Laagri määrimise mõistmine
Laagri määrimine on määrdeaine – õli või rasva – kandmine ja hooldamine laagri veerevate või libisevate pindade vahele, nii et metallosad on üksteisest eraldatud koormust kandva kihiga, mitte ei hõõru otse üksteise vastu. See üks kiht täidab korraga kuut ülesannet: see vähendab hõõrdumist, takistab kandma, juhib soojust ära, kaitseb korrosiooni eest, uhub mustuse välja ja aitab jaotada kontaktkoormust. Määrimine on ilmselt kõige olulisem tegur laagri kasutusaja pikkuse seisukohalt. Määrimisest ilma jäänud laager võib rikkuda mõne tunni või päeva jooksul; korralikult määritud laager võib töötada aastakümneid. Seos on nii tugev, et hinnanguliselt 50–80% laagrite enneaegsetest riketest võivad olla seotud määrimisprobleemiga – vale määrdeaine, selle liiga väike (või liiga suur) kogus, saastumine või määrdeaine, mis on kasutamise käigus lihtsalt lagunenud.
1. Mida määrimine tegelikult teeb
On kiusatus pidada määrdeainet lihtsalt „libedaks õliks“, kuid veerelaagris täidab see mitut erinevat ülesannet, millest igaüks on oluline töökindluse ja vibratsioon laagri tekitatavat vibratsioonitunnust.
Hõõrdumise vähendamine
- Eraldab metallpinnad vedela kilega, vältides otsest kokkupuudet
- Vähendab hõõrdetegurit ligikaudu 0.3–0.5 (kuiv) kuni 0.001–0.01 (määritud) — kaks kuni kolm suurusjärku.
- Vähendab võimsuskaotust ja soojust, mis muidu hõõrdumise tagajärjel tekiks.
- Tagab sujuva ja vaikselt töötamise – just selline vaikne töö peaks tervel laagril olema.
Kulumisvastane kaitse
- Peatab metalli-metalli kontakti, mis põhjustab kleep- ja abrasiivkulumist.
- Pikendab kasutusiga tundidest aastateni.
- Säilitab originaali laagri kliirens ja töötäpsus.
Soojuse hajumine
- Määrdeaine neelab hõõrdumisel tekkiva soojuse ja juhib selle kontaktkohast eemale.
- See on eriti oluline õliga määritud laagrites, millel on tsirkulatsioonisüsteem.
- Hoiab ära ülekuumenemise, mis pehmendaks karastatud veereteid ja kiirendaks rikke tekkimist.
Korrosioonikaitse, saaste kontroll ja koormuse jaotamine
- Korrosioonikaitse: Film takistab niiskuse ja korrosiivsete ainete pääsemist; lisandid suurendavad veelgi kaitsvat toimet; see on eriti oluline ladustamise ja seisuaja jooksul.
- Saastumise kontroll: määrdeaine uhub väikesed osakesed kontaktitsoonist välja, määre toimib sissetungi vastu tihendusena ning õlisüsteemides lisandub sageli filtreerimine.
- Koormuse jaotus: kile jaotab koormuse ühtlasemalt ning elastohüdrodünaamiline määrimine (EHL) veeremiskontaktides tagab tõelise koormuse jaotumise, vähendades kontaktpinge tippväärtusi.
Seda viimast punkti tasub rõhutada. Koormatud veeremiskontaktis on rõhk nii suur, et õli käitub hetkeliselt peaaegu nagu tahke aine ja pinnad deformeeruvad elastiliselt – see on EHL-režiim. Õlikile on vaid murdosa mikromeetri paksune, mistõttu isegi väikesed saastekogused või vale viskoossus avaldavad nii suurt mõju.
2. Rasv vs õli: määrdeaine valimine
Määrdega määrimine
Määre on veerelaagrite puhul kõige levinum valik ja on sisuliselt paksendajaga paigal hoitud õli.
- Koostis: baasõli + paksendaja (metallseep) + lisandid.
- Eelised: lihtne, ei vaja välist süsteemi ja tagab ise tihenduse.
- Piirangud: piiratud soojuse hajumine ja vajadus perioodiliselt määrida.
- Kiiruse piirmäär: tavaliselt kuni DN-väärtus 300 000–500 000 (laagriaugu läbimõõt mm × võlli pöörlemiskiirus p/min).
- Rakendused: elektrimootorid, üldised tööstusseadmed ja eluaegse määrdega suletud laagrid.
Õlimäärimine
Õli on vajalik olukorras, kus kiirused või temperatuurid ületavad määrde võimekuse piire.
- Tüübid: mineraalne või sünteetiline, koos erinevate lisandikomplektidega.
- Eelised: suurepärane soojuse ärajuhtimine, võimalus filtreerida ja jahutada ning üldiselt pikem kasutusiga.
- Nõuded: õlitoitesüsteem, tihendid ja äravool.
- Kiirusvahemik: praktiliselt puudub kiiruspiirang.
- Rakendused: kiirmasinad, liuglaagridja suured õliringlusega süsteemid.
Õige klassi valimine ei ole oletamine. Baasõli viskoossus peab olema piisavalt kõrge, et moodustada töötemperatuuril ja -kiirusel kandev kile, kuid mitte nii kõrge, et segamiskaod laagrit üle kuumutaksid. Kui on vaja seda arvudes väljendada, siis meie Laagri määrde koguse kalkulaator määrab esialgse täitmise suuruse ja Laagri määrimisintervalli kalkulaator muudab kiiruse, suuruse ja temperatuuri mõistlikuks määrimiskavaks.
