Prawidłowe smarowanie łożysk

Zdjęcie: TriboTec

 

Dbanie o prawidłowe smarowanie łożysk jest jednym z podstawowych zadań, jakie stawia się przed działami UR w zakładach produkcyjnych. Ważny jest nie tylko rodzaj i jakość zastosowanego środka smarnego, ale podanie jego właściwej ilości dla uniknięcia niedosmarowania jak i przesmarowania. Warto też wiedzieć, że nie wszystkie łożyska wymagają w ogóle smarowania (np. wybrane łożyska z tworzyw sztucznych).

 

Przyjmuje się, że największy wpływ na trwałość łożysk ma ich smarowanie. Co najmniej 80% związanych z nimi awarii jest związanych ze smarowaniem i zawartymi w środku smarnym zanieczyszczeniami. Nowoczesne środki smarne opracowuje się, by skutecznie zmniejszały zużycie łożysk, zapobiegały ich korozji i dobrze odprowadzały ciepło z pracujących powierzchni. Z praktycznego punktu widzenia ważne jest dobranie odpowiedniego smaru, jego ilości w łożysku i przewidywanej żywotności, na którą wpływa prędkość obrotowa łożyska, temperatura pracy i warunki środowiskowe. Negatywne skutki zbyt małej ilości smaru w łożysku wydają się oczywiste, bo wraz ze wzrostem tarcia szybko rośnie temperatura. Nadmiar środka smarnego również zwiększa opory w łożysku i wzrost jego temperatury. To szkodliwe działanie występuje zwłaszcza przy wysokich obrotach i może być przyczyną uszkodzenia łożyska.

Uzupełniając smar w łożysku, często stajemy przed problemem jakim smarem dosmarować dane łożysko. Oczywiście najlepiej zastosować taki sam jaki już się w nim znajduje. W praktyce nie zawsze jest to w danej chwili możliwe i wtedy można zastosować smar o podobnym składzie oleju, zagęszczacza i dodatków. Niestety nadal występuje ryzyko dojścia do reakcji chemicznych pomiędzy zawartymi w nich składnikami, co może znacznie zmienić jego parametry użytkowe. Producenci łożysk i smarów podają informacje, które smary można bezpieczne łączyć. Jednak najbezpieczniej jest całkowicie usunąć stary smar przed wprowadzeniem nowego.

Obecnie są na rynku rozwiązania wspierające kontrolę pracy łożysk w tym ich prawidłowego nasmarowania. Na przykład firma UE Systems oferuje urządzenia diagnostyczne do inspekcji ultradźwiękowej. Dzięki nim można monitorować stan łożysk i ich smarowanie. Poza wczesnym ostrzeżeniem o początkowym stadium awarii łożysk można wykrywać brak środka smarnego, jak również zapobiegać nadmiernemu smarowaniu. Urządzenia takie jak Ultraprobe 201 Grease Caddy mogą dzięki wizualizacji fal ultradźwiękowych poinformować technika o tym, że smaru już w łożysku wystarczy.

 

Co radzą specjaliści?

Zapytaliśmy, na co zwrócić uwagę, wybierając nowoczesne środki smarne, sposób smarowania w tym również konstrukcji nietypowych. Katarzyna Skarżycka z firmy PUH Impex-Saro zwraca uwagę, że zarówno producenci łożysk jak i producenci środków smarnych określają, w jaki sposób dobierać je odpowiednio do różnych aplikacji. Możemy założyć, że są one dobrane właściwie, ale żeby można było mówić o prawidłowym smarowaniu konieczne jest spełnienie jeszcze innych warunków takich jak właściwa częstotliwość smarowania i zastosowanie odpowiedniego środka smarnego we właściwym punkcie smarnym (jest to szczególnie istotne, gdy mamy wiele punktów smarnychm dla których są przewidziane różne środki smarne). Aby prawidłowo zrealizować manualne smarownie należy oddelegować do tego pracownika, który będzie świadomy swoich zadań i bardzo uważny. Nie wyklucza to wprawdzie pomyłki smarowniczej, szczególnie gdy wiele czynności wykonuje się rutynowo.

