Zastanawiałeś się kiedykolwiek, po co są łożyska toczne? Odpowiedź jest prostsza, niż mogłoby się wydawać!
Wyobraź sobie następującą sytuację. Lecisz na wakacje i pakujesz wszystkie potrzebne rzeczy do walizki bez kółek. Jest ona tak bardzo ciężka, że nie jesteś w stanie jej podnieść, więc pchasz ją, a ona ślizga się po niekoniecznie gładkiej podłodze. Raczej nikt z nas nie korzysta z walizki bez kółek, bo wszystkie modele te kółka mają. Dlaczego? Bo na kółkach walizka toczy się i łatwiej nią manewrować, bez żadnego większego wysiłku. Podobnie rzecz wygląda z elementami maszyn.
Po co nam łożyska toczne?
Zanim przejdziemy do odpowiedzi na powyższe pytanie, zaczniemy od sytuacji, gdy nie mamy łożyska. Posłużymy się prostym przykładem wału i oprawy. Umieszczając wał w oprawie bez montowania łożyska, elementy te podczas pracy stale ocierają się o siebie. To tarcie sprawia, że z czasem części ulegają starciu, wyrabiają się i tym samym wymagają wymiany – otwór w oprawie się powiększa, część wału się zwęża. Nie wspominając już, że wał umieszczony w oprawie bez łożyska może w każdym momencie pracy po prostu wypaść. Taka konstrukcja jest głośniejsza, zużywa więcej energii, a i ostatecznie koszty eksploatacyjne wzrastają.
Inaczej rzecz wygląda, jeśli na wale umieścimy łożysko. Wtedy automatycznie praca systemu jest cichsza. Zarówno wał, jak i oprawa nie ścierają się wzajemnie, a więc nie ulegają szybkiemu zużyciu. Ponadto łożyska gwarantują znacznie niższe tarcie, co sprawia, że również i poziom zużycia energii ulega zmniejszeniu. Na tym małym i prosty przykładzie widać, że stosowanie łożysk tocznych niesie same korzyści.
Budowa łożysk tocznych
Łożyska toczne mają prostą budowę. Składają się z dwóch pierścieni i elementów tocznych. W większości przypadków dostępne są w wersji z koszykami, które mają ważne zadanie – utrzymać elementy toczne w odpowiedniej odległości od siebie nawzajem. Ponadto łożyska mogą mieć również uszczelnienia chroniące ich wnętrze przed zabrudzeniami oraz zabezpieczające środek smarny przed wypłynięciem na zewnątrz.
W łożysku - jak już wspominaliśmy – są dwa pierścienie: wewnętrzny i zewnętrzny. Ten pierwszy montuje się na wale, natomiast drugi w oprawie lub innej obudowie. Na pierścieniach mamy bieżnie – jedną główną, drugą pomocniczą. Ta pierwsza przenosi z reguły obciążenia główne, pomocnicza zaś wszystkie inne, które na nasz komponent w danej aplikacji działają. W przypadku łożysk tocznych pomiędzy bieżniami umieszcza się jeszcze dodatkowy element, którego zadaniem jest zmniejszenie tarcia. Tym elementem są części toczne o różnych kształtach.
Rodzaje łożysk
Łożyska toczne dzieli się na różne sposoby, jednakże najpopularniejsze kryterium dotyczy elementów tocznych. I tym samym wyróżniamy:
- łożysko kulkowe - najpopularniejsze i uniwersalny rodzaj, który znajdzie zastosowanie w każdej branży przemysłowej
- łożyska walcowe - przenoszące obciążenia osiowe. Ze względu na swoje parametry najlepiej sprawdzą się przy wysokich prędkościach obrotowych
- łożyska stożkowe - specyficzne łożysko przenoszące duże obciążenia osiowe oraz promieniowe
- łożyska igiełkowe - przenoszą tylko i wyłącznie obciążenia promieniowe. Ze względu na swoje właściwości świetnie sprawdza się przy ciągłej pracy i bardzo dużych prędkościach
- łożyska baryłkowe - idealne dla bardzo dużych wałów i równie dużych obciążeń
Inne kryteria podziału łożysk
Łożyska można podzielić także, biorąc pod uwagę wychylanie się pierścieni, czyli zmianę ich położenia kątowego. I tym samym wyszczególniamy:
- łożyska zwykłe - w których pierścienie nie wychylają się/nie zmieniają kąta
- łożyska wahliwe - ich oś obrotu dopasowuje się do osi obrotu danego wału. Polecane szczególnie do aplikacji, w których łożysko ma styczność ze złożonymi obciążeniami
- łożyska samonastawne - dostępne najczęściej w wariancie z oprawami. Nie są wrażliwe na błędy związane z ewentualnymi współosiowościami
Łożyska dostępne są w wariantach jedno-, dwu- lub wielorzędowym. Ten ostatni charakteryzuje się najlepszą trwałością i stosowany jest tam, gdzie łożysko narażone jest na naprawdę ogromne obciążenia. Zwykle wykonuje się je na specjalne zamówienie klienta. Najpopularniejsze zaś jest oczywiście łożysko jednorzędowe.
Kolejny, mniej popularny, ale równie ważny podział dokonuje się na podstawie kierunku sił kąta działania. I tym samym wyróżniamy łożyska poprzeczne – inaczej promieniowe i łożyska wzdłużne – inaczej osiowe oraz wariant poprzeczno-wzdłużny, zwany skośnym.
- łożyska poprzeczne/promieniowe - przenoszą siły poprzeczne
- łożyska wzdłużne/osiowe - siły wzdłużne działają na łożysko wzdłuż obrotu osi.
- łożyska poprzeczno-wzdłużne/skośne - używane, gdy występują zarówno siły poprzeczne, jak i wzdłużne na równym poziomie. Ewentualnie siła promieniowa może być nieco większa
Powyższe informacje są tylko i wyłącznie podstawą rozbudowanego tematu. Zanim zdecydujesz się na konkretne łożysku, koniecznie przeanalizuj wszystkie jego parametry i sprawdź, czy pasuje do Twojej aplikacji. W przypadku problemów zawsze warto skontaktować się z ekspertami danego sklepu, by mieć pewność, że ostatecznie otrzymasz kompletne i skuteczne łożysko toczne.
