Чим змастити підшипники?

Підшипники використовують майже повсюдно. Щоб вироби функціонували якісно, довго їх змащують. Чим змастити підшипники розглянемо у поточному огляді. Чим змастити підшипники розглянемо у поточному огляді. Процедура дозволяє робочим елементам ковзати, виконувати своє призначення. Але перш ніж змастити підшипник, слід знати, як правильно це зробити. Не грамотний вибір масла може прискорити вихід виробу з ладу. Щоб цього не сталося, слід попередньо ознайомитись з функціями мастила, видами, особливостями.

Задачі мастила для підшипників

Перш ніж приступити до процесу, слід дізнатися, чим змастити підшипники і для чого. Основні функції, які виконує мастило, такі:

• утворює надтонку плівку на площинах деталей, що труться;
• зменшує шуми під час експлуатації, нейтралізує ударні навантаження;
• охолоджує, знижує тертя ковзних поверхонь;
• попереджає, захищає від кородування елементи конструкції;
• зменшує проникнення вологи, пилу, бруду із зовнішнього середовища;
• захищає від температур, рівномірно розподіляючи тепло.

Вирішувати ці завдання у конкретних випадках зможе не будь-яке мастило. Різновидів таких продуктів виробники випускають безліч.

Види мастил

Уявлення про те, чим змащують підшипники, можна отримати з розуміння, що всі олії поділяються на дві великі категорії:

• загального призначення;
• спеціалізовані, для навантажених вузлів.

Перша категорія мастил використовується для малонавантажуваних з’єднань, що слабо труться. Функціонують такі підшипники у невеликому діапазоні перепаду температур. Деталі не мають підвищених оборотів, навантажень. Цю категорію виробів не використовують серед негативних температур. Вибір, чим краще змащувати підшипники такого виду, нескладний – Літол та його аналоги.

Мастила для підшипників другої категорії мають у своєму складі спеціальні антифрикційні присадки. Такі олії мають високу проникаючу здатність, малу кінематичну в’язкість. Різновиди пластичних речовин використовуються у високонавантажуваних підшипниках.

За типом наповнюючої олії речовини мастила поділяють на наступні категорії:

• літієві;
• силіконові;
• графітні;
• із сульфідом молібдену.

Широко поширені літієві мастила можуть мати різний склад. При задачі яким мастилом змащувати підшипники, що працюють у великих температурних режимах це найкращий варіант. Підбір слід здійснювати за характеристиками марки. Виробники вказують область застосування кожної модифікації мастила.

Яке є маркування приводних ременів дізнайтесь з нашої статті

Для вузлів, що працюють за невеликих навантажень, підійдуть силіконові варіанти. Вони відштовхують воду і вологу плівкою, що утворилася. Цей шар забезпечує і хороше ковзання елементів деталей, що обертаються. При вирішенні питання, чим краще змащувати підшипники, що працюють у вологому середовищі з невеликим навантаженням, силіконові мастила найбільш підходящі.

Графітові модифікації навіть при повністю висохлій основі зберігають свої початкові властивості. Запобігання підшипникам здійснюється дрібнодисперсними графітовими лусочками. Не використовуються для високооборотних умов експлуатації вузлів.

З додаванням сульфіду молібдену олії застосовують для деталей, що експлуатуються при наднавантаженні. Вирішуючи завдання, чим можна змастити підшипник, що працює в спеціальних умовах вибирають варіанти, що містять сульфід молібдену. Слід враховувати, що таке мастило при взаємодії з водою втрачає свої властивості.

Яким мастилом змащувати підшипники?

Тип і марку підбирають, виходячи з їх конструкції виробу, факторів експлуатації. Основні робочі критерії, куди слід орієнтуватися, такі:

• температурний режим;
• навантаження;
• швидкість.

При високих технічних параметрах роботи підшипників оптимальний варіант – високотемпературні, з великою в’язкістю, модифікації мастил. При малих навантаженнях, швидкостях, робочих температурах вирішать завдання, чим змащують підшипники такого типу, малов’язкі олії.

Як працює типтронік і чим відрізняється від інших коробок читайте в огляді

Слід звертати увагу до складу використовуваних матеріалів. За наявності мастил чистих компонентів тваринного, рослинного походження застосовувати їх не рекомендується. Органічні кислоти, що містяться в них, провокують корозію, змінюють свої хімічні, фізичні властивості під час експлуатації підшипників.

