Łożyska ślizgowe w praktyce: wybór i montaż
Łożyska ślizgowe to rodzaj łożyska stosowany w maszynach w celu ułatwienia ruchu wału i łożyska. Są one również określane jako tuleje gładkie, tuleje ślizgowe lub osłony ślizgowe. Łożyska ślizgowe są zwykle wykonane z metalu, tworzywa sztucznego lub ceramiki. Są one ważnym elementem wielu maszyn, ponieważ zmniejszają tarcie między wałem a łożyskiem, wydłużając w ten sposób żywotność maszyny.
Do czego służą łożyska ślizgowe?
Ze względu na wytrzymałość łożyska ślizgowe są stosowane w prawie wszystkich sektorach przemysłu.
Tuleje ślizgowe są stosowane w różnych maszynach jako łożyska promieniowe lub osiowe. Oprócz tulei ślizgowych, łożyska ślizgowe są również powszechnie znane jako paski ślizgowe, paski łożyskowe, lub płyty łożyskowe.
Ruch ślizgowy ma miejsce, gdy powierzchnie łożyska i zamontowanego elementu przesuwają się obok siebie.
Łożyska ślizgowe, regularnie konserwowane i smarowane, a nawet samosmarujące, umożliwiają ruch przy niskim tarciu między elementami takimi jak wał i łożyska, co wydłuża żywotność maszyny.
W porównaniu z łożyskami tocznymi, tuleje łożysk ślizgowych wymagają mniej miejsca i często mogą pomieścić większe obciążenie ze względu na większe powierzchnie styku w porównaniu z łożyskami tocznymi.
Jakie są właściwości łożysk ślizgowych i jak są one używane?
Łożyska zwykłe są, między innymi, znane jako tulejowe łożyska ślizgowe, ważnym elementem systemów mechanicznych. Zapewniają one połączenie o niewielkim tarciu pomiędzy ruchomymi częściami i pomagają zmniejszyć zużycie i hałas. Najważniejsze właściwości łożysk ślizgowych to:
- Niskie tarcie: Główną zaletą łożysk ślizgowych jest ich zdolność do zmniejszania tarcia. Oznacza to większą wydajność i mniejsze zużycie.
- Niska konserwacja: Łożyska ślizgowe często wykonuje się z materiałów, które mają naturalne smarowanie, co minimalizuje konieczność konserwacji. Alternatywnie środki smarne stałe, takie jak grafit, są wprowadzane do wnęk łożyska ślizgowego, zapewniając ciągłe smarowanie. W niektórych przypadkach można zastosować dodatkowe środki smarne w celu dalszego zmniejszenia zużycia.
- Niski poziom hałasu: Dzięki przesuwaniu powierzchni kontaktowych łożyska ślizgowe przyczyniają się również do redukcji hałasu spowodowanego ruchomymi częściami.
- Wysoka odporność: Łożyska ślizgowe mogą przenosić duże siły i obciążenia bez uszczerbku dla wydajności.
- Oszczędność miejsca: Ze względu na niską grubość ścian łożyska ślizgowe wymagają niewiele miejsca do instalacji i mogą być również używane w zastosowaniach, w których przestrzeń jest ograniczona.
Łożyska ślizgowe służą do różnych zastosowań przemysłowych, od małych systemów elektromechanicznych po duże zakłady przemysłowe. Idealnie sprawdzają się w zastosowaniach, w których występują duże obciążenia i konieczne jest osiągnięcie niskich kosztów konserwacji.
Jaka jest różnica między łożyskami ślizgowymi a łożyskami tocznymi?
Łożyska ślizgowe to elementy, w których ruchomy element, np. ruchomy wał, przesuwa się w bezpośrednim kontakcie z powierzchnią łożyska. Tarcie między wałem a powierzchnią łożyska jest zmniejszone przez środki smarne dostarczane albo z tulei łożyska ślizgowego, albo przez zewnętrzny system smarowania. Wysokie obciążenia mogą być pochłaniane przez równomierne rozłożenie sił działających na powierzchnię łożyska. Łożyska ślizgowe często służą w zastosowaniach o dużych obciążeniach i małych prędkościach.
