Kiedy łożysko kulkowe wymaga wymiany? Sygnały ostrzegawcze w maszynach pracujących w trudnych warunkach
Przenośniki taśmowe, pompy odwadniające czy przekładnie napędowe pracują w kopalniach i zakładach przemysłowych często przez całą dobę. Pył, woda i zmienne obciążenia sprawiają, że ich podzespoły zużywają się szybciej niż w typowych warunkach. Szczególnie narażone na takie środowisko jest łożysko kulkowe, od którego zależy płynny ruch obrotowy. Jego awaria rzadko następuje nagle, bo zwykle poprzedzają ją objawy możliwe do wychwycenia podczas rutynowych obchodów. Najważniejsze z nich opisujemy w dalszej części artykułu, do której lektury zachęcamy.
fot: pexels.com
reklama
fot: pexels.com
Przenośniki taśmowe, pompy odwadniające czy przekładnie napędowe pracują w kopalniach i zakładach przemysłowych często przez całą dobę. Pył, woda i zmienne obciążenia sprawiają, że ich podzespoły zużywają się szybciej niż w typowych warunkach. Szczególnie narażone na takie środowisko jest łożysko kulkowe, od którego zależy płynny ruch obrotowy. Jego awaria rzadko następuje nagle, bo zwykle poprzedzają ją objawy możliwe do wychwycenia podczas rutynowych obchodów. Najważniejsze z nich opisujemy w dalszej części artykułu, do której lektury zachęcamy.
Trudne warunki pracy jako przyczyna przedwczesnego zużycia
Środowisko, w którym pracuje maszyna, w dużej mierze decyduje o trwałości jej elementów tocznych. W wyrobiskach i zakładach przeróbczych do wnętrza węzłów przedostaje się drobny pył, który działa jak materiał ścierny. Wilgoć sprzyja z kolei korozji bieżni oraz wypłukiwaniu smaru, a drgania i uderzenia przy załadunku urobku dodatkowo obciążają konstrukcję. W takich realiach łożysko kulkowe pracuje znacznie krócej niż w czystej hali produkcyjnej, nawet jeśli zostało poprawnie dobrane do wymiarów wału i oprawy.
Wykonanie łożyska a odporność na pył i wilgoć
Odporność na trudne środowisko zależy także od szczegółów konstrukcyjnych. Stykowe uszczelki gumowo-stalowe skuteczniej odcinają bieżnie od pyłu i wody niż metalowe blaszki osłonowe, a luz wewnętrzny w klasie C3 lub C4 kompensuje rozszerzalność cieplną pierścieni na nagrzewających się wałach. Jeśli łożysko kulkowe pracuje w pobliżu silników zasilanych z przemienników częstotliwości, warto rozważyć wersję izolowaną elektrycznie. Sklep internetowy CTONLINE, specjalizujący się w komponentach do napraw maszyn przemysłowych i rolniczych, umożliwia wyszukiwanie zamienników według takich cech oraz wymiarów.
Hałas i drgania jako pierwszy sygnał ostrzegawczy
Zmiana dźwięku pracy maszyny to zwykle najwcześniejszy objaw zużycia. Sprawne łożysko kulkowe obraca się cicho i równomiernie, a narastający szum świadczy najczęściej o zanieczyszczeniu smaru lub zmęczeniu powierzchni bieżni. Metaliczne stukanie i trzaski wskazują natomiast na wykruszenia materiału albo uszkodzony koszyk. Jeszcze wcześniej usterkę wykrywa pomiar drgań, prowadzony okresowo lub w sposób ciągły za pomocą czujników montowanych na obudowach.
Podwyższona temperatura węzła łożyskowego
Ciepło wydzielane podczas pracy jest zjawiskiem naturalnym, jednak jego nagły przyrost powinien zwrócić uwagę obsługi. Gdy łożysko kulkowe zaczyna się przegrzewać, przyczyną bywa zbyt mała lub zbyt duża ilość smaru, przeciążenie albo za ciasne pasowanie na wale. Kontrolę ułatwiają kamery termowizyjne, które pozwalają porównać kilka podobnych węzłów działających w tych samych warunkach. W kopalniach wysoka temperatura ma jeszcze jeden wymiar, bo rozgrzane elementy przenośnika mogą stać się źródłem zapłonu pyłu węglowego.
Wycieki smaru i zanieczyszczenia w obrębie uszczelnień
Stan uszczelnień najłatwiej ocenić wzrokowo podczas codziennego obchodu. Ślady smaru na oprawie czy zbrylony pył przyklejony do obudowy świadczą o tym, że bariera chroniąca wnętrze przestała spełniać swoje zadanie. Jeśli łożysko kulkowe pracuje bez skutecznej osłony, na bieżniach szybko pojawiają się wżery i rysy. Wymiana samej uszczelki rzadko wtedy pomaga, bo zanieczyszczenia, które trafiły do środka, nadal niszczą kulki i pierścienie.
Objawy zużycia i ich możliwe przyczyny
Typowe symptomy, które daje zużyte łożysko kulkowe, wraz z prawdopodobnymi przyczynami i zalecanymi działaniami zestawia poniższa tabela.Luz i bicie wału jako objaw zaawansowanego zużycia.
Wyczuwalny luz pojawia się zazwyczaj na późnym etapie degradacji, gdy powierzchnie toczne są już wyraźnie wytarte. Jeśli łożysko kulkowe pozwala na zauważalne przemieszczenia wału, przestaje precyzyjnie prowadzić współpracujące elementy, co skutkuje zużyciem kół zębatych i uszczelnień. Dalsza eksploatacja nie ma wtedy sensu, a przy wymianie warto sprawdzić także stan czopa i gniazda w oprawie.
Decyzja o wymianie i dobór zamiennika
Najkorzystniejszy moment na interwencję wyznaczają wyniki regularnych pomiarów, a nie awaria, która niespodziewanie zatrzymuje produkcję. Nowe łożysko kulkowe powinno odpowiadać oryginałowi pod względem wymiarów, a jego wykonanie warto dopasować do rzeczywistych warunków pracy. Jeśli poprzedni egzemplarz zawodził przedwcześnie, rozsądniej jest sięgnąć po wariant ze skuteczniejszym uszczelnieniem, większym luzem wewnętrznym lub mosiężnym koszykiem. Przy montażu przydaje się też chemia techniczna, czyli smary i kleje ograniczające ryzyko poluzowania.
Łożysko kulkowe pracujące w trudnych warunkach rzadko ulega zniszczeniu bez ostrzeżenia. Systematyczne nasłuchiwanie, pomiary i oględziny pozwalają zastąpić nagłe postoje zaplanowanymi przerwami serwisowymi, a wnioski z każdej usterki pomagają dobrać wersję lepiej dopasowaną do miejsca eksploatacji.