3. Määrimisviisid
Määrde jaoks
- Määrdega täidetud laagrid: laagrikamber täidetakse 30–50% määrdega (ületäitmine põhjustab määrde segunemist).
- Regulaarne määrimine: värsket määrdeainet lisatakse vahemike järel, mis ulatuvad kuudest aastateni.
- Automaatsed määrdeaparaadid: elektromehaanilised seadmed, mis annustavad pidevalt kindlaksmääratud koguseid.
- Tihendatud laagrid: valmis pakendatud ja uuesti määrimata — vahetatakse välja, kui määrdeaine on otsa saanud.
Õli jaoks
- Õlivann: laager on osaliselt õlipõhjas.
- Õlirõngas: Võllil liikuv rõngas tõmbab õli karterist üles ja suunab selle laagrisse.
- Õliudu: pihustatav pihusti kiireks tööks.
- Vereringesüsteem: pumbaga õlitoide koos sisseehitatud jahutuse ja filtreerimisega.
- Pihustisüsteem: kõrgsurveõlijugad äärmiselt suurtele kiirustele.
4. Määrdeainete rikkeviisid – ja nendest tingitud vibratsioon
Kuna paljud laagririkked on seotud määrimisprobleemidega, peaks hooldusinsener tundma kõiki rikkevorme ja nende varajasi märke. Enamik neist annab endast märku esmalt temperatuuri tõusu ja kõrgsagedusliku vibratsiooni näol juba ammu enne laagri kinni jooksmist.
Ebapiisav määrimine
- Sümptomid: kõrge temperatuur, tugevam vibratsioon, kuuldav müra.
- Kahju: pinnakriimustused, värvimuutused, kiire kulumine.
- Põhjused: Valed intervallid, ummistunud käigud, ebapiisav varustamine
- Rikke tekkimiseni kuluv aeg: tundidest päevadeni.
Liigne määrimine
- Sümptomid: rasva segamisest tingitud kõrge temperatuur, tihendi lekkimine.
- Kahju: rasva kiirenenud lagunemine, tihendi kahjustumine.
- Põhjused: liigne määrimine, üle täidetud õlipõhjad.
- Mõju: Liigne määrimine võib lühendada laagri kasutusiga 50–80% võrra optimaalsest.
Vale, saastunud või lagunenud määrdeaine
- Vale viskoossus: liiga õhuke kiht ei ole piisav; liiga paks kiht suurendab hõõrdumist ja soojust.
- Sobimatu tüüp: ühildumatute määrdeainete või õlide segamine võib paksendaja struktuuri kahjustada.
- Vale temperatuurivahemik: määrdeaine laguneb või muutub liiga viskoosseks.
- Saastumine: mustus, metalliosakesed või vesi toimivad abrasiivina, kiirendades kulumist ja väsimusja võib takistada läbipääsu.
- Lagunemine: Aegumise või kuumuse mõjul toimuv oksüdeerumine, lisandite kadu ning vedeliku paksenemine või vedeldumine vähendavad kõik määrdeaine kaitsvat toimet.
Kui kile lõpuks puruneb, tekitavad sellest tulenevad metall-metalli kokkupõrked laagri omavõnkesagedusi ja tekitavad klassikalise laagririkete sagedused. Need paistavad kõige paremini silma ümbriskõvera analüüs, mistõttu määrimisprobleem ja algav killumine Sama mõõtmisega avastatakse sageli ka defekt.
5. Parimad tavad ja seisukorra seire
Valik ja kasutamine
- Järgige laagri- ja seadmetootja soovitusi ning võtke viskoossusklassi valimisel arvesse kiirust, koormust ja temperatuuri.
- Kasutage tuntud tarnijate kvaliteetseid määrdeaineid.
- Puhastage enne määrimist kõik pinnad, kandke peale õige kogus (ei liiga palju ega liiga vähe), kasutage puhtaid tööriistu ja mahuteid ning eemaldage vana määrdeaine uuesti määrimisel.
Jälgimine
- Määrake määrimisintervallid tegelike töötingimuste, mitte harjumuse põhjal.
- Jälgige laagri temperatuuri – temperatuuri tõus on üks esimesi märke määrimisprobleemist.
- Jälgige määrdeaine kulu ja kontrollige tihendeid regulaarselt.
- Kasutage õlianalüüs (triboloogia) et hinnata määrdeaine seisukorda ja saastatust ning paigutada laagri laiemasse seisundi jälgimine programm.
Vibratsiooni mõõtmine sulgeb ringi. Näiteks selline kaasaskantav kahekanaliline analüsaator nagu Balanset-1A võimaldab tehnikul masinate juures ringi käia ja registreerida kõrgsageduslikku vibratsiooni ning üldisi tasemeid, mis annavad märku laagrite määrdepuudusest või saastumisest juba ammu enne, kui see kuuldavaks muutub – ning kuna sama seade tasakaalustab ka rootoreid, kinnitab see, et 1× vibratsiooni suurenemine on tõepoolest seotud laagri määrimisega ja mitte lihtsalt tasakaalustamatus mis näib olevat üks ja sama. Koos temperatuuri- ja õlianalüüsiga muudab see määrimise haldamise kalendripõhisest ülesandest tõeliselt seisukorrapõhiseks. Määrimise põhimõtete mõistmine, õige määrdeaine valimine, õige koguse kasutamine õige meetodiga ning seisukorra säilitamine seire abil moodustavad kokku iga tõhusa laagrite töökindluse programmi aluse.
