Mazání průmyslových ložisek tukem versus olejovou lázní: jak vybrat a jak často doplňovat mazivo

Nejprve zkontrolujte katalogové mezní otáčky pro každý způsob mazání

Otáčky vyřadí způsob mazání dříve, než se cokoliv jiného začne porovnávat. Katalogové mezní otáčky jsou pro každý typ ložiska publikovány samostatně pro mazání tukem a olejovou lázní a katalogové vyhledávací rozhraní má zvláštní pole „Limiting Speed: Oil Lub.“ a „Limiting Speed: Grease Lub.“, což potvrzuje, že obě hodnoty se publikují odděleně^9,17.

Tabulkované tepelné limity jednoho výrobce staví limit tuku na 66 % limitu statického oleje, přičemž všechny tabulkované limity vycházejí ze statického olejového mazání s hladinou oleje ve středu nejnižšího tělesa¹⁰.

Údaj 66 % je tabulkovaný tepelný limit jednoho výrobce, nikoliv závazná norma, takže příslušné hodnoty je třeba číst z katalogu pro konkrétní typ ložiska¹⁰. Nad 80 % katalogových mezních otáček je třeba se poradit s výrobcem, který provede analýzu aplikace a doporučí způsob mazání a klec^9,16.

Rozhodněte, zda teplota pouzdra a tepelná zátěž vůbec dovolí tuk

Oli je přisuzováno nízké tření, vynikající odvod tepla a vhodnost pro vysoké otáčky, zatímco tuku snadná aplikace, dobré těsnění a zadržování a schopnost snášet velká zatížení a vysoké teploty¹⁹. Praktickým omezením je teplota pouzdra.

Většina uživatelů drží pouzdra pod 60 C (140 F); nad touto hodnotou je při mazání tukem nutný speciální olej, průběžná kontrola hladiny a mnohem kratší intervaly doplňování¹¹. Mechanismus je dvojdílný: s rostoucí teplotou klesá viskozita oleje a dochází ke kontaktu kov na kov a fyzikálně se rozkládá základový olej i jeho aditiva¹¹.

U výběru tuku se jako práh uvádí 200 C (392 F) s otázkou, zda je expozice trvalá či přerušovaná a jaké jsou cykly ohřevu a chlazení; při trvalé expozici se doporučuje produkt nejvyšší třídy splňující provozní požadavky².

Žádný zdroj v této sadě nekvantifikuje rychlost odvodu tepla ani jedné metody, takže rozhodnutí o teplotě stojí na teplotě pouzdra a jmenovitém limitu tuku, nikoliv na vypočtené tepelné bilanci.

Stanovte interval doplňování tuku podle rychlostního faktoru, poté jej zkraťte

Pro kuličková ložiska s hlubokými drážkami existuje tabulka základních intervalů doplňování maziva, kalibrovaná pro lithium/minerální tuky při 70 C, vodorovný hřídel a C/P >= 15²³. Hlavním vstupem je rychlostní faktor nDm: určuje lineární rychlost v pracovním bodě tuku a diktuje optimální množství tuku i interval doplňování³.

Níže uvedené základní intervaly platí pouze za těchto kalibračních podmínek a tabulka je výslovně přibližná, omezená na kuličková ložiska s hlubokými drážkami²³. Základní interval je třeba zkrátit při vyšší teplotě, vyšším rychlostním faktoru a trvalém axiálním zatížení, které zkracuje životnost tuku^11,21,23.

Podle konvence SKF se interval na každých 15 C nad 70 C zkracuje na polovinu, takže při 85 C zůstává 0,5 základního intervalu a při 100 C 0,25²³. Žádný zdroj v této sadě nepodává tabulku intervalů doplňování pro jiné typy ložisek než kuličková s hlubokými drážkami.

Vyberte těsnění či ochrannou podložku, které udrží mazivo a vyloučí vodu a prach v provozu

Zadržení tuku a vyloučení nečistot závisí především na osazeném těsnění či podložce, nikoliv samotném mazivu. Gumené kontaktní těsnění 2RS vylučuje prach a vodu lépe než kovová podložka, ale snižuje jmenovité otáčky a je omezeno na zhruba 100 C^24,26.

Kovová podložka je bezkontaktní a neposkytuje žádnou reálnou ochranu proti vodě²⁶. Bezkontakní lamelové těsnění nemá žádné tření, žádné omezení otáček ze strany těsnění ani potřebu mazání v místě těsnění, s uváděným teplotním rozsahem -40 C až 140 C u plastu a -40 C až 171 C u oceli či hliníku²⁷.

Lamelová těsnění mohou sloužit mazání tukem i olejem, ale u oleje jen tehdy, je-li hladina oleje pod těsnicím průměrem, a na vodorovných hřídelích spolehlivě těsní jemné i hrubé nečistoty^25,27. Ložisko s podložkou mazané tukem není utěsněno, ale čerstvý tuk může být kapilárním efektem vtahován při otáčení klece⁴.

Žádný zdroj v této sadě neuvádí požadavek na těsnění specifický pro olejovou lázeň versus tuk.

