest on przeznaczony do stosowania w wysoko obciążonych manualnych skrzyniach biegów i mostach napędowych, które wymagają stosowania olejów przekładniowych w szerokim zakresie temperatur otoczenia oraz wszędzie tam, gdzie mogą występować przeciążenia lub obciążenia udarowe. Mobilube 1 SHC 75W-90 cechuje stabilność termiczna, wysoki wskaźnik lepkości (VI), niska temperatura płynięcia oraz zachowanie właściwości w niskich temperaturach.

 

Źródło Mobil_m

Źródło: Mobil

 

 

Łożyska bezsmarowe

Biorąc pod uwagę podział łożysk ze względu na rodzaj smarowania, łożyska smarowane cieczami lub smarami plastycznymi pozwalają na uzyskanie największych oszczędności energii. Mówi się nawet, że w tym zakresie największe korzyści można uzyskać stosując łożyska bezsmarowe. W łożyskach bezsmarowych panew najczęściej wykonana jest z polimerów lub spieków, które są nasączone olejem. Panwie porowate wytwarza się z prasowanych proszków, po czym spieka się je w stanie stałym. Materiał tego typu cechuje się w swoim wnętrzu porami w ilości około 25 % objętości. Pory wypełniają się olejem, dzięki czemu zyskuje się właściwe smarowanie przez cały okres eksploatacji. Łożyska bezsmarowe stanowią dobre rozwiązanie w aplikacjach, gdzie smarowanie tradycyjne nie zda egzaminu. Bardzo często elementy tego typu uwzględnia się także w miejscach wymagających zachowania szczególnej czystości. Łożyska bezsmarowe warto uwzględnić także w maszynach i urządzeniach narażonych na działanie agresywnych cieczy i gazów a także na występowanie zanieczyszczeń i niskich temperatur.

 

Autor: Sławomir Pietrzko

 

Artykuł pochodzi z dodatku Smarowanie i Mechanizmy

Okladka Smarowanie i mechanizmy 2015_m

Authors

Related posts

Góra
English