Jeśli kiedykolwiek doświadczyłeś frustracji związanej z odklejaniem się łożyska, to prawdopodobnie jesteś już świadomy, że istnieje wiele różnych czynników, które mogą się do tego przyczynić. Niektóre z tych czynników to: obce cząstki, nadmierne napięcie i wytrawianie. Każdy z nich może uszkodzić łożysko i spowodować utratę jego integralności.
Błędy w instalacji
Kluczem do wysokiej jakości instalacji jest zastosowanie odpowiednich metod i narzędzi. Jeśli nie będziesz ostrożny, możesz doprowadzić do katastrofy. Dobrze jest też wybrać odpowiedni środek smarny. Jak wspomniano powyżej, niewłaściwe smarowanie jest główną przyczyną awarii łożysk. Właściwy program smarowania obejmuje dobrze przemyślany harmonogram dosmarowywania, który powinien być podzielony na rozsądne odstępy czasu. Kolejnym ważnym krokiem jest odpowiednie zaprojektowanie powierzchni otworów w oprawie. Dzięki temu oba miejsca osadzenia łożyska będą gładkie i jednoczęściowe. Ponadto twój zestaw narzędzi powinien być wolny od brudu, kurzu i innych zanieczyszczeń. Wreszcie powinieneś mieć solidną obudowę, która będzie stanowiła solidną podstawę dla twojego łożyska.
Zanieczyszczenie ciałami obcymi
Awaria łożyska często powoduje przestoje i kosztowne naprawy. Ważne jest, aby zidentyfikować przyczynę awarii i zapobiec jej w przyszłości. Awarie występują na wiele różnych sposobów, ale istnieją pewne kluczowe rodzaje awarii, które są wspólne dla wszystkich.
Przegrzanie może wystąpić, kiedy łożysko jest przeciążone lub pracuje w wysokiej temperaturze. Może to doprowadzić do rozpadu środka smarnego i w efekcie do uszkodzenia. Najskuteczniejszym sposobem uniknięcia tego jest utrzymywanie odpowiedniego poziomu środka smarnego i odpowiednich ścieżek cieplnych.
Inną częstą przyczyną awarii łożysk jest zużycie ścierne. Istnieją dwa główne rodzaje zużycia ściernego: punktowe pochodzenie powierzchniowe i geometryczna koncentracja naprężeń. Zużycie powierzchniowe punktowe jest powodowane przez obce cząstki, takie jak żwir i gruz, które wciskają się w bieżnię. Powoduje to powstanie wgniecenia i podniesienie krawędzi wokół wgniecenia. Z kolei koncentracja naprężeń geometrycznych jest spowodowana niewspółosiowością, obciążeniem krawędziowym lub ugięciem.
Wykruszanie się naprężeń geometrycznych (GSC)
Istnieje kilka przyczyn wykruszania się GSC, w tym błędy w obróbce wału, obciążenie krawędziowe i niewspółosiowość. Jednak najczęstszą z nich jest wykruszanie się powierzchni punktowych. Ta forma uszkodzenia pojawia się, kiedy materiał łożyska ulega zmęczeniu w zlokalizowanym obszarze podpowierzchniowych wtrąceń niemetalicznych. Ten rodzaj uszkodzenia może wystąpić w każdym rodzaju stali łożyskowej, ale proces ten jest bardziej rozpowszechniony w przekładniach szybkobieżnych. W szczególności może on wystąpić na krawędziach ścieżek bieżni/wałków. Zakres uszkodzeń zależy od liczby obrotów łożyska.
Aby zbadać mechanikę tego typu uszkodzeń, Ding i Kuhnell opracowali model oceny mikrogeometrii procesu makrospalania inicjowanego przez powierzchnię. Obliczyli średnie naprężenia w obszarze więzadła pomiędzy końcówką pęknięcia a powierzchnią styku oraz obszar pokryty odpryskiem. Następnie przeprowadzili analizę sprężysto-plastyczną metodą elementów skończonych, aby ocenić rozpad wiązadeł na końcówce pęknięcia.
Nadmierne napięcie (wżery elektryczne)
Najlepszym sposobem na uniknięcie całkowitej awarii łożyska jest jego odpowiednie smarowanie. Jednak zawsze warto regularnie sprawdzać swoje maszyny pod kątem oznak zużycia. Jeśli minęło już trochę czasu, odkąd ostatni raz zleciłeś to profesjonaliście, prawdopodobnie najlepiej będzie, jeśli sprawdzisz swoje łożyska przy pierwszych oznakach problemów. W końcu nie chcesz wymieniać łożysk, jeśli nie jest to konieczne. Za niewielką cenę i przy odrobinie wysiłku będziesz mógł szybko wrócić w siodło. Dobrze utrzymana maszyna będzie stanowić różnicę między zyskownym dniem w biurze a kosztowną nocą w lokalnym wodopoju. Biorąc pod uwagę koszty prowadzenia działalności gospodarczej, ważne jest, aby mieć wiedzę na ten temat.
Trawienie
Przeprowadzono testy odporności na zużycie standardowej tulei cylindrowej ze stopu Al-Si. Do obróbki powierzchni zastosowano trawienie chemiczne i wykańczanie laserowe. Każdą z tych metod poddano działaniu kilku próbek. Następnie skonstruowano model kontaktowy, aby ocenić mechanizm zużycia.
Trawienie chemiczne polegało na zanurzeniu tulei cylindrowej w roztworze NaOH. Metoda ta została wykorzystana do odsłonięcia cząstek krzemu. Cząstki krzemu wystają na powierzchnię tulei cylindrowej, tworząc wypukłe kontury. W niektórych przypadkach cząsteczki mogą się łatwo złuszczać, zmniejszając trwałość łożyska.
Wykonano również mechaniczne honowanie tulei cylindrowej. Proces ten był podobny do trawienia chemicznego, ale wyniki były inne. Powstało wiele zadziorów. Jednocześnie współczynnik tarcia zmniejszał się wraz z wydłużaniem czasu trawienia.