Smar plastyczny czy kąpiel olejowa dla łożysk przemysłowych: jak wybrać i jak często dosmarować

Najpierw sprawdź katalogową prędkość graniczną dla każdej metody

Prędkość eliminuje metodę, zanim cokolwiek innego zostanie porównane. Katalogowe prędkości graniczne publikuje się osobno dla smarowania smarem plastycznym i kąpielą olejową dla każdego typu łożyska, a interfejs wyszukiwania w katalogu pokazuje osobne pola 'Limiting Speed: Oil Lub.' i 'Limiting Speed: Grease Lub.', co potwierdza, że obie wartości publikuje się oddzielnie^9,17.

Tabela limitów termicznych jednego producenta przyjmuje limit dla smaru na poziomie 66% limitu dla oleju statycznego, przy czym wszystkie tabelaryczne limity oparto na smarowaniu statycznym olejem z poziomem oleju w środku najniżej położonego elementu tocznego¹⁰.

Wartość 66% to tabelaryczny limit termiczny jednego producenta, nie norma wiążąca, więc właściwe wartości trzeba odczytać z katalogu dla konkretnego typu łożyska¹⁰. Powyżej 80% katalogowej prędkości granicznej należy skonsultować się z producentem, który przeanalizuje aplikację i zaleci metodę smarowania oraz klatkę (koszyk)^9,16.

Oceń, czy temperatura oprawy i obciążenie cieplne w ogóle pozwalają na smar

Olejowi przypisuje się niskie tarcie, lepsze odprowadzanie ciepła i przydatność przy wysokich prędkościach, natomiast smarowi przypisuje się łatwą aplikację, dobre uszczelnienie i zatrzymanie smaru oraz zdolność do przenoszenia dużych obciążeń i wysokich temperatur¹⁹. Praktycznym ograniczeniem jest temperatura oprawy.

Większość użytkowników woli utrzymywać temperaturę oprawy poniżej 60 C (140 F); powyżej tej wartości wymagana jest specjalistyczny olej, stała kontrola poziomu i znacznie krótsze interwały dosmarowania, gdy wybranym środkiem smarnym jest smar¹¹.

Mechanizm to dwustopniowa degradacja: lepkość oleju maleje ze wzrostem temperatury, umożliwiając kontakt metal–metal, a olej bazowy wraz z dodatkami rozkłada się fizycznie¹¹.

Przy doborze smaru 200 C (392 F) podaje się jako pytanie progowe, z uwzględnieniem ekspozycji ciągłej wobec przerywanej oraz cykli grzania/chłodzenia; przy ekspozycji ciągłej zaleca się produkt najwyższej klasy spełniający wymagania eksploatacyjne².

Żadne źródło w tym zestawie nie kwantyfikuje odprowadzania ciepła przez którąkolwiek z metod, więc decyzja temperaturowa opiera się na temperaturze oprawy i deklarowanym limicie smaru, a nie na obliczonym bilansie cieplnym.

Ustal interwał dosmarowania smarem ze współczynnika prędkości, a następnie go skróć

Istnieje tabela podstawowych interwałów dosmarowania dla łożysk kulkowych zwykłych, skalibrowana dla smarów litowych/mineralnych w 70 C, poziomego wału i C/P >= 15²³. Współczynnik prędkości nDm jest głównym wejściem: określa prędkość liniową w punkcie pracy smaru i wyznacza optymalną ilość smaru oraz interwał dosmarowania²³.

Poniższe interwały podstawowe obowiązują tylko w tych warunkach kalibracji, a tabela jest wprost przybliżona i ograniczona do łożysk kulkowych zwykłych²³. Skróć interwał podstawowy przy wyższej temperaturze, wyższym współczynniku prędkości i stałym obciążeniu osiowym, co skraca życie smaru^11,21,23.

Konwencja SKF zmniejsza interwał o połowę na każde 15 C powyżej 70 C, więc 85 C daje 0,5 interwału podstawowego, a 100 C — 0,25²³. Żadne źródło w tym zestawie nie podaje tabeli interwałów dosmarowania dla innych typów łożysk niż kulkowe zwykłe.

Dobierz uszczelnienie lub blaszkę osłonową, która zatrzyma środek smarny i odetnie wodę i kurz z miejsca pracy

Utrzymanie smaru i odcięcie zanieczyszczeń zależy głównie od zamontowanego uszczelnienia lub blaszki, a nie od samego środka smarnego. Gumowe uszczelnienie kontaktowe 2RS lepiej odcina kurz i wodę niż metalowa blaszka, ale obniża prędkość znamionową i jest ograniczone do około 100 C^24,26.

Metalowa blaszka nie ma kontaktu i nie daje realnej ochrony przed wodą²⁶. Bezstykowe uszczelnienie labiryntowe nie ma tarcia, limitu prędkości ze strony uszczelnienia ani wymagań smarowych przy uszczelnieniu, z deklarowanym zakresem temperatur od -40 C do 140 C dla tworzywa i od -40 C do 171 C dla stali lub aluminium²⁷.

Uszczelnienia labiryntowe mogą współpracować ze smarem lub olejem, ale przy oleju tylko gdy poziom oleju jest poniżej średnicy uszczelniającej, i niezawodnie odgradzają zanieczyszczenia drobne i grube na wałach poziomych^25,27. Łożysko z blaszką smarowane plastycznym smarem nie jest uszczelnione, ale nowy smar może być zasysany kapilarnie, gdy klatka się obraca⁴.

Żadne źródło w tym zestawie nie podaje wymogu uszczelnieniowego specyficznego dla kąpieli olejowej w porównaniu ze smarem plastycznym.