Jednak w łożyskach tocznych kulki lub wałki służą jako punkty styku. Kontakt między kulkami lub wałkami a ruchomymi elementami jest punktowy i generuje mniejsze tarcie niż w przypadku łożysk ślizgowych. Umożliwia to łożyskom tocznym osiągnięcie wyższych prędkości, co oznacza, że są one szczególnie odpowiednie do zastosowań z średnimi i wysokimi obciążeniami i dużymi prędkościami.
| Rodzaj przechowywania | Łożysko zwykłe | Łożysko wałeczkowe | Łożysko wałeczkowe |
|---|---|---|---|
| Przykładowa ilustracja |  |
 |
 |
| Smarowanie | Samosmarowanie | Wymagane smarowanie | Wymagane smarowanie |
| Tabele liniowe | odpowiednie | odpowiednie | nieodpowiednie |
| Ruch obrotowy | odpowiednie | nieodpowiednie | odpowiednie |
| Obciążalność | odpowiednie | nieodpowiednie | odpowiednie |
| Wytrzymałość cieplna | odpowiednie | nieodpowiednie | nieodpowiednie |
| Odporność na korozję | odpowiednie | nieodpowiednie | nieodpowiednie |
| Odporność na zużycie | słabe | odpowiednie | odpowiednie |
| Wymagania dotyczące przestrzeni | niskie | wysokie | wysokie |
Jakie są rodzaje tulei łożyska ślizgowego?
Jest wiele różnych typów łożysk ślizgowych o specyficznych właściwościach. Łożyska ślizgowe wykonuje się z różnych materiałów (np. miedzi, brązu spiekanego, tworzyw sztucznych) i w różnych formach (łożyska cylindryczne, łożyska kołnierzowe).
| Konstrukcja | Właściwości | Kształt |
|---|---|---|
| Stop miedzi (wersja metalowa) | Odporność na wysoką temperaturę - Wysoka odporność na korozję - Doskonała odporność na uderzenia - Idealny do dużych obciążeń i niskich prędkości obrotowych |
- Prosty - Z kołnierzem - Konstrukcja osiowa (zintegrowany dysk oporowy) - Obudowa kołnierzowa - Obudowa blokowa |
| Brąz spiekany | - Odporność na spawanie cierne - Możliwość wykonywania krótkich ruchów - Idealny do zastosowań o niskim obciążeniu i dużej prędkości obrotowej |
- Prosty - Z kołnierzem - Z kołnierzem |
| Stal odlewnicza | - Idealny do zastosowań o średnim obciążeniu i niskiej prędkości obrotowej | - Prosty - Z kołnierzem - Z obudową |
| Wielowarstwowe powłoki | Odporność na wysoką temperaturę - Idealny do zastosowań o dużym obciążeniu i niskiej prędkości obrotowej - Cienkościenny i kompaktowy |
- Prosty - Z kołnierzem - Z obudową |
| Tworzywo sztuczne | - Odporność na wysokie temperatury (PTFE) - Doskonała odporność chemiczna (PTFE) - Idealny do zastosowań o niskim obciążeniu i dużej prędkości obrotowej |
- Prosty - Z kołnierzem |
Jak działają łożyska ślizgowe samosmarujące?
Samosmarujące łożyska ślizgowe (w tym tuleje samosmarujące) to łożyska ze specjalnymi elementami umożliwiającymi ciągłe smarowanie, nie wymagają stosowania dodatkowych środków smarnych. Szczególną zaletą jest to, że są wykonane z materiału, który już zawiera źródło środka smarnego i uwalnia go podczas ruchu.
Źródłem środka smarnego może być na przykład zawartość osadzona w porach materiału (namoczone w oleju spiekane metalowe łożyska) lub również stały środek smarny (grafit) wprowadzony do wnęk łożyska. Środek smarny jest uwalniany przez nacisk i tarcie pomiędzy powierzchniami ślizgowymi pomiędzy powierzchnią łożyska a wałem. Dzięki temu powstaje cienka folia smarna, która zmniejsza tarcie i zapobiega nadmiernemu zużyciu.
Samosmarujące się łożyska ślizgowe charakteryzują się dłuższą żywotnością, niższymi kosztami konserwacji i większą nośnością niż łożyska konwencjonalne. Przy wyborze odpowiedniej tulei ważne jest, aby wziąć pod uwagę szczególne wymagania aplikacji i dokładnie rozważyć warunki pracy.
W jaki sposób montowane są łożyska ślizgowe?
