Témata
Reklama

Ověřování vlastností valivých ložisek

07. 11. 2001

Pro splnění požadavků spolehlivosti a bezpečnosti, dostatečné skutečné životnosti nejnáročnějších uložení jsou valivá ložiska stále zdokonalována s využitím optimalizace vnitřní konstrukce, použitím nových konstrukčních materiálů, úpravou povrchových vrstev oběžných drah kroužků, v technologii opracování, kde je dosahováno optimálního charakteru a velikosti obvodového tvaru, vlnitosti a drsnosti ložiskových součástí atd.

Souhrnně lze posuzovat jakost výrobku a tedy i valivých ložisek pomocí hodnotících metod a zkoušek, u valivých ložisek pak zejména pomocí ověřování deklarovaných parametrů dynamické únosnosti a frekvence otáčení. Ověřování parametrů je ve společnosti ZKL - Výzkum a vývoj prováděno na zkušebních stanicích vlastní konstrukce a výroby.
Reklama
Reklama
Reklama

Zkouška dynamické únosnosti

Ověřování základní dynamické únosnosti Cr se v ZKL provádí na zkušebních stanicích typu RAH D a ZT. Na zkušebních stanicích RAH D je možno zkoušet základní dynamickou únosnost ložisek při kombinovaném (radiálním a axiálním) zatížení od průměru díry 5 mm do průměru vnějšího kroužku 240 mm, stanice jsou podle velikosti označeny RAH - D-1, 2, 3, 4, 4/5 a 5. Při vlastní zkoušce se postupuje podle podnikové normy PN 50209 a podle metodických pokynů platných pro jednotlivé typorozměry valivých ložisek. Při zkoušce jsou ložiska zatěžována vnějšími zatíženími stanovenými podle metodického pokynu, jsou měřeny a zaznamenávány teploty zkoušených ložisek a měřena hladina vibrací, podle jejíž velikosti je vyhodnocován vznik únavového jevu - pittingu.
Zkušební stanice RAH D jsou umístěny na jednom podstavci a tvoří tzv. zkušební baterii. Baterie zkušebních stanic má dva olejové okruhy. Jeden tlakový okruh je určen pro hydraulické agregáty typu IHA, pomocí nich jsou přes hydraulické válce zatěžována ložiska, druhý, mazací okruh je určen pro mazání ložisek a odvod tepla, které se vyvíjí ve valivém ložisku. Mazací olej se v olejové nádrži chladí pomocí vloženého vodního chladiče a zpět se vrací přes olejový filtr k ložiskům.

Vyšší objektivnost zkoušek na stanicích ZT

Novější zkušební stanicí je typ ZT. Tyto stanice dosahují vyšší objektivnosti a reprodukovatelnosti prováděných zkoušek. Jsou provozovány tzv. bezobslužně, což je zajištěno automatickým měřením a kontrolou teploty zkoušených ložisek a jiných míst, teploty jsou dále průběžně zaznamenávány. Kontrolními systémy se náhon zkoušených ložisek vypne, jestliže dojde k překročení nastavené teploty snímané z prostoru povrchu vnějších kroužků ložisek nebo při prudkém zvýšení teploty mazacího oleje či při podstatném zvýšení hladiny vibrací, zejména při vzniku únavového jevu - pittingu - a také při poruše hydraulického systému.

Zkušební protokol

Výstupem zkoušek základní dynamické únosnosti ložisek je zkušební protokol, v němž jsou uvedeny podmínky, za kterých byla zkouška provedena, jaké polotovary a materiály součástí ložisek byly použity pro výrobu ložisek. Výpočet dosažené základní dynamické únosnosti se provádí Weibulovým rozdělením a výsledek je udán v % katalogové dynamické únosnosti. Zkušební protokol dále obsahuje údaje o velikosti a umístění pittingu, vizuální kontrolu součástí ložisek, metrologické proměření připojovacích rozměrů ložiska, metrologické proměření tvaru a vlnitosti, drsnosti a radiálního házení kroužků, velikost rádiusů oběžných drah a jejich tvar, radiální vůle v ložisku, fotografickou dokumentaci a komplexní metalografický rozbor součástí ložisek.

