Víte, co dělá chladné počasí s ložisky kol? A jak tento nepříznivý vliv zmírnit?

V mnoha scénářích průmyslové výroby a provozu strojních zařízení jsou ložiska klíčovými součástmi a stabilita jejich výkonu přímo souvisí s normálním provozem celého systému. Když však udeří chladné počasí, vznikne řada složitých a obtížných problémů, které budou mít poněkud nepříznivý dopad na normální provoz ložiska.

 

Smrštění materiálu

Ložiska jsou obvykle vyrobena z kovu (např. oceli), který má vlastnost tepelné roztažnosti a smršťování. SoučástiložiskoValivé tělesa, jako například vnitřní a vnější kroužky, se v chladném prostředí smršťují. U ložiska standardní velikosti se může vnitřní a vnější průměr zmenšit o několik mikronů, když teplota klesne z 20 °C na -20 °C. Toto smrštění může způsobit zmenšení vnitřní vůle ložiska. Pokud je vůle příliš malá, tření mezi valivým tělesem a vnitřním a vnějším kroužkem se během provozu zvýší, což ovlivní rotační pružnost ložiska, zvýší odpor a rozběhový moment zařízení.

Změna tvrdosti

Chladné počasí do určité míry mění tvrdost materiálu ložiska. Kovy obecně při nízkých teplotách křehnou a jejich tvrdost se relativně zvyšuje. V případě ložiskové oceli, i když má dobrou houževnatost, se v extrémně chladném prostředí snižuje. Pokud je ložisko vystaveno rázovému zatížení, může tato změna tvrdosti způsobit, že je ložisko náchylnější k praskání nebo dokonce k lomu. Například u ložisek venkovních důlních zařízení je při vystavení nárazu padající rudy v chladném počasí pravděpodobnější poškození než při normální teplotě.

Změna výkonu maziva

Plastické mazivo je jedním z klíčových faktorů pro zajištění funkčního provozu ložisek. V chladném počasí se viskozita plastického maziva zvyšuje. Běžné plastické mazivo může zhoustnout a stát se méně tekutým. To ztěžuje vytvoření dobrého olejového filmu mezi valivým tělesem a oběžnými dráhami ložiska. V ložisku motoru může plastické mazivo za normální teploty dobře vyplnit všechny mezery uvnitř. S klesající teplotou se plastické mazivo stává lepkavým a valivé těleso nemůže během odvalování rovnoměrně nanášet mazivo na všechny kontaktní části, což zvyšuje tření a opotřebení a jeho rychlost otáčení může kolísat, což poškozuje kvalitu povrchu a rozměrovou přesnost obráběných dílů. V závažných případech to může vést k přehřátí nebo dokonce k zadření ložiska.

Zkrácená životnost

Kombinace těchto faktorů, zvýšené tření, snížená rázová houževnatost a špatné mazání ložisek v chladném počasí může urychlit opotřebení ložisek. Za normálních okolností mohou ložiska běžet tisíce hodin, ale v chladném prostředí mohou v důsledku zvýšeného opotřebení běžet i několik set hodin a selhat, například v důsledku opotřebení valivého tělesa, důlkové koroze na oběžných drahách atd., což výrazně zkracuje životnost ložisek.

 

Tváří v tvář těmto nepříznivým účinkům chladného počasí na ložiska, jak bychom je měli zmírnit?

Vyberte si správné mazivo a ovládejte jeho množství

V chladném počasí by se mělo používat mazivo s dobrou nízkoteplotní vlastností. Tento typ maziva si udrží dobrou tekutost při nízkých teplotách, například produkty obsahující speciální přísady (např. maziva na bázi polyuretanu). Nejsou příliš viskózní a mohou účinně snižovat tření ložisek během spouštění a provozu. Obecně řečeno, bod tuhnutí (nejnižší teplota, při které může ochlazený vzorek oleje téct za specifikovaných zkušebních podmínek) nízkoteplotních maziv je velmi nízký a některé mohou být až -40 °C nebo i nižší, čímž je zajištěno dobré mazání ložisek i v chladném počasí.

