Ako predchádzať poškodeniu ložiska: Najčastejšie problémy
Ako predchádzať poškodeniu ložísk?
5 min.
Poškodené ložiská vedú k prestojom a strate produktivity. Zistite, ako predchádzať poškodeniu, kým nebude príliš neskoro.
Najčastejší zabijaci ložísk
Najčastejší „zabijaci“ ložísk, alebo príčiny poškodenia a predčasného konca životnosti ložísk sú: Nedostatočné mazanie, znečistenie, preťaženie a nesprávna manipulácia a inštalácia.
Dopadajú na valčekové, ihlové, kužeľové aj guľôčkové ložiská. Keď udrejú, prinútia firmu zaplatiť opravu a výmenu ložiska aj susedných poškodených dielov, napríklad puzdier a hriadeľov. Zabijaci ložísk tiež znižujú prevádzkovú efektivitu závodu, zvyšujú prestoje a v najhorších prípadoch spôsobujú zranenia pracovníkov.
Tu sú rady, ako môžu technici týchto štyroch zabijakov ložísk strážiť a zneškodňovať.
1. Nedostatočné mazanie
Nedostatočné mazanie je hlavným zabijakom ložísk. Je možné ho rozdeliť do ôsmich základných kategórií:
preplňovanie
nedostatočné plnenie
nesprávne špecifikácie
miešanie alebo nezlučiteľnosť
nesprávne mazanie a intervaly
zlá kvalita maziva alebo oleja
kontaminácia vodou
OEM výrobcovia a dodávatelia ložísk zvyčajne pri ložiskách špecifikujú správne množstvo maziva, jeho typ, kvalitu, prívodný systém, cyklus dopĺňania, viskozitu a aditíva. Môžu tiež pomôcť vybrať pre ložiská mazivá na základe histórie, zaťaženia, rýchlostí, tesnení, prevádzkových podmienok a očakávanej životnosti.
Výrobcovia a distribútori by tiež mali uvádzať podrobné odporúčania ohľadom skladovania, skladovateľnosti, dopravy, filtrácie a ďalších preventívnych opatrení. A ak sa zmenia nejaké podmienky, aj tie, ktoré sa zdajú nevýznamné, je potrebné konzultovať s dodávateľom maziva.
Miešanie rôznych akostí a značiek mazacích tukov alebo olejov môže mať katastrofálne následky. Mazivá musia byť navzájom zlučiteľné, aby v priebehu času správne fungovali. Vzhľadom na významné chemické rozdiely medzi zahusťovadlami, základnými olejmi, aditívami a ďalšími prísadami by sa niektoré mazivá nemali nikdy miešať s inými.
Pred zmenou maziva si overte zlučiteľnosť u dodávateľov mazív. V niektorých prípadoch môže byť potrebné špeciálne testovanie. Skôr než náhle prejdete na nové mazivo alebo aditívum, doprajte si čas, aby sa zo systému mohlo dostať všetko staré mazivo. To je vhodný okamih na kontrolu vedenia, spojovacích prvkov, rozdeľovačov, čerpadiel a tesnení a vykonanie potrebných nápravných opatrení.
Po vybraní a použití maziva u neho aj u ložísk vždy kontrolujte známky problémov. Trvale alebo aspoň pravidelne sledujte teplotu ložísk. Ak ložiská pracujú pri teplotách vyšších ako 82 °C, pravdepodobne sa drasticky zníži prevádzková životnosť oleja, a to aj s inhibítormi oxidácie.
Vysoké prevádzkové teploty môžu byť spôsobené vysokými teplotami prostredia alebo procesu a náročnými prevádzkovými podmienkami, ktoré zvyšujú valivé trenie. Na druhej strane aj nízke teploty prostredia sú pre mazivá náročné, pretože pri nich hustnú a zle tečú. Prijateľný rozsah teplôt zistíte u dodávateľov ložísk.
Poškodenie ložiska spôsobené zlým mazaním máva zvyčajne tieto štyri fázy:
Vyblednutie alebo stmavnutie ložiska kvôli kontaktu kovu s kovom, ktorý zvyšuje teploty. Vyblednutie je časté u krúžkov a valčekov. V ľahkých prípadoch je vyblednutie spôsobené zafarbením plôch ložiska mazivom. V ťažkých prípadoch vybledne teplom samotný kov.
