Smarowanie śrub kulowych - Środki smarne, obszary zastosowań i informacje ogólne

Śrub kulowych ani kulowych wrzecion recyrkulacyjnych nie wolno używać bez smarowania, w przeciwnym razie nie można zagwarantować ich funkcjonalności, a ich żywotność zostanie skrócona. Do smarowania można stosować środki smarne, takie jak olej lub smar. W tym artykule wyjaśniono, który środek smarny jest odpowiedni z jakich powodów i jak optymalnie smarować śruby kulowe.

Śruby kulowe/kulowe wrzeciona recyrkulacyjne

Wkręty kulowe, znane również jako kulowe wrzeciona recyrkulacyjne, są precyzyjnymi komponentami, które są używane głównie tam, gdzie ruchy obrotowe muszą być przekładane na ruchy liniowe i odwrotnie. Dzieje się tak na przykład podczas podnoszenia i opuszczania osprzętu zarówno w kierunku poziomym, jak i pionowym. Precyzja jest przede wszystkim spowodowana niskim luzem śrub kulowych. Dzięki tej precyzji śruby z nakrętką kulkową mogą pomóc w uzyskaniu wysokiego stopnia powtarzalności. Jeśli używa się śrub kulowych wstępnie naprężonych, luz ten można jeszcze bardziej zminimalizować, co dodatkowo zwiększa precyzję. Działają szybko i niezawodnie i są często używane jako napęd prowadnic liniowych. Zaleca się montowanie śrub kulowych zawsze z łożyskiem stałym lub łożyskiem pływającym. Pozwala to uniknąć wibracji i zginania śruby kulowej poprzez kompresję.

Dlaczego śruby kulowe trzeba smarować?

Aby zapewnić płynną pracę, śruby kulowe muszą być nasmarowane. Środek smarny tworzy warstwę ochronną na wszystkich ważnych częściach śruby kulowej (wałek śruby, powierzchnia toczna nakrętki i powierzchnia kulek). Dzięki tej warstwie smarnej tarcie jest zminimalizowane, co skutkuje bardziej wydajną pracą i zapobiega wytwarzaniu ciepła, co z kolei zmniejsza naprężenia termiczne poszczególnych komponentów. Dobre smarowanie przyczynia się również do zwiększenia i tak już dobrej precyzji śrub kulowych. Dobre smarowanie przeciwdziała również problemom, które nieuchronnie pojawiają się, gdy styka się kilka metalowych części, szczególnie w ruchomych elementach. Dlatego smarowanie śrub kulowych jest również częścią obsługi technicznej i wydłuża żywotność śruby kulowej.

Prawidłowe nakładanie środka smarnego

Śrub kulowych nie wolno używać bez smarowania, w przeciwnym razie mogą wystąpić uszkodzenia. Śruby kulowe dostarczone przez MISUMI są już wstępnie napełnione. W przypadku użycia nienapełnionej śruby kulowej i konieczności wstępnego smarowania w momencie oddawania do eksploatacji lub konieczności ponownego smarowania, poniżej podano niektóre instrukcje dotyczące prawidłowej obsługi.

Najważniejszą podstawową zasadą jest: Zawsze używaj tego samego środka smarnego. Nie wolno mieszać ze sobą różnych środków smarnych. Ponieważ w przypadku zmieszania mogą wystąpić niepożądane reakcje między środkami smarnymi, skutkujące na przykład zbrylaniem i innymi zanieczyszczeniami, które mogą mieć trwały negatywny wpływ na funkcjonalność śruby kulowej. Wybór odpowiedniego środka smarnego zależy od obszaru zastosowania i przeznaczenia.

Przed pierwszym smarowaniem należy najpierw usunąć oleje hamujące rdzę i inne substancje. Smarowanie powtarza się w określonych odstępach czasu. Odstępy te są tak różne, jak różnią się zastosowania: Zależą one od liczby godzin pracy, warunków pracy lub zastosowania. Przy pracy w pewnych warunkach trzeba smarować częściej. Na przykład wysokie temperatury robocze mogą zmniejszyć smarowność środka smarnego. Wysoka ekspozycja na pył i inne cząstki powodują zabrudzenie środka smarnego, który trzeba będzie wymienić wcześniej.