Najlepszym sposobem na zapewnienie prawidłowego smarowania i odpowiedniej ilości smaru we właściwych interwałach czasowych i w określonym punkcie smarnym są automatyczne systemy smarowania. Likwidują one jakiekolwiek ryzyko dostarczenia nieodpowiedniego środka smarnego, ominięcia okresu smarowania i zadozowania niewłaściwej ilości smaru. W zależności od konfiguracji punktów smarnych możemy zastosować centralne systemy smarowania obejmujące wiele punktów smarnych, automatyczne smarownice wysokiego ciśnienia tworzące niewielkie systemy centralnego smarowania albo jednopunktowe smarownice automatyczne.

Automatyczne smarowanie oprócz podstawowych zalet wymienionych dalej pozwala na znaczną redukcję kosztów, zwiększenie bezpieczeństwa pracy i zapobiega przyspieszonemu zużyciu łożysk z powodu niewłaściwego (nadmiernego lub niedostatecznego) smarowania. W zależności od środowiska pracy i warunków otoczenia mamy do dyspozycji smarownice wykorzystujące reakcję chemiczną lub smarownice elektromechaniczne. Ponadto możemy wybrać różne pojemności zbiorników ze smarem oraz czas dozowania środka smarnego, którego zakres ustawień jest bardzo szeroki (od 1 tygodnia do 36 miesięcy). Smarownicę można zamontować bezpośrednio na łożysku lub w pewnej odległości od niego, a smar doprowadzać przewodem. Pozwala to na uwzględnienie podczas montażu ewentualnych warunków pracy takich jak wibracje, wysokie i niskie temperatury, wilgoć, wysokie zapylenie oraz inne zadania mogące niekorzystnie wpłynąć na system smarowania. Znacząco wzrasta też bezpieczeństwo pracy, które można obliczyć na podstawie rachunku prawdopodobieństwa np. dla łożyska o średnicy wewnętrznej ok. 100 mm dla którego konieczne jest codzienne smarowanie manualne. Jeśli zamiast smarowania ręcznego zastosujemy automatyczną smarownicę o pojemności 250 cm3, to łożysko będzie smarowane przez 3 miesiące. Podczas smarowania ręcznego pracownik musiałby podejść do łożyska 90 razy, a w przypadku zastosowania automatycznych smarownic tylko dwa razy. Każde podejście do punktu smarnego statystycznie niesie pewne ryzyko wypadku, więc zastosowanie automatycznego smarowania ogranicza ryzyko wypadku 45-krotnie. Jak dodaje Katarzyna Skarżycka, oferując lub instalując u klientów systemy smarowania, firma często korzysta z rozwiązań mieszanych, czyli stosuje jednocześnie smarownice jednopunktowe oraz centralne systemy smarowania obejmujące kilka lub kilkadziesiąt punktów smarownych. Zapewnia to smarowanym urządzeniom optymalne warunki pracy, zapobiegając jednocześnie awariom z tytułu niewłaściwego smarowania.

