Ciasteczka wykorzystywane przez serwis internetowy SKF

SKF uzywa na swoich stornach interentowych cookies w celu możliwie jak najlepszego dostosowywania prezentowanych informacji do preferencji odwiedzających, dotyczących między innymi regionu i języka. Czy wyrażasz zgodę na wykorzystywanie cookies przez SKF?

cookie_information_popup_text_2[150]

Warunki smarowania – stosunek lepkości, κ

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

Gdy łożysko osiągnęło już swoją normalną prędkość roboczą i temperaturę pracy, warunki smarowania łożyska są następujące:



gdzie
κ
warunki smarowania łożyska, tj. stosunek lepkości
νrzeczywista lepkość robocza oleju lub zawartego w smarze oleju bazowego [mm2/s]
ν1lepkość nominalna, zależna od średnicy średniej łożyska i jego prędkości obrotowej [mm2/s]

Rzeczywistą lepkość roboczą v środka smarnego można wyznaczyć na podstawie klasy lepkości ISO oleju smarnego albo oleju bazowego w smarze plastycznym oraz temperatury pracy łożyska (wykres 1).
Nominalną lepkość, ν1, można wyznaczać z wykresu 2, na podstawie średnicy średniej łożyska dm = 0,5 (d + D) [mm] i prędkości obrotowej łożyska n [obr/min]. Można też posługiwać się w tym celu narzędziem SKF Bearing Calculator.
tabeli 1 zestawiono klasy lepkości zgodnie z normą ISO 3448 i podano zakresy lepkości odpowiadające poszczególnym klasom w temperaturze +40°C (+105°F).
Im wyższa wartość κ, tym lepsze warunki smarowania łożyska i większa jego spodziewana trwałość. Te efekty należy oceniać z uwzględnieniem możliwego wzrostu tarcia spowodowanego większą lepkością oleju. Z tego względu, większość łożyskowań projektuje się pod kątem warunków smarowania odpowiadających κ od 1 do 4 (wykres 3). Do wyliczenia warunków smarowania możesz też użyć narzędzia SKF Bearing Calculator.
  • κ = 4 wskazuje warunki pracy, w jakich obciążenie na powierzchni styku tocznego jest przenoszone przez film smarny – czyli warunki pełnego filmu smarnego.
  • Wartości κ > 4 (tzn. warunki lepsze niż pełny film smarny) nie powodują dalszego wzrostu trwałości nominalnej łożyska. Niemniej jednak wartości κ > 4 mogą być przydatne w zastosowaniach, gdzie wzrost temperatury łożyska jest niewielki i pożądana jest zwiększona niezawodność smarowania. Dotyczy to na przykład łożyskowań często uruchamianych i zatrzymywanych oraz zastosowań przy sporadycznych wahaniach temperatury.
  • κ < 0,1 wskazuje warunki pracy, w jakich obciążenie elementów tocznych jest przenoszone przez styk wierzchołków mikronierówności między elementami tocznymi a bieżnią – czyli warunki smarowania granicznego. Nominalna trwałość zmęczeniowa nie znajduje zastosowania do warunków smarowania odpowiadających wartościom poniżej 0,1, ponieważ te wykraczają poza zakres zastosowań modelu trwałości nominalnej. Przy κ < 0,1, dobieraj rozmiar łożyska na podstawie kryteriów obciążenia statycznego, z zastosowaniem statycznego współczynnika bezpieczeństwa s0 (→ Dobór rozmiaru na podstawie obciążenia statycznego).

κ poniżej 1

W odniesieniu do warunków smarowania z zakresu 0,1 < κ < 1, miej na uwadze następujące kwestie:

  • Jeżeli wartość κ jest niska ze względu na bardzo małą prędkość, uzależnij dobór rozmiaru łożyska od statycznego współczynnika bezpieczeństwa s0(→ Dobór rozmiaru na podstawie obciążenia statycznego).
  • Jeżeli wartość κ jest niska ze względu na małą lepkość, zaradź temu poprzez wybór oleju o większej lepkości lub usprawnienie chłodzenia. W przypadku takich warunków smarowania obliczenie samej trwałości nominalnej podstawowej L10 nie wystarczy, ponieważ nie uwzględnia ona szkodliwego wpływu niedostatecznego smarowania na łożysko. Zamiast tego, aby oszacować trwałość zmęczeniową powierzchni styku tocznego w łożysku, zastosuj metodę trwałości nominalnej według SKF.
Do warunków κ < 1 zalecane są dodatki EP/AW. → Dodatki na ekstremalne naciski (EP) oraz przeciwzużyciowe (AW) (poniżej)

Współczynnik prędkości ndm charakteryzuje warunki pracy łożyska pod względem prędkości.

  • Jeśli ndm łożyska wynosi poniżej 10 000, to układ pracuje w warunkach niskiej prędkości obrotowej (wykres 2). W takich warunkach pracy wymagana jest wysoka lepkość oleju, żeby obciążenie elementów tocznych było przenoszone przez film smarny.
  • Warunki pracy przekładające się na ndm powyżej 500 000 dla wartości dm do 200 mm oraz powyżej 400 000 dla większych wartości dm są typowe dla łożysk pracujących z wysokimi prędkościami (wykres 2). Przy bardzo wysokich prędkościach lepkość nominalna spada do bardzo niskich wartości. Na ogół warunki smarowania są dobre a wartości κ wysokie.

Dodatki na ekstremalne naciski (EP) oraz przeciwzużyciowe (AW)

Dodatki na ekstremalne naciski (EP) oraz przeciwzużyciowe (AW) do środka smarnego służą do polepszania warunków smarowania łożysk w sytuacjach, gdzie zastosowanie znajdują małe wartości κ – na przykład gdy κ = 0,5. Ponadto, dodatki EP/AW służą do przeciwdziałania zjawisku zatarcia między nisko obciążonymi wałeczkami a bieżnią, występującemu na przykład wtedy, gdy szczególnie ciężkie wałeczki wchodzą w strefę obciążenia ze zmniejszoną prędkością.
Przy temperaturze pracy poniżej +80°C (+175°F), dodatki EP/AW w środku smarnym mogą wydłużyć okres eksploatacji łożyska, jeśli κ wynosi poniżej 1, a wskaźnik stopnia czystości ηc przekracza 0,2, i wynikający z tego współczynnik aSKF jest niższy niż 3. Przy takich warunkach można zastosować wartość κEP= 1 zamiast rzeczywistej wielkości κ przy wyliczaniu aSKF ; maksymalnie można zastosować aSKF = 3.
Niektóre nowoczesne dodatki EP/AW zawierające siarkę i fosfor – pierwiastki w tym kontekście najpowszechniej dziś stosowane – mogą pogarszać trwałość eksploatacyjną łożysk. Ogólnie rzecz biorąc, SKF zaleca sprawdzanie reaktywności chemicznej dodatków EP/AW w przypadku temperatur pracy powyżej +80°C (+175°F).
SKF logo