ZKL

Obecné informace pro konstruktéry

11. Vady a poškození ložisek

Ložiska ZKL nakupujte od autorizovaných distributorů
Najít distributora

Technická podpora:

+420 544 135 412

support%at%zkl.cz

Stejně tak, jako u jiných strojních součástí, může i u valivých ložisek dojít z nejrůznějších příčin k předčasnému poškození a poruše uložení. Je třeba rozlišovat trvanlivost ložiska určenou únavou v důsledku působení zatížení při provozních otáčkách a životnost, určující dobu provozuschopnosti ložiska, než je ložisko z různých příčin vyřazeno z provozu.

Trvanlivost a systémový přístup k výpočtu únavového poškození je popsán v kapitole 5. Určení velikosti ložiska. Životnost ložiska je ovlivněna například nesprávnou montáží, špatnou volbou ložisek, výrobními chybami při výrobě připojovacích dílů, neodbornou manipulací s ložisky, nečistotami vniklými do ložisek nebo špatným mazáním. Jestliže se u ložisek projevují poškozování nebo jiné nedostatky, je důležité stanovit příčinu poškozování, aby se mohla provést opatření k zabránění jejich dalšího vzniku.

Velmi často se nejedná o jednoduchou analýzu, zvlášť působí-li několik příčin současně, nebo poškození je takového rozsahu, že již nelze najít místo, kde bylo poškození iniciováno. Začínající poškození se projeví většinou na chodu ložiska zvýšenými vibracemi, teplotou nebo akusticky. Proto je vhodné provoz náročných uložení sledovat pomocí diagnostických systémů a tím včas odstavit zařízení v počátečním stádiu vzniku poškození.

11.1 Hlavní druhy poškození

Příklady hlavních druhů poškození valivých ložisek uvádí následující obrázky.

Odloupávání povrchu

Nepřípustný charakter vytrhávání materiálu v důsledku tepelného přetížení ložiska je na obr. 11.1 a 11.2.

Obr. 11.1

Obr. 11.2

Typický únavový jev – pitting, vzniklý na oběžné dráze ložiskových kroužků, je zobrazen na obr. 11.3 a 11.4. Toto poškození je důsledkem cyklického namáhání ložiskových součástí a je způsoben normální únavou materiálu. První trhlinky vycházejí od drobných nehomogenit v materiálu v určité hloubce pod povrchem. Často však vzniká z přetížení, nedostatečného mazání nebo jiných provozních vlivů. Jeho včasnou indikací lze příčiny lépe analyzovat a odstranit. Na obrázcích je nepřípustné opotřebení.

Obr. 11.3

Obr. 11.4

Prohlubeniny a otlaky

Poškození oběžné dráhy způsobené nešetrnou montáží (obr. 11.5) a mělká prohloubení v oběžné dráze vzniklá zaválcováním tvrdých nečistot za chodu ložiska (obr. 11.6). Obě vyobrazená poškození jsou nepřípustného rozsahu a mohou být zdrojem rozvoje únavového poškození – pittingu. Poškození oběžných drah vzniklé nesprávným postupem při montáži jsou zpravidla snadno rozeznatelná, protože leží v rozteči valivých těles. Nebezpečné jsou i otlaky vzniklé přetížením ve stacionárním stavu nebo vibracemi zařízení při jeho transportu na velké vzdálenosti, například při lodní přepravě.

Obr. 11.5

Obr. 11.6

Odírání

Oleštění kuličky v důsledku přetížení a poruchy mazání (obr. 11.7) a odření úložné plochy kroužku vlivem protočení v uložení (obr. 11.8). V obou případech se jedná o nepřípustný stav.

Obr. 11.7

Obr. 11.8

Tvoření rýh a kráterů vlivem průchodu elektrického proudu

Poškození kuličky (obr. 11.9) a oběžné dráhy (obr. 11.10) průchodem elektrického proudu valivým kontaktem. Jedná se o nepřípustné poškození. Vzniká jiskřením přes tenkou vrstvu maziva. V těchto místech vznikají vypálené jícny, které jsou zdrojem vibrací a zvýšené hlučnosti ložiska. Vzniku tohoto poškození v uložení elektromotorů a dalších valivých uložení kolejových vozidel s elektrickou trakcí se předchází například použitím ložisek s izolační vrstvou na jednom z kroužků nebo použitím hybridních ložisek s keramickými kuličkami.

obr. 11.9

Obr. 11.10

Opotřebení

Opotřebení na valivých plochách válečků (obr. 11.11) a oběžných drah kroužků (obr. 11.12) způsobený selháním mazání bez vytrhávání materiálu. K takovému poškození může dojít především v místech, kde jsou horší podmínky pro udržení mazacího filmu, jako na čelech nákružků ložiskových kroužků, nebo na čelech válečků. K nežádoucímu opotřebení může dojít také vlivem prokluzů valivých těles vůči ložiskovým kroužkům. Opotřebení je charakterizované stopami zadírání a prokluzování, které bývá provázené zahnědlými místy na oběžné dráze. Jedná se o nepřípustné opotřebení.

Obr. 11.11

Obr. 11.12

Koroze

Na prvním snímku (obr. 11.13) jsou stopy přípustného rozsahu stykové koroze na oběžné dráze a na druhém (obr. 11.14) je koroze vnitřního kroužku. Koroze vzniklá nedostatečnou ochranou proti vlhkosti nebo použitím nevhodného maziva je vždy nepřípustná. Místa napadená rzí mohou být počátkem odloupávání povrchu funkčních ploch, které může způsobit zhoršení přesnosti chodu a snížení trvanlivosti ložiska. Koroze vzniká kondenzací vzdušné vlhkosti, ke které může dojít i při nesprávných skladovacích podmínkách. Styková koroze je způsobena velice slabými kmity nebo vibracemi součástí uložených s vůlí, které mohou vést k závažnému poškození ložisek a znemožnit tak další jejich použití.

Obr. 11.13

Obr. 11.14

Poškození klece

Při normálních provozních podmínkách je klec valivých ložisek málo namáhaná. K poškození dochází především vlivem špatného mazání. Při nedostatečném mazání vzniká u klece nejdřív opotřebení stykových ploch s valivými tělesy nebo s vodícími plochami ložiskových kroužků. Na prvním snímku (obr. 11.15) je hluboké opotřebení kapsy klece od styku s válečkem se stopami po vytrhávání materiálu. Jedná se o nepřípustný rozsah poškození. Na druhém snímku (obr. 11.16) je přípustný rozsah oleštění vodícího průměru masivní bronzové klece kuličkového ložiska.

Obr. 11.15

Obr. 11.16

Přihlašení