V sodobnih strojih se drsni ležaj pogosto uporablja v inženirskih strojih, metalurški opremi, gradbenih strojih, opremi za predelavo plastike, hidravličnih prenosnih sistemih itd., Zaradi svoje preproste strukture, visoke nosilnosti in odlične odpornosti na udarce. Za razliko od kotalnih ležajev se drsni ležaji zanašajo na drsno trenje in mazalni film med gredjo in površino ležaja za podporo gibanja; posledično je njihovo delovanje zelo občutljivo na pogoje mazanja, natančnost prileganja in lastnosti materiala.
V praksi so drsni ležaji enostavni za obrabo, kar je glavni vzrok okvare opreme. Z inženirskega vidika težave z obrabo redko povzroči en sam dejavnik, ampak kombinacija mazanja, obremenitve, lastnosti materiala, namestitve in okoljskih pogojev.
I. Napaka pri mazanju: glavni vzrok obrabe drsnega ležaja
Normalno delovanje običajnih ležajev je odvisno od tvorbe stabilnega mazalnega filma za vzdrževanje tekočega trenja ali mejnega mazanja med gredjo in površino ležaja. Ko so pogoji mazanja poškodovani, bo neposreden stik med kovino in kovino pospešil obrabo.
V dejanskih pogojih delovanja se okvara mazanja ponavadi kaže kot nezadostna oskrba z oljem, poslabšanje mazalnega olja (staranje) ali notranja blokada mazalnega sistema. To je še posebej pogosto pri opremi z visokimi temperaturami, velikimi obremenitvami ali dolgotrajnim neprekinjenim delovanjem; v tem primeru so maziva dovzetna za oksidativno razgradnjo, ki zmanjša trdnost oljnega filma, kar vodi do lokalnega suhega trenja in celo do zagozdenja ležajev (običajno imenovanih "zgoreli ležaji").
Rešitev tega problema zahteva robusten sistem upravljanja mazanja, vključno z izbiro ustreznih maziv za zagotovitev neprekinjenega oskrbe z oljem in rednega vzdrževanja mazalnega sistema. Za visoko{1}}opremo so avtomatski sistemi mazanja postali ključni ukrep za zmanjšanje obrabe ležajev.
II. Utrujenost in strukturna okvara materialov, ki delujejo zaradi preobremenitve
Čeprav imajo drsni ležaji visoko nosilnost, so zasnovani za delovanje v določenem območju obremenitev. Ko je oprema dolgo časa preobremenjena, je ležaj izpostavljen stalnim visokim kontaktnim napetostim, kar vodi do utrujenosti materiala.
Ta pojav je še posebej razširjen pri težkih strojih, kot so rudarski drobilniki, metalurške valjarne in gradbena dvižna oprema. Dolgotrajna izpostavljenost udarnim obremenitvam lahko povzroči udrtine, plastično deformacijo in celo luščenje površine. Z inženirskega vidika ključ do rešitve problema preobremenitve ni le v zamenjavi ležajev, temveč tudi v ponovni analizi obremenitve in optimizaciji zasnove konstrukcije glede na dejansko delovanje. Če je potrebno, izberite sisteme materialov z večjo trdnostjo, kot so ležaji iz kositrnega brona ali zlitine Babbitt, da izboljšate splošno nosilnost.
III. Neustrezen odmik povzroči pretrganje oljnega filma
Zasnova zračnosti drsnih ležajev neposredno vpliva na nastanek in stabilnost mazalnega filma. Če je reža premajhna, mazalno olje ne more učinkovito vstopiti v območje trenja, kar povzroči lokalno suho trenje delovanja grednega sistema.
V praksi so takšne težave pogosto posledica konstrukcijskih napak ali sprememb rež zaradi dolgotrajne obrabe. Ko zračnost preseže optimalno mejo, ne bo samo pospešila obrabe, temveč bo povzročila tudi povečanje vibracij opreme, povečanje hrupa pri delovanju in zmanjšanje natančnosti.
Zato je treba pri načrtovanju in vzdrževanju ležajev upoštevati toplotno raztezanje, nihanje obremenitve in kompenzacijo obrabe, dejanske delovne razdalje pa je treba redno spremljati, da se zagotovi, da ostanejo v ustreznem območju.
IV. UVOD Abrazivna obraba zaradi vdora onesnaževal
V odprtih ali pol{0}}odprtih mehanskih sistemih je glavni vzrok okvare drsnih ležajev vstop zunanjih onesnaževal v mazalni sistem. Prah, kovinski ostanki in produkti oksidacije tvorijo abrazivne delce v mazivih; ti trdi delci večkrat medsebojno delujejo med gredjo in ležajem ter povzročajo znatne praske in poškodbe površine.
