Пластичная смазка или масляная ванна для промышленных подшипников: как выбрать и как часто повторно смазывать

Сначала проверьте каталожный предел частоты вращения для каждого метода

Частота вращения исключает метод прежде, чем сравнивается что-либо еще. Каталожные пределы частоты вращения публикуются отдельно для пластичной смазки и масляной ванны по каждому типу подшипника, а интерфейс поиска в каталоге показывает отдельные поля 'Limiting Speed: Oil Lub.' и 'Limiting Speed: Grease Lub.', что подтверждает раздельную публикацию этих двух значений^9,17.

Табличные тепловые пределы одного производителя ставят предел для пластичной смазки на 66% от предела статического масла, при этом все табличные пределы основаны на статическом масляном смазывании с уровнем масла в центре нижнего тела качения¹⁰.

Цифра 66% — это табличный тепловой предел одного производителя, а не руководящий стандарт, поэтому применимые значения следует читать из каталога для конкретного типа подшипника¹⁰. При превышении 80% каталожного предела частоты вращения следует обратиться к производителю: он проанализирует применение и порекомендует метод смазывания и сепаратор^9,16.

Оцените, позволяют ли температура корпуса и тепловая нагрузка вообще использовать пластичную смазку

Маслу приписываются низкое трение, лучший отвод тепла и пригодность для высоких скоростей, а пластичной смазке — простота применения, хорошее уплотнение и удержание смазки, способность выдерживать тяжелые нагрузки и высокие температуры¹⁹. Практическое ограничение — температура корпуса.

Большинство пользователей предпочитает держать корпус ниже 60 C (140 F); выше требуются специализированное масло, постоянный контроль уровня и значительно более короткие интервалы повторного смазывания, если выбрана пластичная смазка¹¹. Механизм — двухступенчатый распад: вязкость масла теряется с ростом температуры, допуская контакт металла с металлом, а базовое масло и присадки физически разрушаются¹¹.

При выборе пластичной смазки 200 C (392 F) дается как пороговый вопрос, при этом следует учитывать непрерывную и прерывистую экспозицию и циклы нагрева/охлаждения; при непрерывной экспозиции рекомендуется продукт высшего класса, соответствующий эксплуатационным требованиям².

Ни один источник в этом наборе не количественно оценивает скорость отвода тепла ни одним из методов, поэтому температурное решение опирается на температуру корпуса и нормированный предел смазки, а не на расчетный тепловой баланс.

Задайте интервал повторного смазывания пластичной смазкой по скоростному фактору, затем сократите его

Для шарикоподшипников радиальных однорядных существует таблица базовых интервалов повторного смазывания, откалиброванная под литиевые/минеральные смазки при 70 C, горизонтальном вале и C/P >= 15²³. Скоростной фактор nDm — главный вход: он задает линейную скорость в рабочей точке смазки и определяет оптимальный объем смазки и интервал повторного смазывания³.

Приведенные ниже базовые интервалы действуют только в этих калибровочных условиях, и таблица прямо указана как приближенная и ограниченная шарикоподшипниками радиальными однорядными²³. Сократите базовый интервал при более высокой температуре, более высоком скоростном факторе и постоянной осевой нагрузке — это сокращает срок службы смазки^11,21,23.

По конвенции SKF интервал уменьшается вдвое на каждые 15 C выше 70 C, так что 85 C дает 0,5 базового интервала, а 100 C — 0,25²³. Ни один источник в этом наборе не дает таблицы интервалов повторного смазывания для иных типов подшипников, кроме шарикоподшипников радиальных однорядных.

Выберите уплотнение или защитную шайбу, которые удержат смазку и не пропустят воду и пыль с площадки

Удержание пластичной смазки и отсечение загрязнений зависят главным образом от установленного уплотнения или защитной шайбы, а не от одной лишь смазки. Резиновое контактное уплотнение 2RS отсекает пыль и воду лучше металлической защитной шайбы, но снижает скоростной рейтинг и ограничено примерно 100 C^24,26.

Металлическая защитная шайба бесконтактна и реальной защиты от воды не дает²⁶. Бесконтактное лабиринтное уплотнение не имеет трения, ограничения частоты вращения от уплотнения и потребности в смазке в месте уплотнения; заявленный температурный диапазон -40 C до 140 C для пластика и -40 C до 171 C для стали или алюминия²⁷.

Лабиринтные уплотнения могут работать со смазкой или маслом, но с маслом только если уровень масла ниже уплотнительного диаметра, и они надежно отсекают мелкие и крупные загрязнения на горизонтальных валах^25,27. Подшипник с защитной шайбой и пластичной смазкой не является закрытым, но новая смазка может засасываться капиллярным действием по мере вращения сепаратора⁴.

Ни один источник в этом наборе не называет требования к уплотнению, специфичные для масляной ванны против пластичной смазки.

