270 odsłon

Technika smarownicza – część 2: trybologiczne aspekty eksploatacyjne łożysk

Technika smarownicza - część 2: trybologiczne aspekty eksploatacyjne łożysk

Trybologia, a właściwie tribiologia to nauka zajmująca się procesami, które zachodzą na ruchomych stykach stałych ciał. I okazuje się, że jest bardzo pomocna w przypadku łożysk. Mając odpowiednią wiedzę na ten temat, jesteśmy w stanie dobrać optymalne smarowanie komponentom.

  1. Zużywanie się łożysk tocznych
  2. Jak smarować?
  3. Podstawowe wymagania stawiane środkom smarnym

Smarowanie łożysk jest bardzo istotne, ponieważ dzięki temu komponenty nie zużywają się szybko i wydajnie działają przez cały swój okres eksploatacyjny. Jak wiedza, a właściwie trybologiczne aspekty eksploatacyjne łożysk mogą nam pomóc? Otóż tribologia zajmuje się badaniem tarcia, zużywania się, a także smarowania ruchomych elementów między innymi w maszynach przemysłowych. Mając wiedzę na ten temat, jesteśmy w stanie ulepszyć nie tylko sprawność, ale i trwałość większości części pracujących w urządzeniach.

Zużywanie się łożysk tocznych

Każde łożysko toczne czy ślizgowe ma swój okres żywotności. I każde z nich narażone jest na tak zwane zużycie ścierne. Dlatego właśnie wykorzystuje się środki smarne, które znacząco redukują zużycie. Poza lepkością smaru czy grubością filmu smarującego wpływ na zużycie ma także obciążenie, chropowatość współpracujących powierzchni, a także ich prędkość przemieszczania.

Odpowiedni środek smarny – czy to smar plastyczny czy olej – ma za zadanie zmniejszyć tarcie z łożyskach. Ale to nie jedyne jego zadanie, bowiem substancja tego rodzaju dba również o to, by utrzymywana była optymalna temperatura pracy. Ponadto chroni przed występowaniem korozji, a także zabezpiecza elementy łożyska przed zanieczyszczeniami różnego rodzaju.

W sytuacji, gdy nasmarujemy łożysko niepoprawnie dobranym środkiem smarnym, narażamy komponent na szybkie zużycie się, a sama jego praca nie będzie niezawodna i wydajna. Dlatego tak ważne jest, by mechanizmowi zapewnić odpowiedni smar, a także optymalną metodę smarowania.

Jak smarować?

Poniżej przedstawiamy rodzaje smarowania.

Smarowanie graniczne

Smarowanie graniczne jest powiązane z takimi sytuacjami jak częste zatrzymania pracujących elementów czy rozruchy. Ponadto doskonale sprawdza się w momencie, gdy komponenty narażone są na wstrząsy. Przy smarowaniu granicznym tworzy się tak zwana warstwa graniczna – w głównej mierze przez adsorpcję na danej powierzchni, która oddziela od siebie trące części. W tribiologii warstwa graniczna – inaczej film graniczny – jest cieczą smarującą, kilkucząsteczkową, która pojawia się w zasięgu sił niewysyconych podłoża smarowanego.

Poleca się, by przy smarowaniu granicznym korzystać ze środków smarnych mających w składzie substancje przeciwzatarciowe. To one właśnie wejdą w reakcję z metalowym podłożem i stworzą taką ochronną warstwę. Metoda ta najczęściej wykorzystywana jest na przykład w wolnoobrotowych przekładniach, w sworzniach i tulejach.

Smarowanie hydrodynamiczne

Ze smarowaniem hydrodynamicznym mamy do czynienia, gdy środek smarny oddziela w całości od siebie pracujące ze sobą powierzchnie. Grubość filmu zależy od obciążenia, prędkości, a także lepkości środka smarnego. Metoda ta najczęściej wykorzystywana jest w łożyskach ślizgowych, a także w modelach oporowych, czy w tak zwanych krzywkach ślizgowych.

Ten mechanizm smarowania rozdziela trące podłoża tylko i wyłącznie w momencie, w którym przekroczona zostaje dana prędkość graniczna. Jeśli zależy Ci na tym, aby trące powierzchnie rozdzielić przy rozruchu maszyny, warto zastosować tak zwane smarowanie hybrydowe.

 

Chcesz wiedzieć więcej? Zapoznaj się z pierwszą częścią technik smarowniczych:

https://sped.pl/strefa-wiedzy/technika-smarownicza-czesc-1-tarcie/

Smarowanie elastohydrodynamiczne

Metoda smarowania elastohydrodynamicznego najczęściej wykorzystywana jest przy tocznym tarciu węzłów mocno obciążonych. Jest to swego rodzaju typ smarowania hydrodynamicznego. Części stykające się pod pewnym obciążeniem są w sposób elastyczny deformowane, a dodatkowo efekt hydrodynamiczny sprawia, że substancja smarna optymalnie rozdziela podłoża stykające się. Mechanizm ten stosuje się przede wszystkim w łożyskach tocznych.

Zjawisko tarcia międzycząsteczkowego

Dobierając optymalny środek smarny warto mieć na uwadze także zjawisko tarcia międzycząsteczkowego. Zjawisko polega na odpowiedniej modyfikacji zarówno smarowania granicznego, jak i hydrodynamicznego, co z kolei daje dużą oszczędność energii, która jest dostarczana do smarowanych trących skojarzeń, za pośrednictwem zmniejszenia tak zwanego współczynnika tarcia. Dokładniej chodzi o to, by zmniejszyć energię, która jest potrzebna przy pokonywania oporów tarcia. Przy okazji korzystnie wpływa to na zużycie posmarowanych powierzchni – znacząco ten parametr redukuje.

Podstawowe wymagania stawiane środkom smarnym

Jak już wspominaliśmy wśród środków smarnych wyróżniamy smary plastyczne, olejowe, a także smary stałe. I bez względu na to, który produkt wybierzemy, w każdym przypadku substancjom tego rodzaju stawia się pewne wymagania. Do podstawowych wymagań zalicza się przede wszystkim:

  • optymalna smarność
  • zachowywanie właściwości eksploatacyjnych przez cały okres pracy
  • nieuleganie degradacji podczas tak zwanego składowania
  • niereagowanie z konstrukcyjnymi materiałami

Ponadto środki smarne nie powinny zawierać dodatków, które mają niekorzystny wpływ na środowisko naturalne, a sama ich utylizacja jest prosta.. Warto wybierać rozwiązania, które nie stwarzają żadnego zagrożenia pożarowego, a także nie wykazują oddziaływań na przykład mutagenicznych czy toksycznych.

Oczywiście w większości przypadków trudno znaleźć środek smarny, który będzie spełniał wszystkie wymagania. W takiej sytuacji trzeba pójść na kompromis.

 

+48 71 341 69 75