Nowoczesne łożyska są wysoce zaawansowanymi technologicznie komponentami, które są wynikiem szeroko zakrojonych badań nad materiałami i geometrią łożysk, ale ich ostateczne osiągi zależą w dużej mierze od tego, jak są obsługiwane podczas pracy - innymi słowy, jak są umieszczone w obudowie. W tym artykule opisujemy różne typy obudów łożysk i ich zastosowania, a także ważne kryteria projektowe, takie jak dobór uszczelnień i smarowanie.
Obudowy łożysk są modułowymi zespołami zaprojektowanymi tak, aby ułatwić montaż łożysk i wałów, jednocześnie chroniąc łożyska, wydłużając ich żywotność i upraszczając konserwację.
Obudowy są dostępne w wielu rozmiarach i z reguły dzielą się na pięć standardowych kategorii: dzielone obudowy bloków hydraulicznych (lub poduszkowe), niedzielone obudowy bloków hydraulicznych, obudowy z kołnierzami, obudowy odbioru i obudowy z dwoma łożyskami. Produkty te mogą być zaprojektowane tak, aby spełniały szczególne wymagania eksploatacyjne, takie jak obciążenie, prędkość i warunki środowiska pracy.
Niestandardowe konstrukcje obudów łożysk mogą być również dostarczane na specjalne życzenie klienta: na przykład w przypadku specjalnych wysokości środka wału, nietypowych układów uszczelniających lub niestandardowych materiałów konstrukcyjnych.
Jeśli najważniejsza jest łatwość montażu i konserwacji, to dzielone obudowy bloków hydraulicznych są doskonałym wyborem, ponieważ nie tylko mieszczą wstępnie zmontowane wały, ale także upraszczają kontrolę i konserwację łożysk, ponieważ nie ma potrzeby ich demontażu. Zespoły te są przeznaczone do łożysk kulkowych wahliwych, baryłkowych i toroidalnych CARB. Nierozdzielone obudowy bloków hydraulicznych są preferowane w przypadku występowania dużych obciążeń działających w kierunku innym niż w kierunku powierzchni podparcia. Stosuje się je również wtedy, gdy obudowa musi być montowana od końca wału.
Obudowy kołnierzowe stanowią rozwiązanie dla zastosowań, które nie mają ramy równoległej do wału. Są one dostępne w formatach owalnych, okrągłych i kwadratowych, które mieszczą typy łożysk podobne do tych w oprawach bloków hydraulicznych. Natomiast obudowy odbiorcze są bardziej typowo stosowane do utrzymania naprężenia w przenośnikach taśmowych i są montowane na ramie prowadzącej.
Obudowy dwułożyskowe posiadają samonośne gniazda łożyskowe, które umożliwiają osadzenie sztywnych łożysk, takich jak łożyska kulkowe poprzeczne, skośne i walcowe. Obudowy dwułożyskowe są zazwyczaj stosowane w zastosowaniach, w których występuje obciążenie poprzeczne.
Żeliwo szare, żeliwo sferoidalne, żeliwo grafitowe i staliwo są najczęściej stosowanymi materiałami konstrukcyjnymi obudów łożysk. Żeliwo szare jest najczęściej stosowane i wystarcza do większości zastosowań, oferując połączenie wysokiej wytrzymałości, dobrego tłumienia i dobrej przewodności cieplnej. Żeliwo sferoidalne grafitowe jest bardziej ciągliwe i dlatego zapewnia wyższy stopień wytrzymałości i ciągliwości, jest w stanie przenosić obciążenia prawie dwukrotnie większe niż żeliwo szare. Tam, gdzie istnieje zagrożenie korozją, obudowy łożysk mogą być dostarczane z materiałów kompozytowych, ze stali nierdzewnej lub powlekanego żeliwa i staliwa.
Odpowiedni dobór uszczelnienia obudowy będzie zależał od warunków pracy. Uszczelki te są dostępne w różnych wersjach, z których najbardziej popularne są promieniowe uszczelki wałów. Jednakże, w środowiskach bardzo zanieczyszczonych lub mokrych może być konieczne zastosowanie zaprojektowanego uszczelnienia składającego się z trzy- lub nawet czterostopniowych labiryntów w połączeniu z wewnętrznym pierścieniem V dla uzyskania dodatkowego efektu uszczelniającego i efektywnego oczyszczania smaru.
Obudowy łożysk są zazwyczaj dostarczane jako samodzielne urządzenia, co wymaga od klienta osobnego określenia wszystkich dodatkowych komponentów. Ponieważ może to być czasochłonne zadanie, producenci oferują kompletne wstępnie zmontowane zespoły lub zestawy łożysk, które zawierają obudowę, łożysko, uszczelki, czujniki i pierścienie ustalające niezbędne do stworzenia działającego systemu łożysk.
Zestawy, takie jak te dostarczane przez SKF, zawierają wstępnie dopasowane komponenty, aby sprostać specyficznym potrzebom klientów, zapewniając łatwy montaż, niezawodność i długą żywotność. Dostarczane w ten sposób zestawy obudów również odciążają klienta od dużego wysiłku projektowego.
Po uruchomieniu instalacji łożyska najważniejszą kwestią jest smarowanie. Smar jest najczęściej stosowanym środkiem smarnym w łożyskach tocznych i powinien być dopasowany do specyficznych wymagań aplikacji i warunków pracy, np. wysokich temperatur, wysokich prędkości obrotowych lub produkcji żywności.
Ważne jest również rozważenie sposobu dostarczania środków smarnych. Tam, gdzie punkty smarowania są trudno dostępne lub niebezpieczne, np. automatyczny system smarowania (np. SKF SYSTEM 24) zapewnia bezpieczne i niezawodne rozwiązanie. Są to wkłady smarowe z napędem czasowym, gazowym lub elektromechanicznym, które są montowane w punkcie smarowania obudowy łożyska, dozując smar w dokładnych ilościach w wybranych odstępach czasu.
Kolejnym ważnym zadaniem jest monitorowanie wydajności łożyska w czasie pracy. Można to osiągnąć poprzez regularne kontrole wizualne lub poprzez system monitorowania stanu, który jest szczególnie istotny dla instalacji krytycznych. Najczęściej monitorowanym parametrem są drgania, przy czym stan łożyska określany jest poprzez analizę zmian sygnatury drgań. Ostatnim ważnym parametrem pomiarowym jest temperatura łożyska, podobnie jak okresowe badanie stanu środka smarnego za pomocą specjalnie zaprojektowanego zestawu testowego.
