Poznaj marki Grupy Sped

    Hurtownia techniczna      

Co to jest graniczna prędkość obrotowa łożysk?

Co to jest graniczna prędkość obrotowa łożysk?

Co to jest graniczna prędkość obrotowa łożysk? Dla jakich warunków podaje się graniczną prędkość obrotową w katalogach łożysk? Jaki jest wzór na dopuszczalną prędkość obrotową? Jeśli szukasz odpowiedzi na powyższe pytania, zapraszamy do lektury niniejszego wpisu.

  1. Czym jest graniczna prędkość obrotowa łożysk?
  2. Wartość graniczna prędkości obrotowej podawana w katalogu łożysk
  3. Jak obliczyć dopuszczalną prędkość obrotową?
  4. Co w przypadku, gdy łożysko musi przekroczyć prędkość graniczną?

Kupując łożyska toczne, nierzadko należy zwrócić szczególną uwagę na prędkość graniczną, którą podaje w swoim katalogu dany producent. Czym jest graniczna prędkość obrotowa? Jak obliczyć taką maksymalną prędkość obrotową dla konkretnych łożysk poprzecznych? Odpowiedzi na powyższe pytania i wzory znajdziesz w dzisiejszym artykule.

Czym jest graniczna prędkość obrotowa łożysk?

Czym jest graniczna prędkość obrotowa łożysk?Maksymalna graniczna prędkość obrotowa łożysk tocznych informuje o tym, z jaką dopuszczalną prędkością może pracować dany komponent. Warto jednak wiedzieć, że prędkość obrotowa podlega pewnym ograniczeniom. Z reguły sporym ograniczeniem jest temperatura robocza, która z kolei uzależniona jest od ilości ciepła wytwarzanego między innymi przez tarcie oraz od tego, z jaką sprawnością to ciepło jest odprowadzane na zewnątrz samego łożyska.

Warto również pamiętać o tym, że wzrost temperatury zmniejsza jednocześnie lepkość smaru, a także osłabia smarny film. Często także zmniejsza luz roboczy łożyska, co jest głównie skutkiem rozszerzalności cieplnej. Jeśli zatem smarowanie nie zostanie prawidłowo dobrane, zwiększy się tarcie i właśnie podniesie temperatura robocza łożyska. Kiedy komponent przekroczy pewną prędkość, zjawiska te będą pojawiać się częściej, co doprowadzi do zablokowania się łożyska lub jego zatarcia.

W niektórych przypadkach o granicznej prędkości obrotowej mogą decydować nico inne czynniki – na przykład siły żyroskopowe czy bezwładności, wytrzymałość zamontowanego w łożysku koszyka, czy parametry uszczelnienia.

Wartość graniczna prędkości obrotowej podawana w katalogu łożysk

Graniczną prędkość obrotową sprawdza się w katalogu producenta. Należy jednak pamiętać o tym, że wartości te obliczane są dla konkretnych założeń – a zatem mogą różnić się, jeśli wybrane przez Ciebie łożysko toczne miałoby pracować w nieco trudniejszych warunkach.

Na przykład graniczna prędkość obrotowa podawana przez polskiego producenta łożysk PBF, obliczana jest dla komponentów w wykonaniu standardowym i w podstawowej klasie dokładności. Jeśli natomiast chodzi o inne czynniki, brano pod uwagę następujące założenia:

  • staranna zabudowa, zalecana dokładność geometryczna oraz pasowanie, optymalna sztywność oprawy i wału, właściwy roboczy luz i odpowiednie uszczelnienie,
  • pierścień zewnętrzny jest nieruchomy, obroty pierścienia wewnętrznego,
  • odpowiedni środek smary i równie odpowiednie smarowanie,
  • normalne warunki, jeśli chodzi o odprowadzanie ciepła i brak innych źródeł ciepła w sąsiedztwie łożyska,
  • umiarkowane obciążenie.

Ponadto obliczając wartość granicznej prędkości obrotowej, marka PBF brała pod uwagę także swoje wieloletnie doświadczenie, obserwacje i specjalne badania, które przez cały czas są prowadzone. Warto również wiedzieć, że niektórzy producenci mogą podawać dwie wartości – jedną dla rozwiązań smarowanych olejem, drugą dla tych, w których wykorzystany ma być smar. Dlaczego? Głównie dlatego, że użycie smaru wiąże się z reguły z większym oporem obrotu i zmniejsza graniczną prędkość. Producenci zaznaczają także, że przy smarowaniu smarem plastycznym normalne warunki działania z reguły ustalają się po danym okresie – nawet po kilkunastu godzinach. Nie zaleca się, aby w pierwszym okresie pracy łożyska dopuszczać komponent do granicznych prędkości, gdyż na początku najczęściej ma się do czynienia z silniejszym wzrostem temperatury.

Jak obliczyć dopuszczalną prędkość obrotową?

Jak obliczyć dopuszczalną prędkość obrotową? Dla łożysk poprzecznych, które mają pracować pod innym obciążeniem, niż tym, który został założony przez producenta, można skorzystać z następującego wzoru:

nd=fp * fa * ngr,

  • nd – oznacza dopuszczalną prędkość obrotową w roboczych warunkach [1/min.],
  • fp – to współczynnik wielkości obciążenia,
  • fa – współczynnik udziału osiowego obciążenia,
  • ngr – oznacza graniczną prędkość obrotową łożyska, która jest odpowiednia do tej podanej w katalogu producenta [1/min.].

Warto znać jeszcze inne symbole, które mogą przydać się w trakcie obliczeń. Pierwszy z nich to „C”, co oznacza nominalną nośność dynamiczną łożyska, „P” – równoważne dynamiczne obciążenie, „Fr” – obciążenie promieniowe, a „Fa” – obciążenie osiowe. Wartości te podaje się w kiloniutonach – kN.

Co w przypadku, gdy łożysko musi przekroczyć prędkość graniczną?

Niekiedy wymagane jest, aby łożysko przekroczyło swoją prędkość graniczną. Co zrobić w takiej sytuacji? Najlepszą opcją będzie oczywiście skorzystanie ze specjalnych rozwiązań, do których zalicza się między innymi zamontowanie komponentów o wyższej klasie dokładności. Można także zainstalować produkty w specjalnym wykonaniu, które zapewni im mniejsze wewnętrzne tarcie. Mamy tutaj na myśli łożyska toczne o specjalnej konstrukcji z koszykiem, który wykonano z równie specjalnego materiału.

Kolejną opcją jest wykorzystanie innego systemu smarowania, a mianowicie takiego, który będzie gwarantował dodatkowe chłodzenie. Klienci równie często decydują się na specjalne rozwiązania konstrukcyjne, które mają zapewnić doskonałe odprowadzanie ciepła z konkretnego łożyskowania – na przykład nadmuch powietrza czy montaż radiatora na obudowie. To tylko kilka przykładów, jak można poradzić sobie z sytuacją, gdy wymagana jest praca przy wyższych prędkościach obrotowych od prędkości granicznej konkretnego rozwiązania. Jeśli nie masz pewności, co zrobić w tym aspekcie, koniecznie skorzystaj z pomocy technika lub zgłoś się bezpośrednio do producenta, od którego planujesz kupić łożyska.