1. nekoliko izuzetaka, podmazivanje kliznih ležajeva je hidrodinami?no; to

1.    
Uvod

Obi?ni
ili klizni ležajevi su dizajnirani da u?vrste vratila koji rotiraju. Iako su
naizgled jednostavni i svakako jedni od najjeftinijih mehani?kih dijelova,
klizni ležajevi spadaju u složenije mašinske komponente. Debljina im se kre?e
kod poroznih samo-podmazanih praškastih metalnih dijelova debljine dijela in?a
do stacionarnih ležajeva u elektranama, koji ?esto premašuju 18 in?a u
pre?niku.

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

Sa
nekoliko izuzetaka, podmazivanje kliznih ležajeva je hidrodinami?no; to jest,
tokom rada, osovina pluta na tankom sloju maziva. Zbog toga su trenje i trošenje
minimizirani. Me?utim, važno je shvatiti da ova tzv. minimalna debljina filma
nije ista kao i prostor izme?u ležaja i vratila. Debljine filma se mjere u
hiljaditim dijelovima in?a, a minimalna debljina filma u deset hiljaditim
dijelovima in?a. Ipak, klizni ležajevi mogu imati gotovo neograni?en životni
vijek, pod uslovom da se održavanje odvija po svim pravilima i u odgovaraju?im
vremenskim intervalima. Kada zamjena postane neophodna, nakon pravilne zamjene
i montaže, odgovaraju?a pravila i procedure ?e osigurati produženi vijek
zamijenjenih dijelova.

 

Slika
1. Klizni ležajevi

2.    
Preventivno održavanje

Podmazivanje. Osnovna
namjena podmazivanja kliznih ležajeva jest smanjenje trenja i time smanjenje
gubitaka snage, smanjenje trošenja i time pove?anje vijeka trajanja ležaja, te
smanjenje zagrijavanja i time sprje?avanje zaribavanja ležajeva. Mazivo je
klju?na komponenta sistema koja odre?uje životni vijek ležaja.
Pojednostavljeno, ako je kliznom ležaju omogu?en odgovaraju?i protok pravilnog
?istog maziva, trebao bi se posti?i dug životni vijek. Oko 90 % svih ležajeva
se podmazuje maš?u. Mast ima prednost u odnosu na ulje što se lako zadržava u
ležajnom mjestu, naro?ito kod kosih i vertikalnih vratila, a osim toga
potpomaže zaptivanje ležaja. Mana je što je ipak referenti broj obrtaja manji
nego pri podmazivanju uljem.

Kod ležaja koji imaju visoke brojeve obrtaja, prevelika
koli?ina masti izaziva pove?ano unutrašnje trenje a to zna?i porast temperature
ležaja. Zato se slobodni prostor unutar ku?išta puni 30 do 50% od zapremine.

Kod ležaja koji rade na malom broju obrtaja, a koji moraju
da se dobro zaštite od korozije, najbolje je ku?ište potpuno napuniti maš?u. Pritisak
ulja kod odre?enih brzina treba da bude u granicama koje izdaje proizvo?a?
opreme. Niže vrijednosti ukazuju na trošenje ležaja. U ovom slu?aju zamjenu
treba izvršiti što je prije mogu?e. Nivo ulja tako?er treba provjeravati
redovno kako bi se izbjegla pumpna kavitacija.

Postoje tri vrste podmazivanja:

–         
grani?no

–         
hidrodinami?ko

–         
mješovito.

?isto?a. Klizni
ležajevi jednostavno ne mogu preživjeti bez adekvatnog podmazivanja. Kada ovo
bude sigurno, slijede?e najvažnije pitanje je ?isto?a maziva. S obzirom na to
da je minimalna debljina filma vrlo mala, prisustvo ostataka nafte može
zna?ajno ubrzati proces trošenja.