Змащування підшипників: чим, як, коли і скільки

Неналежне змащування підшипників є чи не основною причиною їх передчасного виходу з ладу. За оцінками різних виробників з усіх підшипників, що не відпрацювали свій ресурс сповна, через неправильне змащування передчасно вийшли з ладу від 33 до 55 % підшипників.

Чому змащення має такий великий вплив на якість роботи підшипника? Тому що, окрім його основної функції – утворення масляної плівки між доріжками і тілами кочення, що в свою чергу перешкоджає зносу та заклинювання, правильне змащування також:

• захищає від корозії
• захищає від потрапляння рідини та забруднення ззовні, а також виводить назовні частинки, що виникли внаслідок зносу
• виконує енергозберігаючу функцію – за рахунок зменшення тертя
• розподіляє тепло і сприяє термічній рівновазі

Що ж можна вважати належним змащуванням? На думку більшості фахівців це: своєчасне змащування правильно підібраним мастилом в необхідній кількості та правильним методом.

Розберемося з кожним поняттям окремо.

1. СВОЄЧАСНІСТЬ ЗМАЩУВАННЯ ПІДШИПНИКІВ

Фахівці японської компанії JTECT (виробники підшипників Koyo) пропонують наступний графік для визначення терміну служби мастила (а відтак і інтервалів змащування), що використовується в нормальних умовах.

За цим графіком, в залежності від типу підшипника (кульковий (вертикальна шкала А), циліндричний чи голчастий (вертикальна шкала B), роликовий конічний, роликовий сферичний, кульковий упорний (вертикальна шкала С)), його внутрішнього діаметру та швидкості обертання можна визначити інтервал (в годинах) для повторного змащування.

Важливо!
В умовах експлуатації, де температура перевищує 70 °С, для правильного розрахунку інтервалу змащування tf1 необхідно застосовувати коригуючий коефіцієнт а: tf1 = tf * а. Значення для коефіцієнта а слід визначати за наступною шкалою:

Однак сучасні технології дозволяють більш точно визначати дійсну потребу підшипника в повторному змащуванні – шляхом вимірювання рівня тертя в підшипниках.

Це легко і просто зробити за допомогою ультразвукової технології: спершу визначити базовий рівень Дб і потім час від часу, регулярно перевіряти його на предмет змін. Виявлення змін в дБ – це перша ознака того, що ваш підшипник вимагає деякого обслуговування. Більш детально про моніторинг стану змащення підшипників за допомогою ультразвуку читайте тут.

2. НЕОБХІДНА КІЛЬКІСТЬ МАСТИЛА

На роботу підшипника негативний вплив мають як недостатня кількість мастила, так і його надлишок.

Занадто велика кількість створює тиск, адже змушує підшипник працювати набагато важче – щоб проштовхнути тіла кочення через мастило. Підвищене тертя і тиск, в свою чергу, призводить до зростання температури всередині підшипника. Надмірне тепло може призвести як до перегрівання підшипника, так і до відділення масла від згущувача.

Недостатня кількість мастила скорочує термін служби адже не створює достатньої плівки та призводить до передчасного зносу.

Як і з визначенням інтервалів змащування, найбільш точним методом розрахунку оптимальної кількості мастила є ультразвукова діагностика рівня тертя – адже вона враховує реальний стан справ зі змащенням, а не теоретичні розрахунки.

Наприклад, ультразвукові пристрої LUBEChecker або LUBExpert бельгійського виробника SDT Ultrasound Solutions дозволяють контролювати стан підшипника під час змащування, надаючи звукові та візуальні представлення рівня децибел підшипників. Використовуючи їх, ви помітите, що в міру додавання мастила в підшипник рівень децибел буде зменшуватися. Виявлення невеликого зростання рівня дБ буде сигналом про те, що оптимального рівня мастила досягнуто і змащення потрібно припинити.

Однак, можна розраховувати кількість мастила і власноруч – виходячи з розмірів підшипника та особливостей їх експлуатації. Для початкового і повторного змащення розрахунки відрізняються.