Krzysztof Cholewa z firmy TriboTec Polska zwraca uwagę na pompę PMP z gamy produktów oferowanych przez TriboTec – znanego producenta systemów centralnego smarowania. Jest ona przeznaczona do zasilania układów progresywnych o średniej rozpiętości i nawet dużej liczbie punktów smarowania. Alternatywnie może być wykorzystana jako pompa wieloprzewodowa do niewielkich systemów. Jest to kompaktowy agregat smarowniczy z napędem elektrycznym, zbiornikiem smaru i własnym sterowaniem. Może on być dodatkowo wyposażony w sygnalizację niskiego poziomu, a sterownik może odbierać sygnał pracy potwierdzający pracę zasilanego przez pompę rozdzielacza progresywnego. Zróżnicowane zbiorniki (od 2 do 12 dm3) w wykonaniu plastikowym lub metalowym oraz zasilenie 12 V, 24 V DC lub 110/230 V AC czyni pompę niezwykle uniwersalną. Sekcje smarownicze (pompa może mieć 1, 2 lub 3) mogą mieć regulowane wydajności oraz być wyposażone w zawór bezpieczeństwa i manometr. Moduł GSM do zdalnej kontroli i sterowania pracą pompy wynosi pompy PMP na szczyty osiągnięć technicznych w dziedzinie pomp smarowniczych. Nowością w ofercie firmy jest np. automatyczna smarownica jednopunktowa. Bo choć systemy centralnego smarowania są w ostatnim czasie coraz powszechniej stosowane w przemyśle i przyczyniają się to do zwiększenia wydajności, efektywności i trwałości smarowanych maszyn oraz urządzeń, to nie zawsze jednak znajdują się ekonomiczne przesłanki do stosowania tak rozbudowanych systemów smarowania. Optymalnym wyborem jest stosowanie jednopunktowych smarownic wielokrotnego użytku z napędem elektrycznym (bateryjnym) typu SPE. Smarownice te mają zasobnik środka smarnego o pojemności 150 lub 250 cm3. Dużą zaletą jest to, że można taki zasobnik napełnić samodzielnie smarem odpowiednim dla węzła tarcia. Smarownica jest zasilana baterią, która wystarcza na jedno opróżnienie zasobnika. Czas tego opróżnienia można nastawić w zakresie od 1 do 12 miesięcy. Smarownica samoczynnie okresowo załącza się i aplikuje stałą niewielką dawkę smaru do punktu smarowania. Po całkowitym opróżnieniu zasobnika należy założyć nowy zasobnik i wymienić baterię. Smarownica jest gotowa do ponownej pracy a szacowana żywotność to 5–10 lat zależnie od warunków pracy. Warto też zwrócić uwagę, że inna jest zasada działania tych smarownic w porównaniu z gazowymi lub sprężynowymi. W obu tych ostatnich smar wyciskany jest pod określonym ciśnieniem, a jego ilość jest wynikiem oporów płynięcia. Ten zależy w dużej mierze od takich czynników jak płynność smaru (ta z kolei zależy od temperatury) i ciśnienia zwrotnego w punkcie smarowania. Producenci smarownic gazowych podają nawet tabele do przeliczania szybkości zużycia w zależności od temperatury otoczenia. Trudno jednak poprawnie dobrać taką smarownicę, gdy temperatura otoczenia zmienia się w dużym zakresie.

Smarownicę z napędem bateryjnym z kolei charakteryzuje stałość dawki smaru na jeden cykl. W jej przypadku ciśnienie, jakie musi wytworzyć, wynika z oporów płynięcia smaru do węzła tarcia. Wpływ na wielość dawki jest minimalny. Smarownie takie jest wiec precyzyjniejsze i pewniejsze a dawki podawane przez cały okres smarowania niemal jednakowe. Dlatego – jak mówi, Krzysztof Cholewa – warto rozważyć zastosowanie smarownic SPE dla węzłów, dla których system centralnego smarowania nie jest sensownym wyborem.

Można powiedzieć, że łożyska ślizgowe z tworzyw sztucznych oferowane przez firmę igus mają specyficzne wymagania, jeśli chodzi o smarowanie. Jak mówi Michał Obrębski, manager produktu Łożyska Ślizgowe iglidur w firmie igus, oferowane łożyska z założenia nie wymagają smarowania w ogóle (są samosmarowne). Jednakże zdarzają się czasem sytuacje, w których użycie smaru może być wskazane. Na przykład, gdy trybopolimerowe łożyska z igliduru stosowane są na zewnątrz pomieszczeń (w warunkach narażonych na warunki atmosferyczne – chodzi głównie o wilgoć) w połączeniu z wałami niezabezpieczonymi w żaden sposób przed korozją. Do współpracy z łożyskami iglidur w mokrych warunkach sugerowane jest stosowanie np. prętów pokrytych warstwą chromu lub zabezpieczonych przed korozją w jakikolwiek inny sposób (wyjątkiem jest cynkowanie galwaniczne – ten proces tworzy dość miękką powłokę, która z czasem może być całkowicie wytarta w miejscu styku łożyska i wału). W przypadku wału stalowego bez żadnej powłoki samosmarowość łożyska nie ochroni stalowego sworznia przed korozją. Niezastosowanie smaru w tej sytuacji może z czasem prowadzić do zwiększenia chropowatości powierzchni na skutek korozji powierzchniowej, co może wpłynąć na skrócenie żywotności układu. W opisanym przypadku smar stanowi głównie formę zabezpieczenia wałka przed wilgocią i rdzą. Jak dodaje, dobór środków smarnych jest tu kierowany głównie chemiczną odpornością tworzywa, z którego wykonane jest łożysko. Producenci środków smarnych często nie podają pełnego składu, starając się chronić w tajemnicy recepturę. Z tego względu zaleca się wykonać prosty test środka smarnego z łożyskiem iglidur, tak samo, jak robi się to na małym skrawku materiału podczas prania ubrań z nietypowych tkanin, aby ochronić je przed zniszczeniem. Lepszym wyborem są zazwyczaj smary o pochodzeniu mineralnym niż syntetycznym.