Ako su strani materijali kao što su metalni ?ipovi i
abrazivi veliki i brojni, kvar ležaja može do?i brzo. Zbog toga je od velike
važnosti mijenjanje maziva u skladu sa preporukama proizvo?a?a opreme. Filter
maziva, ako se koristi, tako?er mora biti zamijenjen prema rasporedu. Filter
vazduha, ukoliko je prisutan, treba servisirati u preporu?enim intervalima, jer
zaga?enje vazduhom predstavlja primarni izvor staklenih abraziva koji se nalaze
u ulju.

Ako oprema radi duže vrijeme u prljavim ili prašnjavim
okruženjima, potrebno je usvojiti ?eš?e promjene maziva i filtera. Obi?no
proizvo?a? uspostavi preporu?enu frekvenciju promjene u ovim uslovima.

Tip maziva.
Obezbje?ivanje adekvatnog protoka ?istog maziva omogu?ava dug životni vijek,
ali ga ne garantuje. Ulje mora biti odgovaraju?e za primjenu. Sa stanovišta
performanse ležaja, viskozitet lubrikanta je najvažniji parametar. Ulja niže
viskoznosti smanjuju debljinu sloja ulja. Ovo pove?ava stopu trošenja i može
dovesti do kvara. Kod kliznih ležajeva, pokretni delovi su u direktnom kontaktu
jedan sa drugim. Ova vrsta ležajeva može da trpi ve?a optere?enja od
kotrljaju?ih ležajeva, ali zbog velikog trenja klizni ležajevi su veoma
izloženi habanju. Mazivo mora da odgovara dizajnerskim i radnim zahtjevima da
bi obezbijedilo da klizni ležajevi funkcionišu glatko bez repodmazivanja na
duži vremenski period.

Pored toga, neophodna je kombinacija uljnih aditiva kako bi
se sprije?ilo brzo kvarenje, zgušnjavanje, pjenjenje i muljenje ulja. Svi ovi
efekti mogu dovesti do kvara ležaja, kao i ošte?enja ostalih komponenti.
Neupotreba preporu?enog maziva može imati ozbiljne posljedice i u ve?ini
slu?ajeva poništava garanciju za opremu.

 

3.    
Materijali za ležajeve

3.1. Zahtjevi

Površinska akcija.
Ponekad se povezuje sa klizavoš?u ili kompatibilnoš?u, je sposobnost materijala
da se odupre od lomu prilikom kontakta sa vratilom. Kontakt se odvija svaki put
kada se oprema pokre?e ili zaustavlja i može se pojaviti i pri trenutnim
preoptere?enjima.

Podnošljivost.
Sposobnost materijala da apsorbuje strane ?estice koje cirkulišu u toku
strujanja ulja se naziva podnošljivost. Neke ?estice ?e ostati nefilterovane,
tako da materijal mora biti dovoljno mekan da ih apsorbuje.

Snaga zamora. Ovo
je sposobnost nosivog materijala da izdrži optere?enja kojima je podložan bez
pucanja. Ležajevi ne bi smjeli da do?u do stanja zamora prije normalno
zakazanog remonta.

Temperaturna snaga.
Kako se radne temperature pove?avaju, materijali od kojih su izra?eni ležajevi
imaju tendenciju da gube snagu. Ova osobina pokazuje koliko dobro materijal podnosi
optere?enje na povišenim temperaturama, bez da se raspadnu ili izobli?e.

Termi?ka
provodljivost. Uklanjanje uljnog filma okretanjem osovine stvara zna?ajnu
toplotu, ali je ve?ina te toplote izba?ena zajedno sa uljem. Ipak, važno je da
ležaj brzo prenese toplotu sa njegove površine prema van kako bi se izbjeglo
pregrijavanje i smanjenje životnog vijeka ležaja.

Otpor koroziji.
Ulja oksidiraju upotrebom, a proizvodi ove degradacije mogu biti korozivni.

Ležajevi treba da budu otporni na ove efekte.

Monometali.
Ležaji napravljeni od ?vrste šipke ili cijevi od aluminijske ili bronzane
legure su dostupni ve? nekoliko godina. Obi?no se koriste tamo gdje optere?enja
nisu jako velika. Da bi imali istu krutost kao ležajevi od ?elika i kako bi se
izbjeglo popuštanje na radnoj temperaturi, napravili su se sa relativno debljim
zidom. Kao rezultat toga, oni zahtjevaju ve?i prostor.

