Выбор пластичной смазки или масла

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

На первом этапе процесса выбора метода смазывания необходимо решить, что именно использовать — пластичную смазку или масло. В большинстве случаев для открытых подшипников подходит пластичная смазка.

Блок-схема и критерии выбора метода смазывания
Блок-схема, помогающая выбрать правильный метод смазывания, представлена на диаграмме 1.

Основные причины для выбора пластичной смазки:
  • экономичность
  • простота — пластичная смазка легко удерживается в подшипнике и корпусе, что позволяет использовать более простые уплотнительные решения по сравнению со смазыванием маслом
Основные причины отказа от выбора пластичной смазки касаются областей применения, в которых:
  • условия эксплуатации требуют неприемлемо коротких интервалов повторного смазывания
  • смазочное масло должно использоваться для других целей (например, в редукторах)
  • требуется отвод тепла с помощью циркуляции масла
  • удаление использованной пластичной смазки является слишком трудоёмким или дорогостоящим процессом
Расчёт интервала повторного смазывания для пластичной смазки
Пластичная смазка имеет ограниченный срок службы, поскольку её свойства ухудшаются с течением времени. Срок службы пластичной смазки зависит от её типа и условий эксплуатации подшипника. Подшипники качения требуют повторного смазывания, если:
  • срок службы пластичной смазки меньше номинального ресурса подшипника
  • пластичная смазка загрязнена
Важно рассчитать интервал повторного смазывания пластичной смазкой и, если он недопустимо мал, а автоматическое (централизованное) смазывание не предусмотрено (→ «Выбор подходящей пластичной смазки», «Системы смазывания»), то вместо пластичной смазки следует выбрать масло.

Повторное смазывание необходимо проводить с расчётной периодичностью во избежание ухудшения свойств пластичной смазки и уменьшения ресурса подшипника. Интервал повторного смазывания SKF, tf, определяется как период времени, по истечении которого вероятность выхода подшипника из строя вследствие ухудшения свойств пластичной смазки составляет 1 %. Он выражается величиной L1, которая обозначает срок службы пластичной смазки. Срок службы пластичной смазки L10 соответствует 10 % вероятности выхода подшипника из строя вследствие ухудшения свойств пластичной смазки. Срок службы пластичной смазки в основном зависит от следующих факторов:
  • тип и размер подшипника
  • частота вращения
  • соотношение нагрузки C/P
  • рабочая температура
  • тип пластичной смазки
Как правило, фактический верхний температурный предел стандартных пластичных смазок составляет 100 °C (210 °F) и определяется по температуре наиболее нагретого кольца подшипника. При превышении этого предела необходимо использовать специальные пластичные смазки или автоматические (централизованные) системы смазывания, иначе пластичная смазка будет иметь слишком короткий срок службы.

Интервалы повторного смазывания

С помощью диаграммы 2 можно рассчитать интервалы повторного смазывания tf. Диаграмма действительна для подшипников с вращающимся внутренним кольцом, установленных на горизонтальных валах и работающих в нормальных рабочих условиях и в чистой среде. Расчёт выполняется по формуле:
  • параметр ndm , умноженный на соответствующий коэффициент ресурса подшипника bf, где
    • n = частота вращения [об/мин]
    • dm = средний диаметр подшипника [мм] = 0,5 (d + D)
    • bf = коэффициент подшипника, зависящий от его типа и условий нагружения (таблица 1)
  • соотношение нагрузки C/P
Интервал повторного смазывания tf — это расчётная величина, равная количеству рабочих часов, в течение которых высококачественная пластичная смазка на основе литиевого мыла и минерального базового масла обеспечивает надёжную работу при температуре 70 °C (160 °F). Высококачественные пластичные смазки имеют более длительный срок службы, что позволяет увеличить интервалы повторного смазывания.

Корректировку интервалов повторного смазывания, указанных на диаграмме 2, необходимо выполнять в соответствии с таблицей 2.

Если параметр быстроходности ndm превышает 70 % от рекомендованного предела (таблица 1), следует проверить влияние выбранного смазочного материала на рабочую температуру и частоту вращения.

На практике интервалы повторного смазывания свыше 30 000 часов не могут считаться надёжными, поскольку они превышают прогнозируемый срок службы большинства пластичных смазок (старение смазочного материала).