Poprawny montaż łożysk ślizgowych ma decydujące znaczenie dla zapewnienia bezpiecznego mocowania i optymalnej wydajności. Twardości wału i łożyska powinny różnić się zasadniczo, aby zużywało się głównie łożysko, ponieważ łatwiej jest je wymienić. Najlepiej, aby wał był wykonany z hartowanego materiału. Nieprawidłowy montaż lub parowanie materiałów może spowodować uszkodzenie i skrócić żywotność komponentów.
Przed faktycznym montażem wszystkie elementy należy dokładnie wyczyścić, aby usunąć obce cząstki i zapobiec uszkodzeniu działających powierzchni. Należy również upewnić się, że wał i obudowa są wolne od uszkodzeń i zadziorów.
Wciskanie
Podczas dociskania tulei cylindra i kołnierza łożysko ślizgowe jest wciskane do obudowy za pomocą narzędzi pomocniczych, takich jak imadła lub inne urządzenia dociskowe (dopasowanie dociskowe). Należy zwrócić szczególną uwagę na wymiary i tolerancje, aby zapewnić precyzyjne prasowanie.
Aby ułatwić proces wciskania, otwory obudowy są fazowane i wyposażone w cienką warstwę smaru lub oleju smarowego. Trzpień mocujący może być używany do prowadzenia łożyska ślizgowego podczas wciskania i zapobiegania przechylaniu.
- (1)- Otwór
- (2)- Łożyska ślizgowe
- (3)- Obudowa
Śruba ograniczająca obracanie
W celu zabezpieczenia łożyska ślizgowego przed obrotem w jego obudowie można użyć śrub blokujących obrót (dopasowanie dociskowe / dopasowanie przejściowe). Ta metoda montażu jest zalecana w zastosowaniach, w których spodziewane są duże obciążenia, duże prędkości obrotowe lub wysokie temperatury.
- (1)- Śruba ograniczająca obracanie
Klejenie
Jeśli z pewnych powodów zastosowanie obrotowej śruby ograniczającej nie jest możliwe, łożysko ślizgowe można przymocować do obudowy za pomocą kleju (dopasowanie luźne).
Należy zwrócić uwagę, czy zastosowany klej wytrzymuje warunki robocze, w szczególności w odniesieniu do rzeczywistej temperatury roboczej. W przypadku zastosowań wymagających wysokiego stopnia precyzji nie zaleca się stosowania tej metody montażu ze względu na niedokładność pozycjonowania.
- (1)- Łożyska ślizgowe
- (2)- Klej
Jakie standardy stosuje MISUMI?
W przypadku łożysk ślizgowych w różnych obszarach standaryzacji na całym świecie stosowane są różne normy. W ramach międzynarodowej harmonizacji norm stopniowo wprowadza się międzynarodowe standardy.
MISUMI, międzynarodowy dostawca konfigurowalnych komponentów mechanicznych, produkuje łożyska ślizgowe i tuleje ślizgowe o różnych kształtach i konstrukcjach. Tolerancje produkcyjne i instalacyjne według ISO.
W Niemczech łożyska ślizgowe są objęte podstawową normą DIN 1850 (część 1 do 6). Określa ona wymiary i wymagania techniczne dla łożysk ślizgowych wykonanych z różnych materiałów. Wymagania te obejmują np. same materiały, rozmiar, kształt, teksturę powierzchni, dokładność i wytrzymałość dielektryczną.
Przy wyborze tulei ślizgowej ważne jest, aby znać dokładne specyfikacje zastosowania, wszystkie zaangażowane komponenty, warunki otoczenia i materiały oraz uwzględnić je przy wyborze.
Niektóre z norm stosowanych w Niemczech dla łożysk ślizgowych to:
- ISO 4379:1995-10 - Łożyska zwykłe - Tuleje wykonane ze stopów miedzi poddane obróbce (wcześniej DIN 1850-1)
- ISO 12128:1998-07 - Łożyska zwykłe - Otwory smarne, rowki smarujące i kieszenie smarujące - Wymiary, kształty, oznaczenia i ich zastosowanie do tulei łożyskowych (dawniej DIN 1850-2)
- DIN1850-3 :1998-07 – Łożyska zwykłe – Część 3: Metalowe tuleje spiekane
- DIN1850-4:1998-07 - Łożyska zwykłe - Część 4: Tuleje wykonane ze sztucznego węgla
- DIN1850-5:1998-07 - Łożyska zwykłe - Część 5: Tuleje termoutwardzalne
- DIN1850-6:1998-07 - Łożyska zwykłe - Część 6: Tuleje termoplastyczne