Wszystkie produkty, które wykonane są z materiałów iglidur, mogą być interesujące, gdy smarowanie stanowi problem. Te produkty to między innymi łożyska ślizgowe iglidur z kołnierzem i bez, łożyska liniowe drylin, nakrętki trapezowe dryspin i wiele innych. Jeżeli chodzi o miejsca zastosowania, w których smarowanie może być problematyczne, to są to zarówno aplikacje bardzo czyste, jak i bardzo brudne. Przykładem tych pierwszych jest branża spożywcza. Stosowanie smarów jest nie wskazane, a jeżeli już konieczne, to muszą to być specjalistyczne smary przeznaczone do użycia w kontakcie z żywnością. Przykładem brudnej aplikacji jest maszyna rolnicza i duże zapylenie oraz zabrudzenie występujące w miejscu jej użytkowania, czyli na polu. W takich zastosowaniach użycie smaru w łożysku ułatwia gromadzenie się drobin zanieczyszczeń, które przyklejają się do środków smarnych. Po dłuższym czasie i w intensywnym zabrudzeniu ostatecznie smar miesza się z zanieczyszczeniami, tworząc coś na kształt „pasty ściernej”, która przynosi odwrotny efekt do zamierzonego i prowadzi do szybkiego zacierania się sworzni i łożysk. Dla suchych łożysk z materiałów iglidur brud nie pozostaje bez znaczenia, ale w znacznie mniejszym stopniu wpływa na przedwczesne zużycie. Michał Obrębski zaznacza, że igus to przede wszystkim produkty, które nie wymagają użycia smarów, co ma bardzo pozytywny wpływa na ochronę środowiska i wpisuje się w politykę społecznej odpowiedzialności biznesu, która jest bliska filozofii działalności firmy. To bardzo ważne i szczególnie doceniane w ostatnich latach.

Podsumowując, warto zauważyć, że coraz więcej uwagi zwraca się na przesmarowywanie łożysk. Wynika to z tego, że coraz częściej w przemyśle spotykamy nowoczesne maszyny, które projektuje się do wydajnej pracy, co wiąże się z szybko obracającymi się łożyskami. Jak sobie radzić nie mając wyspecjalizowanego urządzenia takiego jak choćby wspomniany już Ultraprobe firmy UE Systems? Specjaliści radzą, by podczas smarowania zwrócić uwagę i przestać smarować, jeśli wyczujemy nienormalnie wysokie ciśnienie wsteczne. Zawsze należy się upewnić, że otwory, którymi ma wydostawać się nadmiar smaru, są oczyszczone z resztek i np. starej, twardej skorupy, która może je blokować. Warto też rozważyć zainstalowanie smarownic z manometrami, odcinającymi smarowniczkami lub zaślepkami odpowietrzającymi. Smar do łożyska należy wprowadzać, pompując go co kilka sekund. Zastosowanie dźwigni do szybkiego wciśnięcia smaru może też spowodować uszkodzenie uszczelnienia i uniemożliwić prawidłowe rozprowadzenie smaru w łożysku. Należy również brać pod uwagę, że określenie właściwego harmonogramu smarowania łożysk zależy od wielu czynników. Nie wszystkie mogą brać pod uwagę producenci łożysk i smarów przygotowując swoje zalecenia dla użytkowników.

 

Autor: Bohdan Szafrański

Tekst w wersji PDF poniżej lub proszę kliknąć link do pobrania pliku PDF

GM_2020_1_40_45_Smarowanie
Authors

Related posts

Góra
English