Корректировка интервалов повторного смазывания

В таблице 2 приведены варианты корректировки интервалов повторного смазывания для различных условий эксплуатации. Интервалы повторного смазывания также можно рассчитать с помощью программы SKF Bearing Calculator.

Определение количества пластичной смазки для первоначального заполнения и повторного смазывания
Обычно свободное пространство подшипников полностью заполняется пластичной смазкой во время монтажа. В стационарных корпусах SKF свободное пространство заполняется частично. В корпусах, изготавливаемых по специальным требованиям, SKF рекомендует предусмотреть свободное пространство с каждой стороны подшипника, равное свободному пространству внутри подшипника. У подшипников с металлическим сепаратором свободное пространство в подшипнике приблизительно равно



где
свободное пространство внутри подшипника [см3] (для стандартной пластичной смазки вес в граммах умножается на 0,9; для фторированной смазки вес в граммах умножается приблизительно на 2) 

ширина подшипника [мм]
наружный диаметр [мм]
диаметр отверстия [мм]
масса подшипника [кг]


Для подшипников с неметаллическими сепараторами формула даёт несколько завышенный результат.

В зависимости от используемого метода повторного смазывания SKF рекомендует следующее процентное заполнение свободного пространства корпуса:
  • повторное смазывание со стороны боковой плоскости подшипника (рис. 1)
    • начальное заполнение: 40 % свободного пространства в корпусе
    • объём пополнения: Gp = 0,005 D B
  • повторное смазывание через отверстия в центре внутреннего или наружного кольца (рис. 2)
    • начальное заполнение: 20 % свободного пространства в корпусе
    • объём пополнения: Gp = 0,002 D B
где
Gp количество пополняемой пластичной смазки [г]
наружный диаметр подшипника [мм]

общая ширина подшипника [мм] (для конических роликоподшипников используется T, для упорных подшипников используется высота H)


В период приработки избыток пластичной смазки распределяется в подшипнике или вытекает. В конце периода приработки рабочая температура снижается, указывая на то, что пластичная смазка распределилась в полости подшипникового узла.

В тех случаях, когда подшипник работает с очень малой частотой вращения и требуется надёжная защита от загрязнений и коррозии, SKF рекомендует заполнять полость корпуса пластичной смазкой на 70–100 %.

Процедуры повторного смазывания
Выберите метод повторного смазывания, исходя из конкретной области применения и интервала смазывания tf. SKF рекомендует применять одну из следующих процедур:
  • Повторное смазывание посредством ручного пополнения пластичной смазки — удобный способ. Он обеспечивает непрерывность работы и более низкую температуру подшипника в установившемся режиме по сравнению с режимом непрерывного смазывания.

  • Автоматическое (централизованное) повторное смазывание позволяет избежать эксплуатационных проблем, вызванных недостаточным или избыточным смазыванием. Этот метод обычно применяется при наличии нескольких точек смазывания или при их расположении в труднодоступных местах, а также в случаях, когда оборудование управляется дистанционно, без обслуживающего персонала на месте его эксплуатации (диаграмма 3).

  • Непрерывное смазывание используется в тех случаях, когда требуется частое повторное смазывание из-за негативного воздействия очень сильных загрязнений. Непрерывное смазывание обычно рекомендуется при значениях ndm < 150 000 для шарикоподшипников и < 75 000 для роликоподшипников. В таких случаях начальное заполнение корпуса смазкой может составлять от 70 до 100 % (в зависимости от условий эксплуатации и уплотнений корпуса), а количество смазки, требуемое для повторного смазывания за единицу времени, определяется по формулам для Gp (→ «Определение количества пластичной смазки для первичного заполнения и повторного смазывания») путём распределения соответствующего количества по интервалам смазывания.

Необходимо предусмотреть элементы конструкции для удаления использованной пластичной смазки из корпуса. Контактные уплотнения не должны препятствовать удалению избытков использованной пластичной смазки (необходимо учесть тип уплотнения и его расположение). В противном случае в корпусе следует предусмотреть отверстие для отвода смазки. При этом установка трубопроводов не допускается, поскольку они могут ограничить отвод смазки. При очистке корпуса под давлением в это отверстие необходимо установить заглушку.

При использовании разных типов подшипников в одном подшипниковом узле обычно применяют наименьший расчётный интервал повторного смазывания для всех подшипников узла.

SKF logo