Jaki smar do łożysk wysokoobrotowych

Łożyska wrzecionowe, znane również jako precyzyjne łożyska toczne, są zaprojektowane do przenoszenia bardzo wysokich obrotów, co jest kluczowe w zastosowaniach takich jak obrabiarki CNC, wiertarki, frezarki czy szlifierki. Te rodzaj łożysk jest  optymalizowany pod kątem minimalizacji tarcia i zwiększenia dokładności obróbki. Z tego też powodu smarowanie tych łożysk należy do bardzo istotnych zagadnień w ich obsłudze i eksploatacji.

Wymagania dla smarów w łożyskach wrzecionowych wysokoobrotowych

1. Wysoka nośność: Smar musi wytrzymać wysokie obciążenia typowe dla łożysk wrzecionowych, nie tracąc przy tym lepkości ani nie ulegając rozkładowi.
2. Stabilność termiczna: Ze względu na wysokie prędkości smar powinien charakteryzować się doskonałą stabilnością termiczną, aby oprzeć się degradacji w podwyższonych temperaturach.
3. Niska lepkość przy wysokich prędkościach: Preferowana jest niższa lepkość, aby zmniejszyć tarcie i straty mocy, jednocześnie zapewniając odpowiednią grubość filmu smarującego.
4. Odporność na zanieczyszczenia: Smar powinien być odporny na emulgowanie i degradację w obecności wody, płynów chłodzących i cząstek metalu.
5. Kompatybilność z materiałami maszyn: Smar nie powinien powodować korozji ani reagować negatywnie z materiałami używanymi w łożyskach wrzecionowych i sąsiednich komponentach.

Zakres obrotów łożysk wrzecionowych jako istotny czynnik doboru smaru

Zakres obrotów, jakie mogą przenosić łożyska wrzecionowe, zależy od kilku czynników, takich jak:

1. Typ łożyska: Na przykład, łożyska kulkowe skośne i łożyska wałeczkowe mogą obsługiwać różne prędkości obrotowe ze względu na ich konstrukcję i sposób przenoszenia obciążeń.
2. Wielkość i geometria łożyska: Większe łożyska zazwyczaj przenoszą niższe prędkości obrotowe, podczas gdy mniejsze łożyska są zdolne do pracy przy wyższych prędkościach.
3. Smarowanie: Rodzaj i sposób smarowania (olej, smar, mgła olejowa) mają znaczący wpływ na maksymalne prędkości obrotowe, które łożysko może wytrzymać. Systemy smarowania olejowego są często używane w bardzo wysokich prędkościach.
4. Chłodzenie: łożyska wrzecionowe często wymagają systemów chłodzenia, zwłaszcza w wysokich prędkościach obrotowych, aby zapobiec przegrzaniu i zniszczeniu.

Przykładowe wartości prędkości obrotowej

Dla łożysk kulkowych skośnych, które są powszechnie stosowane w wrzecionach obrabiarek, typowe maksymalne prędkości obrotowe mogą sięgać od 12 000 do 30 000 RPM (obrotów na minutę), a w specjalnie zaprojektowanych systemach z wysokiej jakości smarowaniem i chłodzeniem, prędkości mogą być jeszcze wyższe, jak w przypadku łożysk turbinowych czy wysokowydajnych szlifierek, prędkości mogą sięgać nawet do 100 000 RPM lub więcej. Dla dokładnego określenia dopuszczalnych prędkości obrotowych łożyska, najlepiej jest sprawdzić specyfikacje techniczne producenta lub skonsultować się z ich działem technicznym. Z tego tytułu wielu producentów łożysk szybkoobrotowych podaje jakie smary są preferowane dla danego łożyska.

