A łożysko kompozytowe bimetaliczne podobnie jak seria HZ, zapewnia imponującą trwałość tylko w połączeniu z odpowiednim smarowaniem na bazie oleju. Łożyska te muszą pracować w środowisku smarowanym olejem, a ich konstrukcja jest specjalnie dostosowana do trzech różnych warunków smarowania — smaru, miski olejowej i zanurzenia w oleju — każdy precyzyjnie dostosowany do określonego zakresu prędkości. Wybór właściwej metody dla danego zastosowania, od szczęk hamulcowych wolnoobrotowych po przekładnie silnika pracujących przy dużych prędkościach, zapobiega przedwczesnemu zużyciu i radykalnie wydłuża żywotność.
Podstawa materiałowa łożysk kompozytowych HZ Bimetal
Łożysko bimetaliczne HZ jest zbudowane na podłożu stalowym zapewniającym wytrzymałość konstrukcyjną, w połączeniu ze spiekaną warstwą stopu łożyskowego — zazwyczaj mieszaniną aluminium, cyny lub miedzi i ołowiu. Ta architektura bimetaliczna zapewnia łożysku nośność porównywalną z litym brązem, a jednocześnie jest lżejsza i znacznie tańsza. Warstwa stopu ma specjalną porowatość i powłokę, która zatrzymuje olej, ale nie jest samosmarująca; wymaga stałego zewnętrznego dopływu oleju w celu utworzenia filmu granicznego, który zapobiega kontaktowi metalu z metalem.
Dlaczego smarowanie olejem nie podlega negocjacjom
Praca na sucho łożyska z kompozytu bimetalicznego szybko spowoduje rozmazanie się, zatarcie i uszkodzenie warstwy stopu. Olej spełnia trzy istotne funkcje: oddziela wał od powierzchni łożyska, usuwa ciepło powstałe w wyniku tarcia i wypłukuje pozostałości zużycia. W zależności od prędkości roboczej i obciążenia, sposób dostarczania oleju jest starannie zaprojektowany, aby zachować warstwę ochronną. Trzy rodzaje smarowania — smar, miska olejowa i zanurzenie w oleju — odzwierciedlają optymalizację łożysk bimetalicznych HZ dla różnych środowisk ruchu.
Trzy warunki smarowania dla każdej prędkości
Inżynierowie mogą wybrać najbardziej odpowiedni projekt smarowania z trzech poniższych kategorii, bezpośrednio w oparciu o prędkość roboczą i dostępność lokalizacji łożyska. Poniższa tabela podsumowuje mecz.
| Metoda smarowania | Klasyfikacja prędkości | Typowe przykłady zastosowań |
|---|---|---|
| Smarowanie smarem | Niska prędkość | Mosty balansowe do samochodów, płyty ze stali sprężynowej, szczęki hamulcowe, zwrotnice, prowadnice stempli, koła napędowe spycharek |
| Smarowanie miski olejowej | Średnia prędkość | Korbowody, wały wykrawarek i nożyc, koła przenośników |
| Smarowanie zanurzeniowe w oleju | Wysoka prędkość | Skrzynie biegów, pompy oleju, cylindry olejowe, silniki, sprzęgła |
Smarowanie smarem do zastosowań przy niskich prędkościach i dużych obciążeniach
W zastosowaniach oscylacyjnych lub bardzo wolno obracających się, takich jak części zawieszenia samochodowego i koła napinające sprzętu do robót ziemnych, podczas montażu do łożyska wprowadzany jest wysokiej jakości smar. Ponieważ ruch jest rzadki, smar pozostaje na miejscu i zapewnia trwałą warstwę przez wiele miesięcy. Konserwacja jest prosta: jedno ładowanie smarownicą co 500 do 1000 godzin pracy jest zwykle wystarczające, chroniąc łożysko bimetaliczne przed korozją i zużyciem bez konieczności wykonywania skomplikowanej instalacji hydraulicznej.
Smarowanie miski olejowej do ciągłego obrotu przy średniej prędkości
Tam, gdzie wały obracają się równomiernie z umiarkowanymi prędkościami – jak np. koła napędowe przenośnika lub wały obrabiarek – miska olejowa lub smarownica kroplowa dostarcza kontrolowany przepływ ciekłego oleju bezpośrednio do powierzchni styku łożyska. Olej jest wciągany na powierzchnię bimetalu w wyniku działania kapilarnego, a ciągła wymiana pozwala na utrzymanie czystego i chłodnego środowiska łożyska. Typowe odstępy między kolejnymi uzupełnieniami wynoszą od 8 do 40 godzin pracy , w zależności od wielkości zbiornika, a konstrukcja jest idealna do miejsc, w których kąpiel olejowa jest niepraktyczna.
Smarowanie zanurzeniowe w oleju do systemów pracujących pod wysokim ciśnieniem
W skrzyniach biegów, wałach korbowych silników i wałach pomp hydraulicznych łożysko bimetaliczne jest całkowicie zanurzone w krążącym układzie olejowym. Olej jest pod ciśnieniem i często jest chłodzony, odprowadzając intensywne ciepło powstające przy wysokich obrotach. Jest to najsolidniejszy tryb smarowania, umożliwiający obsługę łożysk bimetalicznych HZ prędkości poślizgu przekraczające 3 m/s przy zachowaniu filmu hydrodynamicznego. Jedynym wymaganym serwisem są regularne wymiany oleju i filtracja; samo łożysko może wytrzymać cały okres eksploatacji zespołu, jeśli olej jest właściwie konserwowany.
Wybór odpowiedniego projektu smarowania dla danego zastosowania
Wybór pomiędzy smarem, miską olejową i zanurzeniem w oleju powinien być podyktowany rzeczywistą prędkością wału i częstotliwością dostępu do maszyny w celu konserwacji. Koło gąsienicowe buldożera, poruszające się powoli w ekstremalnie brudnym środowisku, korzysta z uszczelnionego smaru; pręt prasy dziurkującej, pracujący setki razy na godzinę, wymaga stałego zasilania misy olejowej; łożysko oporowe sprzęgła samochodowego wymaga pełnego zanurzenia i chłodzenia obwodu oleju silnika. Dopasowując dokładnie stan smarowania do klasyfikacji prędkości, łożysko z kompozytu bimetalicznego osiąga swój pełny potencjał: niskie tarcie, minimalne zużycie i żywotność, która może przetrwać samą maszynę .
Projektując złącze obrotowe lub obrotowe z łożyskiem bimetalicznym HZ, zawsze zaczynaj od środowiska smarowania. Przy prawidłowo dobranym smarze, misce olejowej lub zanurzeniu w oleju, łożyska te zapewniają niezawodne i przyjazne w konserwacji działanie w całym spektrum ruchu przemysłowego i samochodowego.