Bimetali.
Bimetalni ležaj ima ?eli?ni dio, na koji je pri?vrš?ena obujmica od Babbitta,
bakarnog olova ili aluminijuma. Babbitti su mekane legure olova ili kalaja, sa
aditivima kao što su bakar, antimon i arsen. Oni imaju izuzetnu podnošljivost,
konformabilnost, i površinsku akciju, ali relativno nisku otpornost na zamor.

Trimetali. Da bi
se postigle željene površinske karakteristike Babbitt ležaja i ?vrsto?e tvrdih
materijala, razvijen je trimetalni ležaj za teže poslove.

Lokacija i
zadržavanje. Da bi se sprije?ilo bo?no pomicanje ležaja tokom instalacije i
kako bi se osiguralo da je njegova aksijalna pozicija ta?na (tj. tako da ne
ometa vratilo), na odvojnoj liniji se formira spojnica. Druga sredstva koja se
koriste ?eš?e su ulošci u ku?ištu.

Podmazivanje. Kao
što je ranije nazna?eno, bez adekvatnog podmazivanja, posebno na mjestima
velikog tereta, klizni ležaj ne?e raditi. Mnogi ležajevi se snabdjevaju uljem
kroz rupice bušene u ku?ištu. To zahtijeva otvor za spajanje u ležaju za
ubacivanje ulja u prostor za ?iš?enje. Ponekad se rupe koriste za pove?anje
protoka ulja do obližnjih dijelova. Pošto su veli?ina i lokacija otvora za ulje
klju?ni za pravilno podmazivanje, treba redovno ispitivati ležajeve za zamjenu
da bi se obezbijedilo da rupe za ulje odgovaraju originalnim specifikacijama.

?esto rupa ne može adekvatno da distribuira ulje na nosivu
površinu ležaja, jer prostor za ?iš?enje pruža veliki otpor proticanju. U ovim
slu?ajevima obezbije?eni su žljebovi.

Žljebovi se koriste da podpomognu protok obodno (za
distribuciju) i aksijalno (za distribuciju, ispiranje otpada ili podmazivanje
susjednih dijelova).

Poluglušni ležajevi se ?esto proizvode sa obodnim konusom
zida. Ova ekscentri?nost je obi?no manja od 0.001 in?a i služi u dvije svrhe.
Prvo, pove?ava prosje?ni razmak u sklopu bez podizanja nivoa buke dok je ležaj
u radu. Za kontrolu buke mogu se napraviti ?vrsta vertikalna odstojanja, dok se
radne temperature održavaju se na normalnim nivoima kroz pove?ani horizontalni
razmak. Drugo, ?esto je potreban dodatni razmak na liniji razdvajanja zbog
defekata ku?išta koji se javljaju tokom rada motora.

4.    
Provjera i remont

Ponekad se ležaj treba zamijeniti. ?esto to nije zato što se
istroše, nego zbog toga što su ošte?eni u upotrebi i više ne mogu obavljati
svoju funkciju. Ako se ošte?eni dio jednostavno zamijeni bez odre?ivanja uzroka
problema, vrlo je vjerovatno da ?e se zamjenski dio oštetiti iz isti razloga.
Iako je diskusija koja slijedi orijentisana prema motorima, principi se
podjednako dobro primjenjuju na bilo koju opremu koja ima klizne ležajeve.

 

4.1.          
Uvod

Pri rastavljanju motora za ispitivanje ležajeva, dvije
stvari su bitne. Prvo, uvjerite se da se radi na ?istom prostoru. Prljavština
je smrtonosni neprijatelj unutrašnjosti motora, posebno ležajeva. Ako
prljavština ulazi u motor i ostaje nakon popravke onda nema svrhe u zamjeni
dijelova. Drugo, postavite sve demontirane dijelove uredno. Ozna?ite ili
identifikujte svaki tako da se može ponovo instalirati u prvobitnom položaju.
Postavite ležajeve kako su bili u motoru, to jest, po?inje se sa glavnim
ležajevima i tako redom, i sa ležajevima za povezivanje šipki postavljenih
izme?u iste struje koja ih je povezala u motor. Slijede?a diskusija bi trebalo
da bude korisna u opisivanju razli?itih uslova ležaja, njihovih mogu?ih uzroka
i korektivnih mjera koje treba preduzeti kako bi se izbjeglo ponavljanje.