Zkouška mezní frekvence otáčení

Další, často prováděnou zkouškou ložisek je zkouška mezní frekvence otáčení, která je prováděna na zkušebních stanicích typu MFO - 1, 2 a 3 (autor prof. dr. ing. Boháček z VUT Brno). Valivé a kluzné tření ve valivém ložisku se při jeho otáčení přeměňují v teplo, které způsobuje ohřev ložiskového uložení. Základním předpokladem, na němž je založena metodika mezní frekvence otáčení, je skutečnost, že valivé ložisko s horšími vlastnostmi určujícími jeho rychloběžnost bude vyvíjet větší množství tepla a naopak ložisko s lepšími vlastnostmi bude produkovat menší množství tepla. Nejdůležitějším hlediskem na předpokládání mezního stavu rychloběžnosti valivého uložení je celková tepelná bilance. Odvod tepla z rychloběžných valivých uložení často souvisí s mazáním, a to proto, že mazací médium při svém průchodu přes uzel uložení plní současně i funkci chladicího média. Intenzita odvodu vzniklého tepla vzrůstá s množstvím protékajícího oleje. Jen malá část mazacího média - oleje - je potřebná pro vlastní mazání valivého kontaktu a kluzných části (klece ve styku s valivými tělesy nebo při jejich vedení s nákružky ložiskových kroužků).

Princip měření tepla

Ložisko nesmí být mazacím médiem přeplněno, jinak vznikají energetické ztráty. Aby bylo možné hodnotit a měřit množství vyvinutého tepla na jednotku povrchové plochy ložiska, je třeba zkoušené ložisko tepelně izolovat tak, aby se vzniklé teplo nemohlo odvádět do okolí jinak než mazacím a současně i chladicím olejem. Zkoušená ložiska jsou v uložení umístěna do pouzder z textilu, stejně tak jsou ze stejného materiálu vyrobeny distanční a odstřikovací kroužky umístěné na hřídeli, aby bylo zabráněno nežádoucímu přestupu tepla ze zkoušených ložisek do okolí. Při zkoušce jsou ložiska zatěžována silou, která odpovídá výpočtové trvanlivosti Lh = 104 až 105 při frekvenci otáčení dané katalogovou hodnotou. V průběhu zkoušky se frekvence otáčení po intervalech 60 min mění z výchozí hodnoty 0,25 nna hodnoty nk (0,5, 0,7, 1,0, 1,25 a 1,5). Základní frekvence otáčení se určí z ustálených teplot jednotlivých zkoušených ložisek při jednotlivých zkušebních režimech jako frekvence otáčení, při níž podle prognózy pomocí lineární regresní funkce dosáhne výstupní olej nebo nehřídelový kroužek určené hraniční teploty 100 0C. Pro konečné rozhodnutí, zda ložiska dosáhla určité velikosti mezní frekvence otáčení, slouží jejich celkový stav. Ložiska po zkoušce nesmí vykazovat opotřebení zadíracího charakteru či destrukci součástek ložiska.

Speciální zkoušky

Kromě základních zkušebních metod a zkoušek jsou na speciálních zkušebních stanicích prováděny zkoušky momentu tření, zkoušky úniku maziva a zkoušky těsnosti u zakrytovaných
ložisek. Speciální zkoušky ložisek jsou prováděny jak pro výzkumné úkoly, tak zejména pro speciální požadavky zákazníků.

Certifikace

Valivá ložiska jsou výrobkem, který je součástí nejrůznějších zařízení určených k široké potřebě uživatelů. Vzhledem k tomu, že ložiska byla vyřazena z oblasti výrobků stanovených k výkonu státního zkušebnictví, nelze vyloučit pokles jakosti těchto výrobků, často dovážených z různých světových teritorií, kde hlavním parametrem je pouze diskutabilní nízká cena, přičemž kvalita bývá povětšinou velmi nízká. Certifikace není vyžadována mezinárodními dohodami, avšak jednotliví solidní výrobci se podrobují nepovinné certifikaci na svoje systémy řízení a výrobky u nestranných specializovaných firem, jakou je i společnost ZKL - Výzkum a vývoj, a. s.
Reklama
Vydání #11
Kód článku: 11104
Datum: 07. 11. 2001
Rubrika: Trendy / Ložiska
Autor:
Firmy
Související články
Optimalizace péče o ložiska zabraňuje odstávkám výroby

Ložiska jsou vysoce namáhanými součástmi pohonů, které v průběhu času podléhají opotřebení. S ohledem na to je zvláště důležité zahrnout je do plánů údržby, protože tato strategie pomáhá prodloužit životnost strojů nebo zařízení.

Monitoring stavu ložisek zlepšuje proces broušení

Sledování stavu ložisek není jen způsob, jak včas zjistit potřebu jejich výměny, ale také způsob, jak si udělat obrázek o stavu celého stroje nebo zařízení. Pro ilustraci výhod služby CMS (Condition Monitoring Service) od firmy NSK budou uvedeny dva příklady jejího využití pro brousicí stroje.