Ta obraba je običajno v obliki utorov ali trakov, spremlja pa jo nadaljnje poslabšanje učinkovitosti mazanja, kar tvori začaran krog. Težava je še posebej pereča pri opremi, ki deluje v težkih industrijskih okoljih.
Ključ do rešitve te težave je izboljšati tesnjenje sistema z dodajanjem filtrirnih naprav v mazalni sistem in redno menjavo mazalnega olja, da se zmanjša kopičenje nečistoč.
Izbor materialov ne ustreza pogojem delovanja.
Delovanje drsnih ležajev je v veliki meri odvisno od uporabljenih materialnih sistemov. Različni materiali kažejo očitne razlike v odpornosti proti obrabi, nosilnosti, temperaturni odpornosti in samo{1}}mazanju.
Če se standardni materiali za bakrene puše uporabljajo pod velikimi obremenitvami ali močnimi udarci, se lahko stopnja obrabe močno pospeši, kar lahko povzroči prezgodnjo odpoved. Poleg tega lahko v vročih ali korozivnih okoljih slaba izbira materiala povzroči tudi hitro poslabšanje delovanja.
Zato je treba med inženirsko izbiro materialni sistem izbrati glede na dejansko delovanje. Ležaji iz kositrnega brona so na primer primerni za uporabo pri velikih obremenitvah, visoko{1}}temperaturne zlitine so primerne za visoko-temperaturna okolja, kompozitni samo-mazivni materiali pa so primerni za slabo mazanje.
VI. UVOD Lokalna koncentracija napetosti zaradi napak pri namestitvi
Natančnost namestitve neposredno vpliva na življenjsko dobo drsnih ležajev. Dislokacija ali upogib med gredjo in ležajem povzroči neenakomerno porazdelitev obremenitve in koncentracije napetosti na lokalnih območjih.
Težava morda ni takoj očitna v začetni fazi delovanja opreme, toda ko se delovanje nadaljuje, se lahko lokalna obraba hitro pospeši, kar sčasoma povzroči okvaro ležaja.
Zato je nujno zagotoviti natančnost poravnave gredi med namestitvijo – in preveriti kakovost namestitve s testiranjem zračne obremenitve za spremljanje vibracij in dviga temperature.
Zaključek:
Skratka, obrabe drsnega ležaja ne povzroča en sam dejavnik, temveč kombinacija pogojev mazanja, stopnje obremenitve, natančnosti vgradnje, onesnaženosti okolja in izbire materiala. V praktični inženirski uporabi je za podaljšanje življenjske dobe drsnih ležajev in izboljšanje stabilnosti delovanja opreme potrebno optimizirati zasnovo, izbiro tipa, namestitev in vzdrževanje.
Za proizvajalce sta ustrezna izbira ležajev in standardizirano upravljanje vzdrževanja pogosto pomembnejša od preproste nadgradnje kakovosti materiala.
Pogosto zastavljena vprašanja
V1: Katere so glavne oblike okvar drsnih ležajev?
O: Adhezivna obraba zaradi okvare mazanja je najpogostejša, sledita ji abrazivna obraba in lomljenje zaradi utrujenosti.
V2: Zakaj so drsni ležaji tako odvisni od mazanja?
O: Ker se zanašajo na oljni film, ki preprečuje neposreden stik med kovino in kovino, se lahko obraba hitro poveča, ko film zlomi.
V3: Kako ugotoviti, ali je drsni ležaj prešel v fazo okvare?
O: Tipični simptomi vključujejo nenormalno visoko temperaturo, povečane vibracije, nenormalen hrup in znatno večje vrzeli.
V4: Kateri je najprimernejši material za-drsne ležaje za težke obremenitve?
O: Kositrni bron, kovina Babbitt in nekateri-kompoziti z visoko trdnostjo so idealni za težke obremenitve.
V5: Koliko vpliva mazanje na življenjsko dobo drsnih ležajev? O: Stanje mazanja je ključni dejavnik pri določanju življenjske dobe. pravilno mazanje lahko zelo podaljša življenjsko dobo, pogosto večkrat.
V6: Ali napake pri namestitvi res vplivajo na življenjsko dobo ležaja?
Odgovor: Da. Odstopanja med namestitvijo lahko privedejo do lokalne koncentracije napetosti, kar povzroči prezgodnjo odpoved zaradi obrabe.