Akékoľvek ryhovanie alebo odlupovanie materiálu značí vážne problémy s mazaním a vyžaduje si okamžitú pozornosť. Hľadajte stopy vyryté v kove alebo odlupujúci sa kov.
Miestne obmedzené ryhovanie vzniká kvôli miestnemu prehriatiu, narušeniu mazacieho filmu a priamemu kontaktu medzi súčasťami. Pri kužeľových ložiskách sa môže prejaviť ako ryhy na väčšej strane kužeľa a vodiacom rebre krúžkov.
Vysoké lokálne teplo alebo kumulatívne opotrebenie môžu zmeniť geometriu alebo montážnu vôľu ložiska natoľko, že sa ložisko zablokuje, a to vedie k vzpriečeniu kužeľov, zničeniu klietky, prenosu kovového materiálu, strate momentu alebo výkonu a úplnému zadretiu ložiska.
Ak ložisko vykazuje niektoré z týchto známok, obráťte sa na technika alebo inžiniera, aby problém diagnostikoval a vyriešil. Vo väčšine prípadov je nutné ložiská pred ďalším použitím opraviť.
Znečistenie cudzími časticami tiež znamená pre ložiská problém. Aj malé množstvá prachu, nečistôt alebo úlomkov môžu narušiť olejový film, a tým poškodiť povrch ložiska. Zvlášť škodlivá je pre mazivo voda. Už 1 % vody v tuku alebo oleji môže výrazne skrátiť životnosť ložiska.
Pre ochranu pred znečistením sú rozhodujúce správne tesnenia. Informácie o správnej voľbe ložísk pre danú aplikáciu vám môže poskytnúť výrobca ložísk. Bude musieť poznať výkonnostné charakteristiky zariadenia, požiadavky na montáž, mazanie, orientáciu hriadeľa a ďalšie faktory prostredia. Zásadné sú aj druh tesnenia, použité materiály a upevnenie.
Tu sú niektoré všeobecné odporúčania pre výber a údržbu tesnení:
Používajte tesnenia vhodné pre dané podmienky prostredia a prevádzky.
Použite vonkajšie kryty alebo postupy, ktoré zabránia hromadeniu nečistôt na tesneniach a okolo nich.
Pri radiálnych hriadeľových tesniacich krúžkoch pravidelne kontrolujte pružnosť, stvrdnutie, popraskanie a kontakt s hriadeľom.
Neodstraňujte nadbytočný mazací tuk za britovými tesneniami. Môžu stratiť kontakt a účinnosť.
Dávajte pozor pri použití vody, pary alebo tlakovzdušných rozprašovačov počas pravidelného čistenia vonkajších povrchov. Mnoho rotujúcich tesnení neodoláva pare alebo vysokotlakovým rozprašovačom. Je ľahké tesnenie poškodiť a silou zaniesť znečisťujúce látky do inak čistého prostredia.
Pri rozoberaní veľkých strojov nevykonávajte zdvíhanie pomocou reťazí, oceľových lán alebo znečistených remeňov, ktoré by mohli vytvoriť ryhy na povrchu tesnenia.
Ak sú trecie plochy opotrebené, obnovte ich povrch a zabrúste ich podľa pôvodných špecifikácií pre povrchovú úpravu a priemer.
Znečistenie navyše obmedzíte dodržiavaním týchto troch zásad najlepšej praxe:
Pri demontáži ložísk za účelom kontroly ich umyte a vysušte. Pred uložením na ne potom naneste olej alebo iný konzervačný prostriedok a zabalte ich do ochranného papiera.
Pravidelne odoberajte a testujte vzorky oleje alebo tuku. V ideálnom prípade by mali mať konzistentné vlastnosti. Ak obsahujú pevné častice, určite ich zdroj a zamedzte ďalšiemu znečisťovaniu.
Pri prevencii znečistenia sa nespoliehajte len na samotné filtre. V ťažkých podmienkach, kde sú na filtre kladené vysoké nároky, je nutné plánovať pravidelné kontroly a výmenu filtrov.