Potvrďte, že poloha hřídele a hladina oleje zvolený způsob podporují

Ve statické olejové lázni funguje pouzdro jako vlastní nádrž a v klidu hladina oleje leží těsně pod středem nejnižší koule či válečku^6,10. Této hladině se také rovná podmínka, na níž jsou tabulkované mezní otáčky jednoho výrobce založeny, takže hladina oleje a mezní otáčky jsou propojeny¹⁰.

Lamelové těsnění s olejem je přípustné jen tehdy, je-li hladina oleje pod těsnicím průměrem, a lamelové těsnění je spolehlivé na vodorovných hřídelích²⁷. Před závazkem k olejové lázni zkontrolujte následující.

• ✓Potvrďte, že hřídel je vodorovná, je-li lamelové těsnění použito s olejem [S27].
• ✓Potvrďte, že hladina oleje může zůstat pod těsnicím průměrem [S27].
• ✓Potvrďte, že hladina v klidu leží těsně pod středem nejnižšího tělesa [S6,S10].
• ✓Potvrďte, že pouzdro může fungovat jako samostatná nádrž [S6].

Před mícháním či výměnou tuků ověřte kompatibilitu

Míchání neslučitelných zahušťovadel, například lithia s polyureou, může způsobit dramatické změkčení či zatvrdnutí tuku a vést k selhání mazání¹⁴. I v rámci stejného typu zahušťovadla mohou základové oleje a aditiva vzájemně reagovat, takže ložisko má být před nanesením jiného tuku důkladně vyčištěno¹⁴.

Pokud je míchání nevyhnutelné, testujte kompatibilitu dle ASTM D6185, kde změna bodu kapnutí či vylučování oleje nad 15 % značí neslučitelnost¹⁴. Týž zdroj uvádí, že syntetické základové oleje mohou napuchovat či degradovat pryžová těsnění NBR, takže tuk je třeba ověřit i vůči materiálu těsnění²⁶.

Zvažte náklady olejového systému na plnění, práci, úniky a likvidaci proti utěsněnému ložisku mazanému tukem

Uvádí se, že olejové systémy stojí víc než tuk co do počáteční investice i údržby, přinášejí problémy s úniky a likvidací a vyžadují více práce na udržování hladiny⁶. Utěsněná ložiska mazaná tukem jsou popisována jako obecně bezúdržbová, přičemž tovární plnění obvykle vydrží celou životnost ložiska³⁰.

Týž zdroj, který vyjmenovává nevýhody oleje, dodává, že v mnoha aplikacích jsou tyto nevýhody nepatrné ve srovnání s náklady na opakované poruchy ložisek a odstávky při setrvání na tuku⁶. Žádný zdroj v této sadě nekvantifikuje rozdíl v nákladech, pracovních hodinách, likvidaci oleje či filtraci, takže srovnání je směrové, nikoliv kalkulace návratnosti.

Rozhodnutí o mazání podle typu ložiska přeneste na výrobce

Zdroje stanovují výběr typu ložiska podle zatížení a otáček a samostatně uvádějí, že tuk je nejčastější formou maziva u utěsněných ložisek ZZ a 2RS, zatímco otevřená ložiska častěji používají olej, protože otevřená konstrukce umožňuje oleji volný průchod^19,22,33. Konkrétní typ ložiska však ke konkrétnímu způsobu mazání nepřiřazují.

Žádný zdroj v této sadě nepodává doporučení způsobu mazání podle typu ložiska, takže takové přiřazení nelze zde vysoudit. Přesáhnou-li provozní otáčky 80 % katalogových mezních otáček, výrobce provede analýzu aplikace a doporučí způsob mazání a klec^9,16.

U ložiskového místa, kde způsob není z otáček a teploty zjevný, je tato konzultace cestou k odpovědi i na typ ložiska.

Kde se zdroje rozcházejí v číslech rozhodujících pro volbu

Dva údaje vstupující do rozhodnutí o těsnění a nákladech nejsou mezi zdroji shodné. Mějte obě stanoviska na očích a ověřte to, které platí pro vaši velikost ložiska a zatížení.

Co zdroje nezjišťují

• Žádný zdroj neposkytuje pokyny k intervalu výměny oleje ani k životnosti oleje pro olejovou lázeň.
• Není uveden žádný číselný limit n·dm ani poměru otáček pro mazivo proti olejové lázni; je uvedena pouze relace 66 % a konzultační práh 80 %.
• Nejsou poskytnuty žádné tabulky teplotních limitů maziva diferencované podle zahušťovadla nebo základového oleje.
• Není poskytnuta žádná kvantifikovaná schopnost odvodu tepla maziva proti olejové lázni.
• Není poskytnuto žádné doporučení metody mazání pro jednotlivé typy ložisek (s hlubokou drážkou, s úhlovým kontaktem, samovyrovnávací válečková, axiální, vysoce zatížená).
• Není poskytnuto žádné kvantifikované porovnání nákladů, pracovních hodin, likvidace oleje ani nákladů na filtraci mezi mazivem a olejovou lázní.
• Není poskytnuto žádné pravidlo spojující orientaci montáže s povinnou metodou mazání.
• Není poskytnut žádný stupeň IP ani kvantifikovaná data o vyloučení částic pro 2RS proti ZZ.
• Žádný zdroj neposkytuje tabulku intervalů domazování pro typy ložisek jiné než hlubokodrážková kuličková ložiska.