Viete, čo robí chladné počasie s ložiskami kolies? A ako zmierniť tento nepriaznivý vplyv?

V mnohých scenároch priemyselnej výroby a prevádzky mechanických zariadení sú ložiská kľúčovými komponentmi a stabilita ich výkonu priamo súvisí s normálnou prevádzkou celého systému. Keď však udrie chladné počasie, vznikne rad zložitých a náročných problémov, ktoré budú mať skôr nepriaznivý vplyv na normálnu prevádzku ložiska.

 

Zmršťovanie materiálu

Ložiská sú zvyčajne vyrobené z kovu (napr. ocele), ktorý má vlastnosť tepelnej rozťažnosti a sťahovania. Súčiastkyložisko, ako sú vnútorné a vonkajšie krúžky, valivé telesá, sa v chladnom prostredí zmršťujú. Pri ložisku štandardnej veľkosti sa vnútorný a vonkajší priemer môžu zmenšiť o niekoľko mikrónov, keď teplota klesne z 20 °C na -20 °C. Toto zmršťovanie môže spôsobiť zmenšenie vnútornej vôle ložiska. Ak je vôľa príliš malá, trenie medzi valivým telesom a vnútorným a vonkajším krúžkom sa počas prevádzky zvýši, čo ovplyvní rotačnú flexibilitu ložiska, zvýši odpor a rozbehový krútiaci moment zariadenia.

Zmena tvrdosti

Chladné počasie spôsobí, že tvrdosť materiálu ložiska sa do určitej miery zmení. Kovy sa pri nízkych teplotách vo všeobecnosti stávajú krehkými a ich tvrdosť sa relatívne zvyšuje. V prípade ložiskovej ocele, hoci má dobrú húževnatosť, sa v extrémne chladnom prostredí môže znížiť. Keď je ložisko vystavené nárazovému zaťaženiu, táto zmena tvrdosti môže spôsobiť, že je ložisko náchylnejšie na praskanie alebo dokonca zlomenie. Napríklad ložiská vonkajších banských zariadení, ak sú vystavené nárazu padajúcej rudy v chladnom počasí, sú náchylnejšie na poškodenie ako pri normálnej teplote.

Zmena výkonu maziva

Mazivo je jedným z kľúčových faktorov pre zabezpečenie funkčnej prevádzky ložísk. V chladnom počasí sa viskozita maziva zvyšuje. Bežné mazivo môže hustnúť a byť menej tekuté. To sťažuje vytvorenie dobrého olejového filmu medzi valivým telesom a obežnými dráhami ložiska. V ložisku motora môže mazivo pri normálnej teplote dobre vyplniť všetky vnútorné medzery. S klesajúcou teplotou sa mazivo stáva lepkavým a valivé teleso ho nemôže počas valenia rovnomerne nanášať na všetky kontaktné časti, čo zvyšuje trenie a opotrebovanie a jeho otáčky môžu kolísať, čo poškodzuje kvalitu povrchu a rozmerovú presnosť obrábaných dielov. V závažných prípadoch to môže viesť k prehriatiu alebo dokonca k zadretiu ložiska.

Skrátená životnosť

Kombinácia týchto faktorov, zvýšené trenie, znížená rázová húževnatosť a nedostatočné mazanie ložísk v chladnom počasí môže urýchliť opotrebovanie ložísk. Za normálnych okolností môžu ložiská bežať tisíce hodín, ale v chladnom prostredí môžu v dôsledku zvýšeného opotrebenia bežať niekoľko stoviek hodín a zlyhať, napríklad v dôsledku opotrebovania valivého telesa, jamkovej erodovania obežných drážok atď., čo výrazne skracuje životnosť ložísk.

 

Ako by sme mali zmierniť tieto nepriaznivé účinky chladného počasia na ložiská?

Vyberte si správne mazivo a kontrolujte jeho množstvo

V chladnom počasí by sa malo používať mazivo s dobrými nízkoteplotnými vlastnosťami. Tento typ maziva si dokáže udržať dobrú tekutosť pri nízkych teplotách, ako napríklad produkty obsahujúce špeciálne prísady (napr. mazivá na báze polyuretánu). Nie sú príliš viskózne a môžu účinne znižovať trenie ložísk počas spúšťania a prevádzky. Vo všeobecnosti je bod tuhnutia (najnižšia teplota, pri ktorej môže ochladená vzorka oleja tiecť za špecifikovaných testovacích podmienok) nízkoteplotných mazív veľmi nízky a niektoré môžu mať teplotu až -40 °C alebo aj nižšiu, čím sa zabezpečí dobré mazanie ložísk aj v chladnom počasí.