Projekt výrobní linky pro inovovaná ložiska do převodovek Porsche

V souvislosti s vyššími požadavky odběratelů v automobilovém průmyslu na nižší výslednou hlučnost pro pasažéry plánuje olomoucký závod na výrobu ložisek Koyo Bearings zavedení technologických změn. Konkrétně se jedná o nákup nové linky, která umožní implementaci technologie vysoce přesných dokončovacích operací, mezi něž patří soustružení „za tvrda“, broušení a superfinišování pro ložiskové kroužky nově vyvinuté řady ložisek LNT (Low Noise Transmission).

Související články
Repase ložisek jako součást cirkulární ekonomiky

Během několika posledních let se o konceptu tzv. cirkulární ekonomiky hodně mluví. Je naprostým opakem ekonomiky lineární, ve které se získané zdroje použijí do produktů a nakonec vyřadí. Cílem cyklické alternativy je ekonomická produkce méně závislá na využívání zdrojů. Zaměřuje se na menší spotřebu materiálu, větší využití výrobků a lepší recyklaci materiálů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Lineární vedení v robotizovaných svařovacích linkách

Výrobce dílů svařovaných z plechů hledal řešení, jak prodloužit krátkou životnost pohonů a vodicích prvků svých automatizovaných svařovacích zařízení, neboť lineární vedení robotizované svařovací pistole v jedné jeho výrobní lince muselo být vyměňováno každé dva nebo tři měsíce.

Velmi přesná profilová lineární vedení s oběhem kuliček

Nová šestiřadá profilová lineární vedení s oběhem kuliček KUSE X-life jsou důkazem toho, že i v případě osvědčeného produktu lze dosáhnout dalších velkých pokroků ve vývoji. Nová lineární vedení značky INA z koncernu Schaeffler jsou tak přesná a mají natolik klidný chod, že je lze použít dokonce i v měřicích strojích.

Nová radiální kuličková ložiska

Společnost Schaeffler prostřednictvím vysokých investic do výrobních kapacit určených pro radiální kuličková ložiska FAG generace C výrazně rozšiřuje svou obchodní nabídku v oblasti standardních valivých ložisek. Díky zdokonaleným vlastnostem produktů, nové logistické koncepci a optimalizovanému poměru ceny a výkonu jsou tato úspěšná radiální kuličková ložiska ještě atraktivnější.

Energetická účinnost mazaných ložisek

Energetická účinnost valivých ložisek se v posledních letech výrazně zvýšila. Přispívají k tomu zejména nové designy ložisek, pomocí nichž lze například snižovat ztráty třením. Jakou roli přitom hraje použité mazivo? Společnost Klüber Lubrication získala díky zkušebnímu zařízení, které sama vyvinula, nové poznatky o vlivu maziv na energetickou účinnost ložisek, a může tedy poskytovat uživatelům optimální poradenství.

Ložiska pro velká zatížení

Společnost Coroll jako významný dodavatel ložisek do všech hutních provozů včetně kontinuálního lití, válcoven, výroby surového železa, přepravy a úpravy rud i dalších materiálů využívá zázemí japonského výrobce ložisek NSK a jeho vývoj speciálních produktů pro hutní průmysl.

Prémiové nástroje pro výpočet ložisek

Společnost SKF své lety nabyté zkušenosti a znalosti předává svým zákazníkům nejen prostřednictvím seminářů, brožur či katalogů, ale také poskytováním výpočetních nástrojů.

Správné mazání předchází třetině selhání ložisek

Domazávání ložisek je naprostou nutností, pokud ložiska nepoužíváte výhradně v aplikacích, které domazávání nevyžadují. Nestačí však pouze domazávat, je důležité provádět domazávání vhodným množstvím a způsobem. Z důvodu nevhodného domazávání totiž selhává 36 % ložisek. Jak tedy správně domazávat?

Ložiska pro velmi náročné podmínky

Prostorové omezení představovalo pro firmu Papcel při navrhování nového papírenského stroje velký problém. Řešením byla unikátní toroidní ložiska CARB a inovativní mazací systém od společnosti SKF.

Inovace komponentů pro obráběcí stroje

Firma Coroll již od roku 1995 zastupuje na českém trhu společnost NSK. Opírá se o technické zázemí tohoto japonského výrobce, který nepřetržitě investuje do inovací a vývoje svých produktů – ložisek, kuličkových šroubů a lineárních vedení.

Průmysl 4.0 stojí i na ložiscích a datech

Společnost SKF je známá především jako výrobce ložisek a dodavatel technických řešení pro rotační stroje. O tom, jak může přispět k zavádění Průmyslu 4.0, si s Davidem Poláčkem, generálním ředitelem české pobočky, povídal Michael Málek.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit