Producenci, projektanci i użytkownicy końcowi wiedzą, że niemal 50% uszkodzeń łożysk jest wynikiem niewłaściwego smarowania – nieodpowiedniej ilości lub złych właściwości środka smarnego. Znaczna część tych uszkodzeń wynika z nieprawidłowych praktyk związanych z częstotliwością dosmarowywania. Stworzenie odpowiedniego programu dosmarowywania nie jest trudne, ale wdrażanie go i stosowanie bywa często zaniedbywane przez personel działu utrzymania ruchu.
Smarownice jednopunktowe okresowo dozują smar lub olej do łożysk, łańcuchów i innych elementów instalacji przemysłowych. Źródło: Timken Company
Zapewnienie prawidłowego smarowania łożysk pomp w wielu przypadkach może być trudne. W różnych aplikacjach układy smarowania łożysk są często niewłaściwie zaprojektowane. Na przykład w układach ze smarowaniem olejowym poziom oleju zazwyczaj sprawdza się przy użyciu wziernika. Odczyt poziomu oleju jest dokładny jedynie wówczas, gdy pompa jest wyłączona i odpowiednio wypoziomowana. W takim przypadku prawidłowy poziom oleju nie powinien przekraczać połowy dolnego najniższego wałeczka. Zbyt duża ilość oleju może prowadzić do generowania ogromnych ilości ciepła, a w konsekwencji do zerwania filmu olejowego. Ponadto, jeśli olej jest zanieczyszczony, a szkło wziernika przebarwione, odczyt poziomu może być utrudniony.
Smarowanie łożysk smarem stałym również może stwarzać problemy. Podobnie jak w przypadku oleju, łożyska można przepełnić smarem. W typowych zastosowaniach węzły łożyskowe pomp powinny być wypełnione od 30% do 50% wolnej przestrzeni w węźle. Również w tym wypadku zbyt duża ilość smaru prowadzi do wytwarzania dużych ilości ciepła i ostatecznie do uszkodzenia łożyska.
Smarowanie automatyczne
Automatyczne systemy smarowania pozwalają wyeliminować ryzyko związane ze smarowaniem ręcznym. Dostępne są opcje od smarownic jednopunktowych po wyrafinowane układy centralnego smarowania. Zalety takich rozwiązań to: niskie koszty, łatwość montażu i precyzyjne dozowanie smaru do każdego punktu smarowania.
Układy centralnego smarowania mogą doprowadzać smar dla całych instalacji. Jeden system może obsługiwać cały zakład lub linię produkcyjną, o ile we wszystkich punktach smarowania można stosować ten sam rodzaj smaru. Zazwyczaj wymagana jest jednak ich okresowa konserwacja w celu eliminowania problemów powodowanych przez wodę i zanieczyszczenia.
Istnieje wiele typów układów centralnego smarowania. Najczęściej spotykanym jest układ smarowania obiegowego olejem. Źródło: Timken Company
Smarownice jedno- i wielopunktowe
Smarownice jednopunktowe eliminują konieczność smarowania ręcznego i zapobiegają przedwczesnym uszkodzeniom. Smarownice gazowe lub z napędem elektromechanicznym okresowo doprowadzają smar lub olej do łożysk, łańcuchów i innych elementów. Smarownice wielopunktowe podają smar do wielu punktów smarowania.
Mniejsze smarownice wielopunktowe z napędem elektromechanicznym mogą doprowadzać smar jedynie do ograniczonej liczby punktów smarowania, ale mają kilka zalet w porównaniu z rozbudowanymi układami centralnymi. Zasobnik smarownicy wielopunktowej zawsze dostarcza czysty smar, wymaga minimalnej konserwacji i jest oddzielnym systemem. Usterka systemu nie powoduje wyłączenia całej instalacji. Wielopunktowe układy smarowania mają niewielkie gabaryty i są bardzo praktyczne, gdy konieczne jest stosowanie różnych smarów.
W zależności od produktu, zastosowania i wielkości zasobników układy smarowania mogą pracować od kilku dni do wielu miesięcy. Niektóre produkty są przeznaczone do jednorazowego użytku, a inne można ponownie napełniać.
Środki smarne – o czym warto wiedzieć
Smarowanie odprowadza ciepło, zmniejsza tarcie i zużycie, może usuwać zanieczyszczenia i chroni powierzchnie łożysk przed korozją. W celu uzyskania maksymalnych osiągów w pracy smarowanych maszyn należy starannie dobierać środki smarne i metody smarowania.
