Ako presne vypočítať životnosť samomazného ložiska vo vysoko zaťažených aplikáciách

V oblasti ťažkého strojárstva je spoľahlivosť a samomazacie ložisko je rozhodujúca pre minimalizáciu prestojov a nákladov na údržbu. Na rozdiel od tradičných ložísk, ktoré vyžadujú ručné vstrekovanie maziva, sa tieto pokročilé komponenty spoliehajú na vnútornú nádrž na mazivo – zvyčajne grafit alebo PTFE – na udržanie rozhrania s nízkym trením. Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. , high-tech výrobca s takmer 10-ročnými skúsenosťami v oblasti výskumu a vývoja, sa špecializuje na odstredivé liatie zliatin medi a presné obrábanie pevných vykladaných výrobkov. Integráciou nezávislého odlievania surovín s viac ako 80 sadami CNC zariadení poskytujeme profesionálne aplikačné riešenia, vrátane puzdrá s pevným mazivom pre banské zariadenia a prispôsobené komponenty navrhnuté tak, aby prežili aj tie najnáročnejšie priemyselné prostredia.

Výpočet základnej hodnoty PV pre životnosť ložiska

Životnosť opotrebovania a samomazacie ložisko je primárne určená jeho hodnotou PV, ktorá predstavuje súčin špecifického zaťaženia () a kĺzavej rýchlosti (). V aplikáciách s vysokým zaťažením sa špecifické zaťaženie často približuje k elastickému limitu materiálu, takže presný výpočet je nevyhnutný na zabránenie predčasnému zadretiu. Podľa Normy ISO 4382-1:2024 pre klzné ložiská "Prípustná PV" je dynamický prah ovplyvnený kapacitou odvádzania tepla krytu a koeficientom trenia. Zatiaľ čo štandardné bronzové puzdrá majú mierne PV limity, grafitom upchaté bronzové ložiská pre vysoké teploty prostredia sú navrhnuté tak, aby zachovali stabilný mazací film aj vtedy, keď tepelná rozťažnosť zužuje vôľu, čím sa efektívne predlžuje prevádzková životnosť nad tradičné limity.

Zdroj: ISO 4382-1:2024 Klzné ložiská – zliatiny medi

Porovnanie: Štandardné mazané vs. samomazné profily opotrebovania

Tradičné ložiská vykazujú vysoké počiatočné opotrebovanie, kým sa nevytvorí mastný film samomazacie ložisko technológia poskytuje lineárnejšiu a predvídateľnejšiu mieru opotrebovania počas celého životného cyklu.

Stanovenie hĺbky opotrebovania pomocou empirického modelovania

Inžinieri musia vypočítať „hĺbku radiálneho opotrebenia“, aby určili, kedy ložisko dosiahlo koniec svojej životnosti. Výpočet sa zvyčajne riadi vzorcom: , kde je hĺbka opotrebovania, je faktor opotrebovania a je čas. Výber a ťažké bimetalové ložisko pre stavebné stroje vyžaduje špecifický faktor, ktorý zodpovedá za nárazové zaťaženie a abrazívne častice. Najnovšie technické údaje z Globálna tribologická správa za rok 2025 od STLE (Spoločnosť tribológov a inžinierov mazania) naznačuje, že bimetalické spekané štruktúry môžu znížiť faktor opotrebovania až o 25 % v porovnaní s monolitickými zliatinami vďaka zlepšenej štruktúre zŕn dosiahnutej spekaním. Toto zníženie sa priamo premieta do dlhšieho servisného intervalu bezúdržbové prírubové ložiská pre solárne sledovače a iné oscilačné systémy s vysokým zaťažením.

Zdroj: STLE – Spoločnosť tribológov a inžinierov mazania: Trendy výskumu 2025

Porovnanie: bimetalický vs. monometalický výkon

Bimetalové ložiská ponúkajú vyššiu nosnosť pri menšej hrúbke, zatiaľ čo monometalické zliatiny medi poskytujú vynikajúcu odolnosť proti korózii a celkovú štrukturálnu húževnatosť.

Faktory úpravy prostredia a špecifické pre aplikáciu

Teoretická životnosť musí byť upravená faktormi, ako je drsnosť povrchu, tvrdosť hriadeľa a prevádzková teplota. napr. puzdrá s pevným mazivom pre banské zariadenia musí pracovať v prostrediach s prevládajúcou vlhkosťou a štrkom. Ak protiľahlý hriadeľ nie je kalený aspoň na 50 HRC, rýchlosť opotrebenia ložiska sa výrazne zrýchli. V Zhejiang Shuangnuo používame testovanie spektrometrom trikrát počas procesu pece, aby sme zaistili, že naša zliatina medi (mosadz, hliníkový bronz alebo cínový bronz) dosiahne presné mechanické vlastnosti potrebné na podporu týchto faktorov nastavenia. Poskytnutím a prispôsobené olejové ložiská pre ventily chemického priemyslu , môžeme upraviť zloženie zliatiny tak, aby odolalo kyslej korózii, ktorá by inak znehodnotila povrch ložiska a spôsobila exponenciálny nárast rýchlosti opotrebenia.

• Tvrdosť hriadeľa: Na minimalizovanie abrazívneho opotrebenia odporúčame HRC 50-60.
• Povrchová úprava: Cieľová Ra 0,2 až 0,8 μm pre spojovací hriadeľ, aby sa zabezpečil prenos filmu.
• Korekcia teploty: Využite grafitom upchaté bronzové ložiská pre vysoké teploty pre operácie nad 150 °C.
• Načítať znak: Upravte predpokladanú životnosť pre prerušované vs. nepretržité cykly zaťaženia.

Často kladené otázky (FAQ)

1. Aké maximálne zaťaženie môže samomazné ložisko zvládnuť?

V závislosti od zliatiny a samomazacie ložisko zvládne statické zaťaženie do 250 N/mm² a dynamické zaťaženie do 100 N/mm². Často využívajú aplikácie s vysokou záťažou ťažké bimetalové ložisko pre stavebné stroje maximalizovať silu.

2. Môžu tieto ložiská fungovať v ponorených alebo vlhkých podmienkach?

áno. náš prispôsobené olejové ložiská pre ventily chemického priemyslu je navrhnutý so zliatinami a mazivami, ktoré odolávajú vymývaniu vodou, vďaka čomu sú ideálne pre vodné elektrárne a aplikácie na mori.

3. Ako fungujú grafitové zátky na predĺženie životnosti opotrebovania?

In grafitom upchaté bronzové ložiská pre vysoké teploty , grafit sa pri otáčaní hriadeľa uvoľňuje na treciu plochu a vytvára pevný mazací film, ktorý zabraňuje kontaktu kovu s kovom aj pri vysokej teplote.

4. Prečo je hodnota PV taká dôležitá pri výpočte životnosti?

Hodnota PV určuje teplo generované na rozhraní ložiska. Ak PV prekročí limit materiálu, samomazacie ložisko sa prehrieva, čo vedie k degradácii maziva a rýchlemu opotrebovaniu.

5. Musím tieto ložiská počas montáže premazať?

Aj keď to nie je nevyhnutne potrebné, naneste naň tenkú vrstvu počiatočného maziva bezúdržbové prírubové ložiská pre solárne sledovače počas inštalácie môže pomôcť pri počiatočnom prenose filmu tuhého maziva na hriadeľ.