Przed dosmarowaniem należy sprawdzić śrubę kulową pod kątem uszkodzeń, ciał obcych i zanieczyszczeń. Nietypowe dźwięki mogą również wskazywać na awarię. W następnym kroku śrubę kulową należy wyczyścić odpowiednimi środkami czyszczącymi i rozpuszczalnikami. Środki te należy następnie dokładnie spłukać ze śruby kulowej. Teraz wykonuje się test funkcji: Śrubę kulową trzeba kilkakrotnie przepuścić po całej bieżni po suchym, nienasmarowanym wrzecionie. Jeśli korpus rolki i wrzeciono działają płynnie bez oporu i hałasu, są sprawne. Pozostały środek smarny dozowany przez korpusy rolek można teraz usunąć za pomocą suchej, niestrzępiącej się ściereczki. Następnie śrubę kulową należy natychmiast nasmarować zgodnie z instrukcjami producenta i, jeśli to konieczne, zabezpieczyć przed rdzą i innymi uszkodzeniami za pomocą odpowiednich środków. Są różne metody smarowania wrzeciona. W przypadku smarowania ręcznego smar jest nakładany na przykład za pomocą pędzla lub smarownicy tłokowej. Jednak są także automatyczne systemy smarowania, które podają dokładnie odmierzoną ilość środka smarnego.

Różnica między smarowaniem olejem a smarem

Smary i oleje zapewniają ochronę przed korozją. Jednak oferują różne zalety i wady, a także możliwe zastosowania.

Olej

Smarowane olejem śruby kulowe mogą wymagać mniejszej konserwacji, ponieważ olej usuwa zanieczyszczenia i dużą część możliwych zanieczyszczeń podczas przepływu przez nakrętkę śruby kulowej. W przeciwieństwie do smaru, olej nie jest popychany przez gwintowaną nakrętkę, dzięki czemu tworzy się mniej osadów.

Inne zalety oleju to:

• Olej można nakładać bezpośrednio w punkcie smarowania. Usuwa wilgoć i brud i może być stosowany do chłodzenia oprócz smarowania.
• Oleje działają dobrze przy niskich i średnich prędkościach roboczych, temperaturach i wielkościach obciążeń.

W bardziej ekstremalnych warunkach powłoka olejowa może stać się bezużyteczna, a niewykryte tarcie metal-metal może szybko spowodować uszkodzenie. Ogólnie rzecz biorąc, oleje są droższe niż smar, ponieważ wymagają pompy i systemu filtrującego do tego zastosowania. Ponadto mogą one być przyczyną zanieczyszczenia śruby kulowej, jeśli używa się za dużo środka smarnego lub środek smarny nie nadaje się do danego zastosowania.

Smary

Smary mogą być nakładane bezpośrednio na wrzeciono lub do nakrętki kulowej, jeśli ma otwarte otwory, które mogą pompować smar.

Inne zalety smarów to:

• Nadają się również do dużych prędkości obrotowych.
• Są one na ogół bardziej opłacalne i często pozwalają na długie okresy smarowania.
• Smary mogą być przetwarzane z dodatkami do syntetycznych środków smarnych, które wytrzymują ekstremalne temperatury, obciążenia i prędkości obrotowe.
• Są specjalne smary o jakości próżni lub czystego pomieszczenia.

Należy zauważyć, że niektóre tłuszcze nie są kompatybilne i na przykład prowadzą do zbrylania. Kompatybilność należy zawsze sprawdzić wcześniej. Ponadto na nakrętkach śrub kulowych często gromadzą się cząsteczki ścierne.

W przypadku śrub kulowych lub śrub recyrkulacyjnych kulowych dostępny jest na przykład specjalnie opracowany smar wrzeciona o specjalnych właściwościach. Smar do wrzecion jest bardzo lepki i zapewnia szczególnie niskie tarcie.

Dodatki

Dodatki poprawiają właściwości tłuszczu. Na przykład smary mogą być przetwarzane z dodatkami do syntetycznych środków smarnych, które mogą wytrzymać nawet ekstremalne temperatury, obciążenia i prędkości obrotowe. Dodatek dodatków zmniejsza zużycie i minimalizuje tarcie. Na przykład smar nie powinien być używany razem z dwusiarczkiem molibdenu lub grafitem, ponieważ wartości tarcia, które generują, są zbyt niskie.