Проверьте, что ориентация вала и уровень масла могут поддержать выбранный метод

В статической масляной ванне корпус служит собственным резервуаром, и в покое уровень масла находится чуть ниже центра нижнего шарика или ролика^6,10. Этот уровень — также условие, на котором основаны табличные пределы частоты вращения одного производителя, поэтому уровень масла и предел частоты связаны¹⁰.

Лабиринтное уплотнение с маслом допустимо только если уровень масла ниже уплотнительного диаметра, а лабиринтное уплотнение надежно на горизонтальных валах²⁷. Перед выбором масляной ванны проверьте следующее.

• ✓Убедитесь, что вал горизонтален, если лабиринтное уплотнение используется с маслом [S27].
• ✓Убедитесь, что уровень масла может находиться ниже уплотнительного диаметра [S27].
• ✓Убедитесь, что уровень масла в покое находится чуть ниже центра нижнего тела качения [S6,S10].
• ✓Убедитесь, что корпус может служить автономным резервуаром [S6].

Проверьте совместимость смазок до смешивания или замены

Смешивание несовместимых загустителей, например лития с полиурезой, может привести к резкому размягчению или затвердеванию смазки и отказу смазывания¹⁴. Даже в пределах одного типа загустителя базовые масла и присадки могут взаимодействовать, поэтому подшипник следует тщательно очистить перед нанесением другой смазки¹⁴.

Если смешивание неизбежно, проверьте совместимость по ASTM D6185, где изменение температуры каплепадения или отделения масла более чем на 15% указывает на несовместимость¹⁴. Тот же источник отмечает, что синтетические базовые масла могут вызывать набухание или деградацию резиновых уплотнений NBR, поэтому смазку следует проверять и на совместимость с материалом уплотнения²⁶.

Взвесьте затраты масляной системы на заправку, труд, утечки и утилизацию против закрытого подшипника со смазкой

Утверждается, что масляные системы дороже пластичной смазки в первоначальных вложениях и обслуживании, создают проблемы утечек и утилизации и требуют больше труда для поддержания уровней⁶. Закрытые подшипники со смазкой описываются как, как правило, не требующие обслуживания, и заводской закладки обычно хватает на срок службы подшипника³⁰.

Тот же источник, перечисляющий недостатки масла, добавляет, что во многих применениях эти недостатки незначительны по сравнению со стоимостью повторных отказов подшипников и простоев при продолжении использования пластичной смазки⁶.

Ни один источник в этом наборе не количественно оценивает разницу в затратах, человеко-часах, утилизации масла или фильтрации, поэтому сравнение носит направленный характер, а не является расчетом окупаемости.

Передайте решение о методе смазывания по типу подшипника производителю

Источники устанавливают выбор типа подшипника по нагрузке и частоте вращения и отдельно констатируют, что пластичная смазка — наиболее распространенная форма смазки для закрытых подшипников ZZ и 2RS, тогда как открытые подшипники чаще используют масло, поскольку открытая конструкция позволяет маслу свободно циркулировать^19,22,33. Связи конкретного типа подшипника с конкретным методом смазывания они не устанавливают.

Ни один источник в этом наборе не дает рекомендации по методу смазывания для каждого типа подшипника, поэтому такую связь здесь заключить нельзя. Когда рабочая частота превышает 80% каталожного предела частоты вращения, производитель проанализирует применение и порекомендует метод смазывания и сепаратор^9,16.

Для позиции подшипника, где метод неочевиден из одних лишь скорости и температуры, эта консультация — путь к ответу о типе подшипника.

Где источники расходятся в цифрах, которые определяют решение

Две цифры, влияющие на решения по уплотнению и стоимости, не подтверждены источниками. Держите обе позиции на виду и проверяйте ту, что относится к вашему типоразмеру и режиму подшипника.

Чего источники не устанавливают

• Ни один источник не даёт указаний по интервалу замены масла или сроку службы масла для масляной ванны.
• Не приводится числового предела n·dm или скоростного отношения для пластичной смазки по сравнению с масляной ванной; указаны лишь соотношение 66 % и порог консультации 80 %.
• Не приводится таблица температурных пределов пластичной смазки с разбивкой по загустителю или базовому маслу.
• Не приводится количественная оценка теплоотводящей способности смазки по сравнению с масляной ванной.
• Не приводится рекомендация метода смазки по типам подшипников (шариковые однорядные, радиально-упорные, сферические роликовые, упорные, сильно нагруженные).
• Не приводится количественное сравнение затрат, человеко-часов, утилизации масла или затрат на фильтрацию между смазкой и масляной ванной.
• Не приводится правило, связывающее ориентацию монтажа с обязательным методом смазки.
• Не приводится класс IP или количественные данные по отсеву частиц для 2RS по сравнению с ZZ.
• Ни один источник не даёт таблицы интервалов повторной смазки для типов подшипников, отличных от шариковых однорядных.