4.2. Analiza upotrijebljenih
ležajeva

Normalni izgled i trošenje.
Ve?ina trošenja se dešava tokom ubacivanja ležaja, kada se manja geometrijska
odstupanja izravnavaju. Nakon toga, u ispravno održavanom motoru, ostati ?e
samo one ?estice prljavštine koja su premale da bi se filtrirale, kako bi se
oja?ala površina ležaja. Dvije karakteristike obi?no ozna?avaju normalno trošenje.
Prvo, ako su ležajevi od trimetalne konstrukcije, neki od prekriva?a ?e biti
uklonjeni, izlažu?i tanki pregradni sloj izme?u prekriva?a i srednjeg sloja, a
možda i nekih drugih. Ako se radi o bimetalnoj konstrukciji, površina ?e biti
vidljivo sjajna.

Može biti sitnih površinskih ogrebotina. One generalno nisu
ozbiljne, osim ako je srednji sloj duboko probijen.

Ne?isto?a.
Ne?isto?a je odgovorna za više kvarova u odnosu na bilo koji drugi mehanizam.
Kada su ?estice prljavštine velike ili brojne, ugra?uju se u oblogu ležaja,
deformišu strukturu ispod i pomeraju okolni metal gore. Dobivena visoka ta?ka
može biti dovoljno velika da do?e u kontakt sa rukavcom. Trenje zatim stvara
toplotu koja može, u kombinaciji sa optere?enom strukturom ispod, prouzrokovati
erupciju i uklanjanje obloga ležaja. Uzroci kontaminacije prljavštine su
nepravilno ?iš?enje motora i dijelova prije montaže, od prljavštine i pijeska
koji ulaze kroz kolektor zraka, ili trošenje (uklju?uju?i i otkaz) drugih
dijelova motora, što dovodi do toga da mali dijelovi ulaze u sistem za
ubacivanje ulja. Loša praksa održavanja je uglavnom osnovni uzrok problema.

Zamor. Uopšteno
govore?i, do zamora ležaja dolazi kada ili optere?enje ili vrijeme u radu
prevazilaze sposobnost legure od koje je izra?en ležaj. Postoji nekoliko
mogu?ih uzroka: koncentracija optere?enja usljed prljavštine, loša geometrija
osovine ili motora, loša montaža ležišta, slabosti materijala uzrokovane
visokotemperaturnim radom ili korozijom, ili jednostavno prekora?enje normalno
o?ekivanog životnog vijeka ležaja.

Pukotine uslijed zamora iniciraju se na površini ležaja i
kre?u se okomito na njega. Prije nego što stignu do ?elika, pukotine skre?u,
idu paralelno sa ?elikom i spajaju se. Materijal onda po?inje da popušta.

Prekomjerno trošenje.
Neki od istih faktora koji proizvode zamor tako?er mogu izazvati prekomjerno trošenje.
Generalno, ono što odre?uje fenomen koji preovladava je nivo optere?enja i nivo
nepravilnosti koji uzrokuje problem. Geometrijski defekti nisu samo
koncentratori napona ve? i uzrokuju da su uljni filmovi tanji od normalnih. Ovo
rezultira ?eš?im kontaktom metala o metal i uzrokuje mnogo brže trošenje obloge
od uobi?ajenog.

