Czy wiesz, co zimna pogoda robi z łożyskami kół? I jak złagodzić ten niekorzystny wpływ?

W wielu scenariuszach produkcji przemysłowej i eksploatacji sprzętu mechanicznego łożyska są kluczowymi komponentami, a stabilność ich działania jest bezpośrednio związana z normalną pracą całego systemu. Jednak gdy nadejdzie zimna pogoda, pojawi się szereg złożonych i trudnych problemów, które będą miały raczej niekorzystny wpływ na normalną pracę łożyska.

 

Skurcz materiału

Łożyska są zazwyczaj wykonane z metalu (np. stali), który ma właściwość rozszerzalności cieplnej i kurczenia się. Elementyłożysko, takie jak pierścienie wewnętrzne i zewnętrzne, elementy toczne, skurczą się w zimnym środowisku. W przypadku łożyska o standardowych rozmiarach średnice wewnętrzna i zewnętrzna mogą się skurczyć o kilka mikronów, gdy temperatura spadnie z 20°C do -20°C. To skurczenie się może spowodować zmniejszenie luzu wewnętrznego łożyska. Jeśli luz jest zbyt mały, tarcie między korpusem tocznym a pierścieniami wewnętrznym i zewnętrznym wzrośnie podczas pracy, co wpłynie na elastyczność obrotową łożyska, zwiększy opór i moment rozruchowy urządzenia.

Zmiana twardości

Zimna pogoda spowoduje, że twardość materiału łożyska zmieni się w pewnym stopniu. Generalnie metale stają się kruche w niskich temperaturach, a ich twardość wzrasta relatywnie. W przypadku stali łożyskowej, chociaż jej wytrzymałość jest dobra, nadal może się zmniejszyć w ekstremalnie zimnych środowiskach. Gdy łożysko jest poddawane obciążeniom udarowym, ta zmiana twardości może spowodować, że łożysko będzie bardziej podatne na pękanie, a nawet pękanie. Na przykład w łożyskach sprzętu górniczego na zewnątrz, jeśli są narażone na uderzenie rudy spadającej w zimnej pogodzie, jest bardziej prawdopodobne, że zostaną uszkodzone niż w normalnej temperaturze.

Zmiana wydajności smaru

Smar jest jednym z kluczowych czynników zapewniających funkcjonalną pracę łożysk. W zimne dni lepkość smaru wzrośnie. Zwykły smar może stać się gęstszy i mniej płynny. Utrudnia to utworzenie dobrego filmu olejowego między korpusem tocznym a bieżniami łożyska. W łożysku silnika smar może być dobrze wypełniony we wszystkich szczelinach wewnątrz w normalnej temperaturze. Wraz ze spadkiem temperatury smar staje się lepki, a korpus toczny nie może równomiernie rozprowadzić smaru do wszystkich części stykających się podczas toczenia, co zwiększa tarcie i zużycie, a jego prędkość obrotowa może się wahać, co uszkadza jakość powierzchni i dokładność wymiarową obrabianych części. W poważnych przypadkach może to prowadzić do przegrzania lub nawet zatarcia łożyska.

Skrócony okres eksploatacji

Połączenie tych czynników, zwiększonego tarcia, zmniejszonej odporności na uderzenia i słabego smarowania łożysk w zimne dni może przyspieszyć zużycie łożysk. W normalnych warunkach łożyska mogą pracować tysiące godzin, ale w zimnych warunkach, ze względu na zwiększone zużycie, mogą pracować kilkaset godzin i ulec awarii, na przykład z powodu zużycia korpusu tocznego, wżerów na bieżni itp., co znacznie skraca żywotność łożysk.

 

W jaki sposób możemy łagodzić negatywne skutki oddziaływania niskiej temperatury na łożyska?

Wybierz odpowiedni smar i kontroluj jego ilość

W zimne dni należy stosować smary o dobrych właściwościach w niskich temperaturach. Ten rodzaj smaru może zachować dobrą płynność w niskich temperaturach, takie jak produkty zawierające specjalne dodatki (np. smary na bazie poliuretanu). Nie są zbyt lepkie i mogą skutecznie zmniejszyć tarcie łożysk podczas rozruchu i pracy. Mówiąc ogólnie, temperatura płynięcia (najniższa temperatura, w której schłodzona próbka oleju może płynąć w określonych warunkach testowych) smarów niskotemperaturowych jest bardzo niska, a niektóre mogą być tak niskie, jak -40°C lub nawet niższe, zapewniając w ten sposób dobre smarowanie łożysk nawet w zimne dni.