Inne korzyści mogą obejmować:

• Smar może być bardziej odporny na zabrudzenia
• Zużycie pod obciążeniem jest zmniejszone
• Wibracje są zredukowane

Różne klasy smarów

National Lubricating Grease Institute (NLGI) to międzynarodowe stowarzyszenie branżowe zajmujące się promowaniem rozwoju i badań nad technologią smarowania. Ponadto publikują normy branżowe dotyczące smarów, np. dziewięć klas smarów NLGI. Są one znormalizowane i uznawane na całym świecie. Klasyfikacja od bardzo płynnego do bardzo stałego. Klasyfikacja na podstawie testu penetracyjnego w temperaturze 25°C: Smar można zaklasyfikować na podstawie głębokości penetracji, która występuje po wciśnięciu do smaru znormalizowanego stożka. Smary różnych klas nadają się różnych zastosowań:

• NLGI 000, 00 i 0: w niskich temperaturach, przy dużych prędkościach obrotowych, w centralnych układach smarowania
• NLGI 1 i 2: do ogólnych celów smarowania, szeroko stosowane, nadające się również do śrub kulowych
• NLGI 3 i 4: jeśli wymagana jest większa spójność (powolne, mocno obciążone systemy łożysk)
• NLGI 5 i 6: do zastosowań specjalnych, np. w obszarach pionowych i trudno dostępnych

Zalecenia

Aby zapewnić stałe smarowanie, zasadą jest smarowanie co sześć miesięcy przy normalnym użytkowaniu i co trzy miesiące przy intensywnym użytkowaniu. Utrzymuje to niskie tarcie i opór toczenia między rowkami a łożyskami kulkowymi. Śruby kulowe MISUMI zwykle przed dostawą wypełnia się środkiem smarnym. O ile nie określono inaczej, jako standardowy środek smarny w zależności od produktu stosuje się smar zmydlony litem lub smar Multemp PS2. Jako alternatywę dla standardowych środków smarnych dostępne są następujące rodzaje środków smarnych:

• Środek smarny typu L: RT-100K - doskonała odporność na ciepło i utlenianie, a także przyczepność i siła kohezji. Ponadto występuje niewiele rozprysków i niski wyciek.
• Środek smarny typu G: LG2 – specjalny środek smarny kompatybilny z pomieszczeniami czystymi do prowadnic liniowych, napędów ze śrubami kulowymi itp.

Poniższa tabela zawiera przegląd właściwości środków smarnych stosowanych w śrubach kulowych i porównanie standardowych środków smarnych ze środkami typów L i G:

Warunki w miejscu użytkowania

Oprócz smarowania, nadal jest kilka warunków, które należy wziąć pod uwagę przy użyciu śrub kulowych w miejscu użytkowania. W miejscu użytkowania powinny panować czyste warunki otoczenia, tj. pył lub inne cząstki nie mogą przeniknąć do osłon śrub kulowych. W przeciwnym razie śruba kulowa może zostać uszkodzona i może to wpłynąć na jej działanie. Nakrętka nie może przekraczać obszaru użytkowego (pomiędzy strzałkami), ponieważ w przeciwnym razie zainstalowane w niej elementy toczne mogą wypaść i spowodować nieprawidłowe działanie lub zdarzenie całkowitej awarii:

Ponadto śruba kulowa powinna być używana w temperaturach 0-80°C, w przeciwnym razie mogą wystąpić uszkodzenia części obrotowych lub części uszczelniających.

Excursus – środki smarne w pomieszczeniach czystych

W pomieszczeniu czystym montowane są również elementy mechaniczne. W tym środowisku liczba cząstek obecnych w powietrzu jest monitorowana i może potencjalnie prowadzić do zanieczyszczenia, ponieważ wytwarzane są tu szczególnie wrażliwe komponenty, takie jak półprzewodniki. Konieczne jest przestrzeganie granic. Nic więc dziwnego, że środki smarne do śrub kulowych podlegają na przykład szczególnie wysokim wymaganiom, jeśli mają być stosowane w pomieszczeniach czystych:

• Środek smarny nie może uwalniać żadnych cząstek.
• Musi być stabilny chemicznie, aby nie uwalniać substancji reaktywnych.
• Jednocześnie musi być kompatybilny z innymi materiałami w pomieszczeniu czystym, aby nie wywołać reakcji chemicznej.

Syntetyczne środki smarne są szczególnie odpowiednie do pomieszczeń czystych, na przykład ze względu na ich wysoką czystość. Ponadto środki smarne na bazie perfluorowanych olejów polieterowych i PTFE mogą być również zwykle stosowane bez żadnych obaw. Zapewniają dobrą ochronę przed zużyciem i są chemicznie odporne na procesy sterylizacji w pomieszczeniu czystym (np. Roztwory z nadtlenkiem wodoru, stosowanie gorącej pary).

W MISUMI typ G jest idealny do użytku w pomieszczeniach czystych, np. do prowadnic liniowych i śrub kulowych.