Za motorne proizvode s različitim zahtjevima brzine neizbježno će biti uključeni nosivi ležajevi i parametri. U prethodnom smo članku govorili o radnim uvjetima motora za izvedbu izolacije ležaja, temperaturu, podmazivanje i druge zahtjeve. Naš današnji fokus na brzinu kotrljajućih ležajeva.
01Brzina vrtnje koju kotrljajući ležajevi mogu postići je ograničena!
Postoji ograničenje brzine vrtnje koju kotrljajući ležaj može postići. Ograničenje brzine obično je određeno upotrijebljenim mazivom i radnom temperaturom koja se može postići materijalom dijelova ležaja. Brzina pri kojoj ležaj doseže granicu radne temperature ovisi o toplini koja nastaje trenjem dok se ležaj kotrlja, i naravno o bilo kojoj drugoj vanjskoj toplini koja utječe na temperaturu ležaja, te o tome koliko se topline u konačnici može ukloniti iz ležaja. To uključuje problem stvaranja i rasipanja topline. Povezani čimbenici uključuju karakteristike samog ležaja, kao i komponente ležajnog sustava, radno okruženje ležaja i radne uvjete.
Vrsta i veličina ležaja, unutarnja struktura, opterećenje koje nosi, uvjeti podmazivanja i hlađenja, struktura kaveza, točnost proizvodnje i zazor, itd., sve to ima određeni utjecaj na brzinu koju ležaj može postići. U većini parametara ležaja obično se navode dvije različite definicije nazivne brzine, naime referentna brzina i granična brzina, a obje su parametri temeljeni na različitim razmatranjima. Referentna brzina povezana je s toplinom i predstavlja referentnu vrijednost koja se koristi za određivanje dopuštene radne brzine ležaja pod određenim opterećenjem i viskoznošću maziva; granična brzina povezana je s fizičkom strukturom.
Referentna brzina ležaja navedena je u zahtjevima standarda proizvoda za ležaj. Referentna brzina ležaja odnosi se na brzinu ili masti), ravnoteža se postiže između to dvoje.
02Kako odrediti stanje toplinske ravnoteže otvorenog ležaja?
Prema standardu, referentni radni uvjeti za postizanje toplinske ravnoteže uključuju porast temperature ležaja, uvjete opterećenja i druge specifične sadržaje.
(1) Porast temperature ležaja ne prelazi 50 K. Na primjer, pri temperaturi okoline od 20 stupnjeva, porast temperature ležaja je 50 stupnjeva, to jest, temperatura ležaja izmjerena u nerotirajućem vanjskom prstenu ili komori ležaja ne prelazi 70 stupnjeva.
(2) Uvjeti radijalnog i aksijalnog opterećenja otvorenih ležajeva za uobičajeni zazor. Za radijalne ležajeve, radijalno opterećenje je stabilizirano na 5 posto osnovnog statičkog opterećenja; za potisne ležajeve, aksijalno opterećenje je stabilizirano na 2 posto osnovnog statičkog opterećenja.
(3) Uvjeti maziva: Za mineralno ulje, ležajeve podmazane uljem bez aditiva za ekstremni tlak (EP), kinematička viskoznost na 70 stupnjeva je: radijalni ležaj v=12mm2/s; potisni valjkasti ležaj v=24mm2/s. Za podmazivanje uljnom kupkom, razinu ulja treba kontrolirati u središtu kotrljajućih tijela na najnižoj poziciji.
Za ležajeve podmazane mašću od mineralnog ulja s litijevim sapunom, v=100-200mm2/s kada je viskoznost baznog ulja 40 stupnjeva. Količina punjenja mašću je oko 30 posto slobodnog prostora u ležaju, a temperatura ležaja podmazanog mašću može doseći određeni vrhunac u početnoj fazi rada. Stoga može biti potrebno 10 do 20 sati da ležaj postigne normalnu radnu temperaturu.
Pod gore navedenim posebnim uvjetima, referentna brzina je ista za ležajeve podmazane uljem i mašću. Kada se vanjski prsten okreće, moguća brzina bit će niža. Osim toga, brzina vrtnje koju neki ležajevi mogu postići nije ograničena toplinom koju stvara kontakt između kotrljajućih elemenata i staze za kotrljanje, kao što su ležajevi s kontaktnim brtvama.
