Funktionsprincip och typer av rullningslager
Rullningslager möjliggör friktionsreducerade rotationsrörelser mellan olika
maskindelar.
Inom tekniken används därför
rullningslager bland annat för att styra och stödja axlar och axlar.
Rullningslager bygger på principen om rullande friktion: De består av en inre och yttre
ring, mellan vilka rullningselement
rullar, som hålls åtskilda av en bur för att ytterligare minska friktion och slitage. Beroende på belastningen används olika typer av rullande element, t.ex. kulor eller
rullar. På grund av den rullningsfriktion som är förknippad med rullelementets form är
kullager särskilt lämpliga för höga hastigheter, medan
rullager är bättre lämpade för höga belastningar.
Uppgifter för smörjmedel för rullningslagerSyftet med smörjning av rullningslager är att förhindra metallisk
kontakt mellan rull- och glidytorna med hjälp av en smörjfilm för att ytterligare minska glidfriktionen i rullningslagret. Dessutom leder smörjningen av rullningslagret till en förbättring av slitageskyddet. Detta förhindrar lagerskador, förlänger lagrets livslängd och ökar driftsäkerheten. Beroende på typ av
smörjmedel (olja eller fett med lämpliga tillsatser) har smörjmedlet i rullningslagret ytterligare uppgifter som korrosionsskydd, värmeavledning från lagret, skydd av lagret mot inre och yttre föroreningar, dämpning av lagrets gångljud och stöd för lagertätningarnas tätningseffekt.
Beslutskriterier för fett- eller oljesmörjning
Fettsmörjning används för ca 90 % av alla rullningslager. De viktigaste fördelarna med fettsmörjning är
- mycket låg konstruktionsinsats
- bra stöd för tätning av lagret
- lång livslängd
- lågt friktionsmoment
- goda nödkörningsegenskaper med fasta smörjmedel
- goda bullerdämpande egenskaper
- Vid rätt val ger smörjfetter tillförlitlig smörjning för ett brett spektrum av hastigheter och belastningar för alla lagertyper utom sfäriska rullaxellager.
Smörjfettets struktur och egenskaper
Smörjfetter består av en basolja som binds av ett förtjockningsmedel. På så sätt stannar oljan kvar vid smörjpunkten. Där säkerställer den ett effektivt skydd mot friktion och slitage och förseglar smörjpunkten mot yttre påverkan som fukt och främmande ämnen. Fetter är därför idealiska för användning i rullningslager. De typiska prestandaegenskaperna för ett fett, såsom droppunkt, lastbärande förmåga och vattenbeständighet, bestäms av basoljan och förtjockningsmedlet. Tillsatserna i fettet förbättrar korrosions- och slitageskyddet, den lastbärande förmågan och vidhäftningsförmågan samt åldringsbeständigheten.
Egenskaper för val av rullagerfett
Valet av rullagerfett baseras på rullagerkonstruktionen och materialet i rullagerburen (metall eller
plast), samt drifts- och användningsförhållandena såsom driftstemperatur, varvtalsområde, tryckbelastning och miljöpåverkan (vatten, damm eller aggressiva medier). Följande egenskaper är tillgängliga för att karakterisera ett rullningslagerfett.
1
. NLGI-klassFör smörjfetter är konsistensen parametern för ett fetts styrka. Klassificeringen av fetter enligt NLGI sträcker sig från mycket mjukt (klass 000) till mycket fast (klass 6). Fetter i NLGI-klasserna 1-4 är lämpliga för användning i rullningslager.
2
. Droppunkt (i °C)Droppunkten för ett smörjfett är den temperatur vid vilken fettet blir flytande. Den är betydligt högre än den rekommenderade drifttemperaturen, som när det gäller rullningslager inte bara bestäms av omgivningstemperaturen utan också av den värme som utvecklas i lagret under drift.
3
. VKA-värdeFyrklotstestaren är en testanordning för smörjmedel som används vid höga yttryck. Den består av en roterande löpkula som glider på tre stationära kulor. Under testet för maximal lastabsorption av smörjmedlet verkar en testkraft på kulan, som gradvis ökas tills fyrkulssystemet svetsar som ett resultat av friktionsvärmen.
4
. DN-värde (hastighetsfaktor)DN-värdet anger de maximala periferihastigheter upp till vilka ett smörjfett kan användas i ett rullningslager. Det beräknas utifrån lagerhastigheten, den genomsnittliga lagerdiametern (i mm) och en faktor som tar hänsyn till glidfriktionen i lagerkonstruktionen.
5
. SKF Emcor-värdeSKF Emcor-metoden används för att bedöma korrosionsskyddande egenskaper hos rullningslagerfetter. Vatten tillsätts till fettet och korrosionstestas i självjusterande
kullager med definierad gångtid, hastighet och vissa stilleståndstider i enlighet med DIN 51802. Om den visuella inspektionen av testringarna inte visar någon korrosion är korrosionsgraden 0. Om korrosionen är mycket allvarlig är korrosionsgraden 5.
Smörjning av rullningslagerEn viktig förutsättning för hög driftsäkerhet hos ett rullningslager är kontinuerlig tillförsel av smörjmedel. Lagertillverkarens anvisningar måste följas när lagret smörjs för första gången eller när det smörjs om. Det måste fyllas på ett sådant sätt att alla funktionella ytor smörjs på ett tillförlitligt sätt. Långsamt löpande lager (DN-värde < 50.000) och deras hus kan fyllas helt, snabbt löpande lager (DN-värde > 400.000) upp till 1/4 av den fria lagerinredningen. I annat fall rekommenderas fyllning upp till 1/3.
Fettsmorda lager är tillräckligt tillförlitliga om eftersmörjningsintervallen inte överskrids. Eftersmörjning är nödvändig om fettets livslängd är kortare än den förväntade livslängden för lagret. Eftersmörjning utförs med hjälp av en fettspruta eller automatiska smörjsystem. Om möjligt bör eftersmörjning utföras under drift. Eftersmörjningsmängden är 50-80 % av den ursprungliga påfyllningsmängden. Om det inte är möjligt att avlägsna det använda fettet, bör fettmängden begränsas för att förhindra översmörjning av lagret.
Vid långa eftersmörjningsintervall bör fettet bytas ut så fullständigt som möjligt. Innan man byter till en annan typ av fett måste rullagret alltid rengöras eller fettet smörjas om tills det gamla fettet har pressats ut helt ur lagret. I detta fall måste smörjmedlens blandbarhet och materialkompatibiliteten kontrolleras i förväg.