Správne množstvo maziva je dôležité aj pre prevádzku ložiska v chladnom počasí. Príliš málo maziva bude mať za následok nedostatočné mazanie, zatiaľ čo nadmerné plnenie spôsobí, že ložisko bude počas prevádzky vyvíjať príliš veľký odpor pri chvení. V chladnom počasí by sa malo vyhnúť preplneniu kvôli zvýšenej viskozite maziva. Normálne je pre malé a stredné ložiská množstvo maziva približne 1/3 až 1/2 vnútorného priestoru ložiska. To zaisťuje mazanie a znižuje odpor spôsobený nadmerným mazivom.

 

Pravidelne vymieňajte mazivo a posilňujte tesnenie
Aj keď sa používa správne mazivo, s postupom času a prevádzkou ložiska sa mazivo kontaminuje, oxiduje atď. Tieto problémy sa môžu v chladnom počasí zhoršiť. Odporúča sa skrátiť cyklus výmeny maziva v závislosti od prevádzky zariadenia a podmienok prostredia. Napríklad v normálnom prostredí sa mazivo môže vymieňať raz za šesť mesiacov a v chladných podmienkach sa to môže skrátiť na každé 3 – 4 mesiace, aby sa zabezpečila vždy dobrá výkonnosť maziva.
Dobré utesnenie môže zabrániť vniknutiu studeného vzduchu, vlhkosti a nečistôt do ložiska. V chladnom počasí môžete použiť vysokovýkonné tesnenia, ako napríklad dvojité perové tesnenie alebo labyrintové tesnenie. Dvojité perové tesnenia majú vnútorné a vonkajšie pery, ktoré lepšie blokujú cudzie predmety a vlhkosť zvonku. Labyrintové tesnenia majú zložitú kanálovú štruktúru, ktorá sťažuje vniknutie vonkajších látok do ložiska. To znižuje poškodenie vnútornej štruktúry ložiska spôsobené rozpínaním vody v dôsledku námrazy a zároveň zabraňuje vniknutiu nečistôt, čo vedie k zvýšenému opotrebovaniu ložiska.
Povrch ložiska môže byť potiahnutý ochranným náterom, ako je napríklad antikorózna farba alebo nízkoteplotný ochranný náter. Antikorózna farba môže zabrániť hrdzaveniu ložiska v chladných alebo mokrých podmienkach, zatiaľ čo kryogénne ochranné nátery môžu zmierniť účinky zmien teploty na materiál ložiska. Takéto nátery pôsobia ako ochranný prvok, ktorý chráni povrch ložiska pred priamou eróziou v prostredí s nízkou teplotou a tiež pomáhajú minimalizovať zmeny vlastností materiálu v dôsledku zmien teploty.
Zahrievanie vybavenia
Účinnou metódou je zahriať celú jednotku pred jej spustením. Niektoré malé zariadenia je možné na určitý čas umiestniť do „zimnej záhrady“, aby sa zvýšila teplota ložiska. Pri veľkých zariadeniach, ako sú napríklad ložiská veľkých žeriavov, je možné na predhriatie ložiska použiť vyhrievaciu pásku, horúci ventilátor alebo iné zariadenie. Teplota predhriatia sa vo všeobecnosti môže regulovať na približne 10 – 20 °C, čo môže spôsobiť roztiahnutie ložiskových častí a návrat do normálnej vôle a zároveň znížiť viskozitu maziva, čo prispieva k hladkému štartu zariadenia.
Pre niektoré ložiská, ktoré je možné rozobrať, je dobrou metódou predhrievanie v olejovom kúpeli. Ložiská sa vložia do mazacieho oleja zohriateho na vhodnú teplotu, aby sa rovnomerne zohriali. Táto metóda nielenže roztiahne materiál ložiska, ale tiež umožní mazivu úplne vniknúť do vnútornej vôle ložiska. Teplota predhriateho oleja je zvyčajne okolo 30 – 40 °C, čas sa dá regulovať podľa veľkosti ložiska, materiálu a ďalších faktorov v priebehu približne 1 – 2 hodín, čo môže účinne zlepšiť štartovací výkon ložiska v chladnom počasí.

Hoci chlad spôsobuje ložiskám problémy, výberom správneho maziva, tesnenia a ochrany pred predhriatím môže vybudovať silnú obrannú líniu. To nielen zaisťuje spoľahlivú prevádzku ložísk pri nízkych teplotách, predlžuje ich životnosť, ale tiež podporuje stabilný rozvoj odvetvia, aby TP mohol pokojne kráčať vpred na novú priemyselnú cestu.

TP,Ložisko kolesaaautodielyvýrobca od roku 1999. technický špecialista pre automobilový aftermarket!Získajte technické riešenieTeraz!