Piesok, jemné častice kovu z brúsenia alebo obrábania a jemné kovové alebo karbidové častice z prevodových ústrojenstiev môžu spôsobovať opotrebenie alebo obrusovanie valivých elementov alebo krúžkov. Abrazívne opotrebenie postihuje aj ďalšie strojné súčasti a urýchľuje opotrebenie tesnenia, a tým zhoršuje jeho parametre. Medzi niektoré dôvody hromadenia jemných častíc patrí nesprávne čistenie skríň a súčastí a neúčinná filtrácia alebo nesprávna údržba filtrov.
Tvrdé častice prevalované v ložiskách môžu vytvárať jamky a otlačky vo valivých elementoch a krúžkoch. Otlačením sa vydúva kov okolo vytlačených miest, čo zvyšuje povrchové pnutie a spôsobuje predčasné drobenie a skrátenie životnosti ložiska. Kovové triesky alebo väčšie kusy nečistôt zanechané po obrábaní kvôli zlému čisteniu môžu vyvolať predčasné únavové poškodenie. Vnútorné nečistoty môžu pochádzať z opotrebovaných prevodových súkolesí, pier, tesnení, spojok, bŕzd a kĺbových spojov aj zo zle očistených skríň a poškodených alebo oddrobených súčastí.
Tvrdé častice, ako sú triesky a kovové fragmenty, sa tiež môžu zaklieniť do mäkšieho materiálu klietky a robiť žliabky vo valivých elementoch. Takzvané „žliabkovanie“ vedie k nesprávnej geometrii valivého kontaktu a kratšej životnosti ložísk.
Kontaminácia vlhkosťou a vodou vedie u ložísk k leptaniu alebo korózii. Krúžky a valivé elementy sú kvôli svojej povrchovej úprave náchylné na koróziu, ak nie sú vhodným spôsobom chránené. Leptanie je často spôsobené kondenzátom hromadiacim sa v ložisku kvôli zmenám teplôt alebo nesprávnemu skladovaniu. Tiež zariadenie ponechané dlhší čas v nečinnosti je náchylné na koróziu, ktorá môže rýchlo viesť k závažnému drobeniu materiálu.
3. Preťaženie
Preťažené ložiská sú také, ktoré pracujú mimo menovitých návrhových medzí zaťaženia, rýchlosti alebo teploty. Čím väčšie je preťaženie, tým viac skracuje životnosť ložiska. Môže tiež spôsobovať praskanie súčastí ložísk.
Aj keď preťaženie môže byť výsledkom nesprávnej prevádzky, môže tiež prameniť z nesúladu medzi ložiskom a aplikáciou. Medzi varovné známky opotrebenia patrí hluk a vibrácie, rastúce teploty, kovové triesky v mazive a filtroch a zníženie výkonu. Ďalším príznakom preťaženia je únavové drobenie – jamkovanie alebo odlupovanie materiálov ložísk. Drobenie postihuje predovšetkým krúžky a valivé elementy ložiska.
Medzi ďalšie príznaky preťaženia patrí:
Prasknutie valčeka
Odlupovanie
Prasknutie podpovrchovej vrstvy vonkajšieho krúžku
Ryhy alebo plastická deformácia na hranách valčekov a kontaktných plochách drážok krúžkov bez prírub - tieto ryhy sú čierno sfarbené a je možné ich nahmatat nechtom alebo nástrojom s ostrým hrotom
Deformácia kovu do vybrania alebo drážok krúžkov s prírubami
Preťažené ložiská je nutné opraviť alebo vymeniť, inak hrozí riziko ďalšieho poškodenia a závažnejších následkov.
4. Nesprávna manipulácia a inštalácia
Pri manipulácii s ložiskami a ich inštalácii je potrebné používať správne postupy a nástroje, pretože aj najmenšia jamka alebo vryp môže podlomiť ich prevádzkovú charakteristiku a spoľahlivosť.
Mnoho prípadov predčasného poškodenia ložísk je možné pripísať na vrub nesprávnemu skladovaniu. Preto by mali byť ložiská skladované v antikoróznom obale, kým nie sú pripravené na inštaláciu. Ak je z nejakého dôvodu nutné vybrať ložisko z originálneho obalu, naneste naň konzervačne prostriedky a zaistite opätovné zabalenie dielov.