Właściwa ilość smaru jest również ważna dla pracy łożyska w zimnej pogodzie. Zbyt mała ilość smaru spowoduje niewystarczające smarowanie, podczas gdy nadmierne wypełnienie spowoduje, że łożysko będzie wytwarzać zbyt duży opór mieszania podczas pracy. W zimnej pogodzie należy unikać przepełnienia ze względu na zwiększoną lepkość smaru. Zwykle w przypadku małych i średnich łożysk ilość smaru wynosi około 1/3 - 1/2 wewnętrznej przestrzeni łożyska. Zapewnia to smarowanie i zmniejsza opór spowodowany nadmiarem smaru.

 

Regularnie wymieniaj smar i wzmacniaj uszczelnienie
Nawet jeśli zostanie użyty właściwy smar, z upływem czasu i działaniem łożyska, smar ulegnie zanieczyszczeniu, utlenieniu itd. Problemy te mogą się nasilić w zimne dni. Zaleca się skrócenie cyklu wymiany smaru w zależności od działania sprzętu i warunków środowiskowych. Na przykład, w normalnym środowisku, smar może być wymieniany raz na sześć miesięcy, a w zimnych warunkach, może być skrócony do co 3-4 miesięcy, aby zapewnić, że wydajność smaru jest zawsze w dobrym stanie.
Dobre uszczelnienie może zapobiec przedostawaniu się zimnego powietrza, wilgoci i zanieczyszczeń do łożyska. W zimne dni można użyć uszczelnień o wysokiej wydajności, takich jak uszczelnienie dwuwargowe lub uszczelnienie labiryntowe. Uszczelnienia dwuwargowe mają wewnętrzne i zewnętrzne wargi, aby lepiej blokować obce przedmioty i wilgoć na zewnątrz. Uszczelnienia labiryntowe mają złożoną strukturę kanału, która utrudnia przedostawanie się substancji zewnętrznych do łożyska. Zmniejsza to uszkodzenia wewnętrznej struktury łożyska spowodowane rozszerzaniem się lodu wodnego, a także zapobiega przedostawaniu się zanieczyszczeń, co powoduje zwiększone zużycie łożyska.
Powierzchnia łożyska może być pokryta powłoką ochronną, taką jak farba antykorozyjna lub powłoka ochronna niskotemperaturowa. Farba antykorozyjna może zapobiec rdzewieniu łożyska w zimnych lub mokrych warunkach, podczas gdy kriogeniczne powłoki ochronne mogą łagodzić skutki zmian temperatury na materiał łożyska. Takie powłoki działają jako strażnik, chroniąc powierzchnię łożyska przed bezpośrednią erozją w środowiskach o niskiej temperaturze, a także pomagają zminimalizować zmiany właściwości materiału spowodowane zmianami temperatury.
Rozgrzewka sprzętu
Rozgrzanie całego urządzenia przed jego uruchomieniem jest skuteczną metodą. W przypadku niektórych małych urządzeń można je umieścić w „Konserwatorium” na pewien czas, aby umożliwić wzrost temperatury łożyska. W przypadku dużych urządzeń, takich jak łożyska dużych dźwigów, można użyć taśmy grzewczej lub gorącego wentylatora lub innego sprzętu w celu wstępnego podgrzania części łożyska. Temperaturę wstępnego podgrzania można zazwyczaj kontrolować na poziomie około 10–20°C, co może spowodować rozszerzenie się części łożyska i powrót do normalnego luzu, jednocześnie zmniejszając lepkość smaru, co sprzyja płynnemu rozruchowi urządzenia.
W przypadku niektórych łożysk, które można zdemontować, dobrą metodą jest wstępne podgrzewanie w kąpieli olejowej. Umieść łożyska w oleju smarującym podgrzanym do odpowiedniej temperatury, tak aby łożyska były równomiernie podgrzewane. Ta metoda nie tylko rozszerza materiał łożyska, ale także pozwala smarowi w pełni wniknąć do wewnętrznego luzu łożyska. Temperatura wstępnie podgrzanego oleju wynosi zazwyczaj około 30 - 40°C, czas można kontrolować w zależności od rozmiaru łożyska i materiału oraz innych czynników w ciągu około 1 - 2 godzin, co może skutecznie poprawić wydajność rozruchu łożyska w zimne dni.

Chociaż zimno powoduje problemy z łożyskiem, może ono zbudować silną linię obrony poprzez wybór odpowiedniego smaru, uszczelnienia i zabezpieczenia przed podgrzewaniem. To nie tylko zapewnia niezawodną pracę łożysk w niskiej temperaturze, wydłuża ich żywotność, ale także promuje stabilny rozwój branży, dzięki czemu TP może spokojnie kroczyć ku nowej podróży przemysłowej.

TP-ka,Łożysko kołaIczęści samochodoweproducent od 1999 roku. specjalista techniczny ds. rynku części zamiennych do samochodów!Uzyskaj rozwiązanie techniczneTeraz!