Správné množství plastického maziva je také důležité pro provoz ložiska v chladném počasí. Příliš málo maziva bude mít za následek nedostatečné mazání, zatímco nadměrné plnění způsobí, že ložisko bude během provozu vyvíjet příliš velký odpor při chvění. V chladném počasí je třeba se vyhnout přeplnění kvůli zvýšené viskozitě maziva. U malých a středních ložisek je obvykle množství plastického maziva asi 1/3 až 1/2 vnitřního prostoru ložiska. Tím je zajištěno mazání a snížen odpor způsobený přebytečným mazivem.

 

Pravidelně vyměňujte mazivo a posilujte těsnění
I když se používá správné mazivo, s postupem času a provozem ložiska se mazivo kontaminuje, oxiduje atd. Tyto problémy se mohou zhoršit v chladném počasí. Doporučuje se zkrátit cyklus výměny maziva v závislosti na provozu zařízení a podmínkách prostředí. Například v normálním prostředí lze mazivo vyměňovat jednou za šest měsíců a v chladném prostředí lze tuto dobu zkrátit na každé 3–4 měsíce, aby se zajistilo, že mazivo bude vždy v dobrém stavu.
Dobré utěsnění může zabránit vniknutí studeného vzduchu, vlhkosti a nečistot do ložiska. V chladném počasí můžete použít vysoce výkonná těsnění, jako je například dvojité břitové těsnění nebo labyrintové těsnění. Dvojité břitové těsnění má vnitřní a vnější břity, které lépe blokují cizí předměty a vlhkost zvenčí. Labyrintová těsnění mají složitou strukturu kanálků, která ztěžuje vnějším látkám vstup do ložiska. To snižuje poškození vnitřní struktury ložiska způsobené rozpínáním vody v důsledku námrazy a zároveň zabraňuje vniknutí nečistot, což vede ke zvýšenému opotřebení ložiska.
Povrch ložiska může být potažen ochranným nátěrem, jako je antikorozní barva nebo nízkoteplotní ochranný nátěr. Antikorozní barva může zabránit korozi ložiska v chladných nebo vlhkých podmínkách, zatímco kryogenní ochranné nátěry mohou zmírnit účinky teplotních změn na materiál ložiska. Takové nátěry fungují jako ochrana povrchu ložiska před přímou erozí v prostředí s nízkými teplotami a také pomáhají minimalizovat změny vlastností materiálu v důsledku teplotních změn.
Zahřívání vybavení
Účinnou metodou je zahřátí celé jednotky před jejím spuštěním. U některých malých zařízení je možné je na určitou dobu umístit do „zimní místnosti“, aby se zvýšila teplota ložisek. U velkých zařízení, jako jsou ložiska velkých jeřábů, lze k předehřátí ložiska přidat vyhřívací pásku, horký ventilátor nebo jiné zařízení. Teplota předehřátí se obvykle pohybuje v rozmezí 10–20 °C, což může způsobit roztažení ložiskových částí a návrat k normální vůli a zároveň snížit viskozitu maziva, což přispívá k hladkému rozběhu zařízení.
U některých ložisek, která lze rozebrat, je dobrou metodou předehřívání v olejové lázni. Ložiska se vloží do mazacího oleje zahřátého na vhodnou teplotu, aby se rovnoměrně zahřála. Tato metoda nejen roztáhne materiál ložiska, ale také umožní mazivu plně proniknout do vnitřní vůle ložiska. Teplota předehřátého oleje je obvykle asi 30–40 °C, doba se může řídit podle velikosti ložiska, materiálu a dalších faktorů a trvá přibližně 1–2 hodiny, což může účinně zlepšit startovací výkon ložiska v chladném počasí.

Přestože chlad způsobuje ložiskům problémy, může si správným výběrem plastického maziva, těsnění a ochrany předehřevem vybudovat silnou obrannou linii. To nejen zajišťuje spolehlivý provoz ložisek při nízkých teplotách, prodlužuje jejich životnost, ale také podporuje stabilní rozvoj odvětví, aby se TP mohl klidně vydat na novou průmyslovou cestu.

TP,Ložisko kolaaautodílyvýrobce od roku 1999. technický specialista pro automobilový aftermarket!Získejte technické řešeníTeď!