ПОЧАТКОВЕ ЗМАЩУВАННЯ ПІДШИПНИКІВ

Головний фактор, який враховується для визначення кількості мастила для змащування підшипників – швидкість обертання та вільний простір всередині підшипника. Загальне правило: чим вища швидкість обертання підшипника, тим менша кількість мастила необхідна для змащування.

• Для радіальних кулькових підшипників, що працюють на швидкості меншій або рівній 50 % від номінальної, рекомендована кількість мастила – 50-75 % від вільного простору всередині підшипника.
• В разі роботи підшипника на швидкості понад 50 % від номінальної – рекомендована кількість зменшується до 30-50% від вільного простору в підшипнику.
• Якщо ж ми говоримо про підшипники, що працюють на дуже високих швидкостях, зокрема прецизійні шпиндельні, їх рекомендовано заповнювати мастилом менше ніж на 30 % від вільного простору всередині підшипника, краще – на 10-15 %.

Об’єм вільного простору в підшипнику визначається за формулою:

, де В – ширина підшипника (мм)
D – зовнішній діаметр (мм)
d – внутрішній діаметр (мм)
M – маса підшипника (кг)
V – вільний простір в середині підшипника (см3)

Важливо!
Для звичайного мастила вага в грамах множиться на 0,9; для фторованого мастила множиться на 2.

Якщо підшипник монтується в корпус, мастилом заповнюється весь вільний простір всередині підшипника. При цьому вільний простір в корпусі заповнюється мастилом на 30-50 % відсотків – щоб при запуску його надлишки могли витікати. Однак, коли підшипник працює на низькій швидкості і є потреба в посиленому захисті від забруднення та корозії, фахівці компанії SKF рекомендують заповнювати внутрішній простір корпусу пластичним мастилом на 90 %.

Важливий момент – припрацювання підшипника. Перед запуском підшипників на повній швидкості варто виконати припрацювання – поступове збільшення швидкості обертання починаючи з низької. Це дозволить мастилу рівномірно розподілитися в підшипниковому вузлі та запобігти різкому зростанню температури при першому запуску. Це особливо актуально для високошвидкісних підшипників. Якщо припрацювання підшипника не передбачено, об’єм мастила потрібно зменшити до 30 % від вільного простору підшипника.

ПОВТОРНЕ ЗМАЩУВАННЯ ПІДШИПНИКІВ

Кількість мастила для повторного змащування підшипника, змонтованого в корпусі, залежить від методу змащення. Для підшипників, в яких є канал під змащення на внутрішньому чи зовнішньому кільці, кількість мастила для повторного змащування розраховується наступним чином:

Gp = 0,002 D B

В тому випадку, коли підшипники можна змащувати лише зі сторони бокової площини, кількість мастила для повторного змащування слід розраховувати за формулою:

Gp = 0,005 D B

, де Gp – кількість мастила в грамах
D – зовнішній діаметр підшипника в міліметрах
B – загальна ширина підшипника в міліметрах

ПОВНА ЗАМІНА МАСТИЛА

Після трьох-п’яти поповнень мастило рекомендується повністю замінити. Також це доцільно робити, коли інтервал змащування більший, ніж 6 місяців. В цьому разі, перші ніж замінювати мастило на свіже, потрібно ретельно очистити корпус та підшипник від залишків мастила, промити розчинником та осушити. Після цього заповнити мастилом та виконати припрацювання.

В разі, якщо доступ до вузла обмежений, але в корпусі є прес-масльонка та випускний отвір, можливо проводити заміну мастила без демонтажу вузла: під час роботи машини рівномірно і не швидко вводити свіже мастило через прес-масльонку до тих пір, поки свіже мастило не почне виводитись через випускний отвір.

Для точного і легкого розрахунку рекомендуємо користуватися спеціальною програмою SKF LubeSelect для пластичного мастила.

3. ВИБІР МАСТИЛА

В процесі вибору мастила слід максимально точно врахувати температуру, частоту обертів, навантаження, вібрацію, а також середовище, в якому підшипник експлуатується (наприклад – харчова галузь, де є ймовірність випадкового контакту з продукцією).
Для більшості застосувань використовують одне з наступних найбільш поширених рішень:

*Діапазони температури, навантаження та частоти обертів для своїх мастил компанія SKF визначає наступним чином.