Podobnie jak oleje, smary mają ograniczenia dotyczące prędkości, temperatury i obciążeń roboczych. Każde zastosowanie może wymagać innych cech lub składu smaru, by zapewnić maksymalną ochronę. To, co działa w jednym rodzaju aplikacji, może się nie sprawdzić w innych. Wybór właściwego smaru wymaga dobrej znajomości typu łożysk, środowiska, wymagań związanych z danym zastosowaniem i dostępnych typów smarów.
Dla przykładu w walcowniach potrzebny jest smar do zastosowania w łożyskach klatek walcowniczych. W takich warunkach konieczna jest aplikacja produktu o najlepszej odporności na działanie wody i korozję. Smary syntetyczne o długiej żywotności nie są dobrym wyborem, ponieważ uszkodzenia łożysk w tym zastosowaniu są najczęściej powodowane przez korozję.
Różne typy łożysk mogą wymagać także zastosowania różnych zagęszczaczy. Na przykład łożyska kulkowe, pracujące przy umiarkowanych prędkościach i obciążeniu, wymagają innego środka smarnego, niż pracujące w tych samych warunkach łożyska stożkowe. Łożysko kulkowe, ze względu na jego punktowy styk pomiędzy elementem tocznym a bieżnią, wymaga smaru o minimalnym oporze toczenia, aby zapobiegać efektowi poślizgu.
Wybór właściwego smaru wymaga znajomości dostępnych opcji. Większość osiągalnych na rynku smarów to smary do ogólnego zastosowania. Są one zazwyczaj wytwarzane na bazie mydła litowego, wapniowego czy glinu i zawierają typowe dodatki uszlachetniające. Stosowanie smarów na bazie mydeł prostych jest zwykle ograniczone do niewielkich zakresów temperatur. Smary specjalne są droższe, ale mają znacznie lepsze własności, takie jak odporność na zanieczyszczenia, obecność wody lub podwyższone temperatury pracy. Smary te zazwyczaj zawierają zagęszczacz, taki jak sulfonian wapnia, polimocznik lub kompleks litowy, glinowy albo wapniowy. Nierzadko zawierają one wysokiej klasy dodatki i oleje syntetyczne, tworzące smary syntetyczne.
Specjalne rozwiązania układów smarowania, dobrane i dopasowane do konkretnego zastosowania, zapewniają właściwą pracę łożysk i innych elementów w różnych środowiskach przemysłowych. Dodatki wysokotemperaturowe, zapobiegające zużyciu czy też zapewniające doskonałą ochronę w wymagających warunkach, wydłużają czas eksploatacji łożysk, zwiększają ich wydajność i skracają przestoje.
Układy centralnego smarowania
Jeśli niezbędne jest zastosowanie układu centralnego smarowania, ważna jest znajomość dostępnych typów i ich własności. Najpowszechniej stosowanym typem układu centralnego smarowania jest układ ze smarowaniem olejowym obiegowym. W tym układzie olej ze zbiornika jest pompowany do różnych punktów smarowania. Jedno urządzenie może obsługiwać wiele łożysk. Z czasem w układzie mogą jednak nagromadzić się zanieczyszczenia i wilgoć, co wymaga jego okresowego czyszczenia. Zaledwie 0,04% wody w smarze może zmniejszyć trwałość łożyska o 50%. W układach tych stosowane są również filtry, które wymagają regularnego czyszczenia.
Smarowanie mgłą olejową to inny typ centralnego smarowania, popularny w przypadku łożysk pomp. W układach tych określona ilość oleju jest w regularnych odstępach czasu podawana do łożyska w postaci mgły olejowej. Takie układy zapewniają dobre warunki smarowania, jednakże wymagają systematycznej konserwacji w celu utrzymania drożności i czystości dysz rozpylających. Ich wadą są wysokie koszty instalacji.
Podsumowanie
Łożyska pomp mogą być smarowane ręcznie, z wykorzystaniem układu centralnego smarowania lub za pomocą mniejszych smarownic jedno- lub wielopunktowych. Trzeba mieć świadomość, iż harmonogram smarowania ręcznego może być właściwy, ale w praktyce jest on często zaniedbywany. Układy centralnego smarowania mogą rozwiązać ten problem dzięki automatyzacji, ale są kosztowne i wymagają konserwacji z uwagi na zanieczyszczenia. Smarownice wielopunktowe obsługują jedynie ograniczoną liczbę punktów smarowania, ale są tańsze, niewielkie i niemal bezobsługowe. Są również praktyczne, gdy niezbędne jest zastosowanie wielu rodzajów smarów lub awaria układu centralnego smarowania grozi wyłączeniem instalacji.
Philipp Theilmann jest inżynierem ds. zastosowań w firmie Timken Europe.