Sprawdź, czy orientacja wału i poziom oleju wspierają wybraną metodę

W statycznej kąpieli olejowej oprawa pełni rolę własnego zbiornika, a w spoczynku poziom oleju znajduje się tuż poniżej środka najniższej kulki lub wałeczka^6,10. Ten poziom jest także warunkiem, na którym oparto tabelaryczne limity prędkości jednego producenta, więc poziom oleju i limit prędkości są powiązane¹⁰.

Uszczelnienie labiryntowe stosowane z olejem jest dopuszczalne tylko wtedy, gdy poziom oleju jest poniżej średnicy uszczelniającej, a uszczelnienie labiryntowe jest niezawodne na wałach poziomych²⁷. Sprawdź poniższe punkty, zanim zdecydujesz się na kąpiel olejową.

• ✓Potwierdź, że wał jest poziomy, jeśli uszczelnienie labiryntowe stosowane jest z olejem [S27].
• ✓Potwierdź, że poziom oleju może znajdować się poniżej średnicy uszczelniającej [S27].
• ✓Potwierdź, że poziom oleju w spoczynku leży tuż poniżej środka najniższego elementu tocznego [S6,S10].
• ✓Potwierdź, że oprawa może pełnić rolę samodzielnego zbiornika [S6].

Zweryfikuj kompatybilność smarów przed mieszaniem lub zmianą smaru

Mieszanie niezgodnych zagęstników, takich jak lit z poli mocznikiem, może spowodować drastyczne zmiękczenie lub stwardnienie smaru i awarię smarowania¹⁴. Nawet w obrębie tego samego typu zagęstnika oleje bazowe i dodatki mogą wchodzić w reakcje, więc łożysko należy dokładnie wyczyścić przed nałożeniem innego smaru¹⁴.

Jeśli mieszanie jest nieuniknione, przetestuj kompatybilność wg ASTM D6185, gdzie zmiana temperatury kropli lub rozwarstwienia oleju ponad 15% wskazuje na niezgodność¹⁴. To samo źródło zauważa, że syntetyczne oleje bazowe mogą pęcznieć lub degradować gumowe uszczelnienia NBR, więc smar trzeba też zweryfikować wobec materiału uszczelnienia²⁶.

Zważ napełnianie, robociznę, wycieki i utylizację systemu olejowego wobec uszczelnionego łożyska smarowanego plastycznie

Podaje się, że systemy olejowe kosztują więcej niż smar w nakładach początkowych i utrzymaniu, rodzą problemy z wyciekami i utylizacją oraz wymagają więcej pracy przy utrzymywaniu poziomów⁶. Uszczelnione łożyska smarowane plastycznym smarem opisywane są jako generalnie bezobsługowe, a fabryczne napełnienie zwykle wystarcza na okres eksploatacji łożyska³⁰.

To samo źródło, które wylicza wady oleju, dodaje, że w wielu aplikacjach wady te są nieistotne wobec kosztu powtarzających się awarii łożysk i przestojów przy dalszym stosowaniu smaru⁶. Żadne źródło w tym zestawie nie kwantyfikuje różnicy w kosztach, godzinach pracy, utylizacji oleju czy filtracji, więc porównanie ma charakter kierunkowy, a nie rachunku zwrotu.

Przekaż decyzję o metodzie smarowania dla typu łożyska producentowi

Źródła ustalają dobór typu łożyska według obciążenia i prędkości, a oddzielnie stwierdzają, że smar jest najczęstszą formą środka smarnego dla uszczelnionych łożysk ZZ i 2RS, podczas gdy łożyska otwarte częściej używają oleju, ponieważ konstrukcja otwarta pozwala olejowi swobodnie krążyć^19,22,33. Nie wiążą konkretnego typu łożyska z konkretną metodą smarowania.

Żadne źródło w tym zestawie nie podaje zalecenia metody smarowania per typ łożyska, więc takiego przypisania nie można tu wyciągnąć. Gdy prędkość pracy przekracza 80% katalogowej prędkości granicznej, producent przeanalizuje aplikację i zaleci metodę smarowania oraz klatkę^9,16.

Dla pozycji łożyskowej, gdzie metoda nie wynika jednoznacznie z prędkości i temperatury, taka konsultacja jest drogą do odpowiedzi o typ łożyska.

Gdzie źródła różnią się co do liczb sterujących decyzją

Dwie liczby wpływające na decyzje o uszczelnieniu i kosztach nie są przez źródła potwierdzone. Utrzymaj obie pozycje widoczne i zweryfikuj tę, która dotyczy Twojego wymiaru i trybu pracy łożyska.

Czego nie ustalają źródła

• Żadne źródło nie podaje interwału wymiany oleju ani wytycznych dotyczących trwałości oleju dla kąpieli olejowej.
• Nie podano liczbowego limitu n·dm ani stosunku prędkości dla smaru w porównaniu z kąpielą olejową; podano tylko zależność 66% i próg konsultacji 80%.
• Nie podano tabeli limitów temperatury smaru zróżnicowanej według zagęstnika lub oleju bazowego.
• Nie podano skwantyfikowanej zdolności odprowadzania ciepła smaru w porównaniu z kąpielą olejową.
• Nie podano zalecenia metody smarowania dla każdego typu łożyska (kulkowe zwykłe, kulkowe skośne, wahliwe wałeczkowe, oporowe, silnie obciążone).
• Nie podano skwantyfikowanego porównania kosztów, roboczogodzin, utylizacji oleju ani kosztów filtracji między smarem a kąpielą olejową.
• Nie podano reguły wiążącej orientację montażu z obowiązkową metodą smarowania.
• Nie podano stopnia IP ani skwantyfikowanych danych o wykluczaniu cząstek dla 2RS w porównaniu z ZZ.
• Żadne źródło nie podaje tabeli interwałów dosmarowania dla typów łożysk innych niż łożyska kulkowe zwykłe.