Počas inštalácie by mali technici používať čisté nástroje v čistom prostredí a neotierať z ložiska žiadny konzervačný prostriedok.
Zabráňte poškodeniu súčastí ložísk, zvlášť klietok. Zvyčajne sa vyrábajú z mäkkej ocele, bronzu alebo mosadze a nesprávnou manipuláciou alebo inštaláciou sa môžu ľahko poškodiť.
Dôležitá je tiež evidencia. Všetku údržbu zadokumentujte, zaznamenajte dátum, model a výrobné číslo zariadenia, zostavu a výrobné číslo ložiska (ak je uvedené) a výrobcu. Pripojte poznámky ohľadom renovácie skrine alebo hriadeľa a ďalších vymenených súčastí. Tieto záznamy môžu hrať zásadnú rolu pri zisťovaní trendov vo fungovaní ložísk, stanovovaní servisných intervalov a plánovaní budúcej údržby. Záznamy sú tiež základom pre riešenie problémov so zariadením a analýzu poškodenia ložísk.
Medzi poškodenia nesprávnou manipuláciou, inštaláciou alebo demontážou patrí
Preliačenie vonkajšieho krúžku,
prasknutie príruby vnútorného krúžku
poškodenie príruby na vonkajšom krúžku
poškriabanie vo vzdialenostiach zodpovedajúcich vzdialenostiam valčekov
preliačiny alebo jamky v drážkach. Každé z nich môže byť vážne.
Poškodené súčasti je po určení základnej príčiny potrebné vymeniť alebo opraviť.
Počas inštalácie je dôležité správne ustavenie, pretože staticky vyosené ložisko bude mať kratšiu životnosť. O koľko kratšiu, to závisí od miery vyosenia. Ak je vyosené príliš, nerozkladá sa zaťaženie na valivé elementy a krúžky. Namiesto toho sa koncentruje iba na niektoré valčeky alebo guľôčky a krúžky, a to potenciálne vedie k únave. Dosadacie povrchy, plochy a osadenia a zodpovedajúce vložky a vybrania, sú dimenzované pre udržanie a prenos síl a musia byť v medziach určených výrobcom.
Pri demontáži vonkajších krúžkov zo skríň alebo nábojov kolies môže neopatrná manipulácia zanechať na dosedacích plochách vonkajších krúžkov ostriny alebo vyvýšené nerovnosti. Ak nástroj spôsobí v dosadacej ploche skrine ryhu, zanechá okolo ryhy vyvýšené okraje. Ak nebudou tieto vyvýšeniny pred opätovnou montážou vonkajšieho krúžku uhladené alebo zbrúsené, prenesú sa cez vonkajší krúžok a spôsobia zodpovedajúce vyvýšené miesta na vnútornom priemere vonkajšieho krúžku. Tým sa zvyšuje pnutie valivého kontaktu a môže dôjsť ku skráteniu únavovej životnosti, k vyvolaniu drobenia alebo v extrémnych podmienkach k prasknutiu súčastí. Bezprostredný efekt rýh a hlbokých škrabancov môže zahŕňať nerovnosť a vibrácie a hluk v ložisku.
Najbežnejším typom je valivé ložisko, ktoré tvorí zvyčajne vnútorný a vonkajší krúžok, medzi ktorým sa odvaľujú hladké kovové guľôčky alebo valčeky (poprípade aj iné elementy), uložené v tzv. klietke. Cez tieto valivé telieska sa prenáša príslušné zaťaženie, a tým dochádza k voľnému otáčaniu či posuvu zodpovedajúcich strojných súčastí.
Falšované ložiská z neoverených zdrojov stále prenikajú do českých prevádzok. Problém falšovaných ložísk sa, bohužiaľ, týka všetkých významných výrobcov ložísk. Tieto ložiská môžu predstavovať veľký problém aj pre váš výrobný závod, ak ich omylom zakúpite. A to tak z hľadiska nákladov, ako aj možných prestojov pri zlyhaní strojov. Ako tieto ložiská rozoznať a ako ich nákupu predísť?