Rodzaje syntetycznych smarów do łożysk wysokoobrotowych

Syntetyczne smary to najlepszy wybór dla łożysk wysokoobrotowych, ponieważ zapewniają doskonałą ochronę i stabilność w ekstremalnych warunkach. Wśród najczęściej stosowanych typów można wyróżnić:

1. Syntetyczne smary na bazie poliesterów (POE)
• Doskonała stabilność termiczna i oksydacyjna.
• Niska lepkość przy jednoczesnym utrzymaniu wysokich właściwości smarnych.
• Idealne do aplikacji w obrabiarkach i urządzeniach medycznych.
2. Syntetyczne smary na bazie polialfaolefin (PAO)
• Wysoka odporność na starzenie i utlenianie.
• Dobra kompatybilność z elastomerami i uszczelnieniami.
• Często stosowane w przemyśle lotniczym.
3. Syntetyczne smary na bazie silikonu
• Doskonała odporność na ekstremalne temperatury.
• Stosowane w aplikacjach, gdzie występują duże zmiany temperatury otoczenia.
4. Smary z dodatkami fluoropolimerowymi
• Wyjątkowa odporność na chemikalia i temperatury.
• Wysoka stabilność nawet przy ekstremalnych obrotach.
5. Smary o charakterze mieszanym

      o    Smary syntetyczne o różnej kombinacji baza-zagęszczacz np. poliestrowy na oleju estrowym.

Dobór smaru do różnych typów łożysk wysokoobrotowych

Łożyska jednorzędowe

Do łożysk jednorzędowych najlepiej sprawdzą się smary o bardzo niskiej lepkości, które minimalizują opory tarcia. Najlepszym wyborem będą smary na bazie POE lub PAO, które zapewniają niską emisję ciepła nawet przy bardzo wysokich prędkościach.

Łożyska dwurzędowe

W przypadku łożysk dwurzędowych, które pracują pod większymi obciążeniami, warto zastosować smary o nieco wyższej lepkości, ale nadal oparte na syntetycznych bazach. Dodatek modyfikatorów tarcia pozwala na utrzymanie optymalnych warunków pracy.

Łożyska jednorzędowe dwukierunkowe

Łożyska te wymagają smarów o wysokiej stabilności termicznej, które skutecznie redukują tarcie w szerokim zakresie temperatur. Smary fluoropolimerowe mogą być tutaj najlepszym rozwiązaniem, zwłaszcza w aplikacjach o dużych wahaniach obciążeń.

Najczęstsze błędy przy doborze smaru

1. Wybór smaru o zbyt wysokiej lepkości
• Powoduje wzrost temperatury i szybsze zużycie łożyska.
2. Używanie smarów mineralnych
• Smary mineralne nie zapewniają odpowiedniej ochrony przy ekstremalnych prędkościach obrotowych.
3. Brak uwzględnienia specyfiki aplikacji
• Każdy typ łożyska wymaga indywidualnego podejścia do doboru smaru.

Rola smaru w żywotności łożyska

Dobór odpowiedniego smaru do łożysk wysokoobrotowych, w tym łożysk wrzecionowych, wymaga zrozumienia specyfiki ich pracy oraz warunków, w jakich będą eksploatowane. Syntetyczne smary na bazie POE, PAO, silikonu czy fluoropolimerów stanowią najlepsze rozwiązanie dla tych aplikacji, zapewniając długotrwałą ochronę i optymalną wydajność. Kluczowe jest jednak dokładne dopasowanie smaru do rodzaju łożyska oraz warunków pracy, aby zminimalizować ryzyko przegrzewania i wydłużyć żywotność urządzenia. Ze względu na skomplikowany dobór smaru do  łożysk szybkoobrotowych najlepiej tę czynność powierzyć fachowcom, którzy mają duże doświadczenie i dostęp do wielu smarów kilku producentów.

Firma ABS Serwis która od wielu lat jest dostawcą smarów dla przemysłu oferuje nam w swoim sklepie kilka produktów spełniających wszystkie warunki dla smaru do łożysk wysokoobrotowych, ale oferuje również możliwość doboru takiego smaru w ramach pytań zadanych w sklepie.