Hot-Short fenomen.
Ležajevi koji trpe ovaj tip otkaza je lako uo?ljiv: velike koli?ine materijala
su uklonjene sa ?eli?nog oboda. Ošte?enja se javljaju kada temperatura ležaja
prelazi ta?ku topljenja svog metala sa najnižom ta?kom topljenja, obi?no olovo
ili kalaj. Ova toplota, u kombinaciji sa smicanjem usljed kontakta ležaja sa
vratilom, dovodi do “hot-short” stanja. Uzroci kvara mogu biti
nedovoljan protok ulja, prekomjerna prljavština u ulju, grubo vratilo ili veliko
odstupanje. Historijski gledano, prljavština je bila naj?eš?i uzrok kratkih
grešaka. Korekcija uklju?uje temeljno ?iš?enje, brušenje osovine, provjera
blokade prolaska ulja, filtera za ulje, i osiguranje da pumpe za ulje i ventili
za popuštanje pritiska pravilno funkcionišu.

Problemi loma.
Ako je lom nije potpun, javlja se relativno kretanje izme?u ležaja i njegovog
ku?išta. Tzv. zale?ene površine bi?e vidljive na obodu i ponekad na odvojnim
linijama. Imaju izgled kao da su dobro polirane i ?iste. Odgovaraju?a šteta
tako?e može biti prisutna i u ku?ištu.

Kavitacija. Ovaj
kvar izaziva velika brzina protoka u sloju ulja. Kada pritisak u jednoj oblasti
sloja padne ispod pritiska pare ulja, formiraju se parni mjehuri?i. Kada se pritisak
ponovo pove?ava, mjehuri?i pucaju. Ovo dovodi do udara okolnog ulja na susjedni
metalni ležaj, i erozije površine. Izbjegavanje ulaska vazduha ili vode u ulje
može pomo?i rješavanju tog problema. Ako je mogu?e, zamjena uljem ve?eg
viskoziteta i pove?anje pritiska ulja tako?er mogu pomo?i.

Slika 2. Kavitacija

 

4.3. Popravka

U prethodnom poglavlju razmatrani su uzroci kvarova ležaja
koji se ?esto pojavljuju. O?igledno je da se ogromna ve?ina njih može
sprije?iti pravilnim održavanjem. Me?utim, kada se ležaj treba zamijeniti, mora
se naglasiti da posao nije samo uklanjanje starih dijelova i ubacivanje novih.
Obavezno je da se pripadaju?e komponente pregledaju i, ako je potrebno,
poprave. Svaka aplikacija je jedinstvena, a za detaljna uputstva treba pogledati
servisne priru?nike za odre?enu opremu. Diskusija koja slijedi odnosi se na
motore; me?utim, osnovni principi se primjenjuju bez obzira na vrstu opreme.

Vratilo. Nakon
?iš?enja koljenastog vratila, izmjerimo sve glavne i skrivene rukavce na
nekoliko ta?aka kako bismo utvrdili cilindri?nost i koni?nost. Ako je pre?nik
bilo kojeg rukavca manji 0,001 in? od pre?nika proizvo?a?a, treba izvršiti
brušenje vratila prije ponovnog sklapanja motora. Specifikacije tolerancija i
dozvoljene vrijednosti za geometrijske nepravilnosti su date u tabeli 1.

Tabela 1. Tolerancije za osovinu

Kod brušenja osovine, treba pratiti specifi?nu proceduru.
Ukoliko se zna?ajan materijal mora ukloniti iz rukavca, prvo okrenemo vratilo (
u strugu) u smijeru rotacije koljenastog vratila u motoru. Zatim, kada se
vratilo okre?e u suprotnom smijeru, brusimo prema visokoj granici.

Napokon, ispoliramo rukavce u smijeru rotacije koljenastog
vratila u motoru kako bismo uklonili ostatke od brušenja. Treba iskoristiti
šmirgl papir maksimum klase 240, sa maksimalnim uklanjanjem dijela od 0.0001
in. Otvori za ulje treba dobro uklapati u površine rukavaca, pri ?emu
maksimalni pre?nik na izlazu ne prelazi dvostruki pre?nik rupe. Popravljena
vratila i uljne prolaze treba temeljno oprati u rastvara?u, nakon ?ega slijedi
vru?a spunjasta voda i ispiranje vru?e vode.

Koristimo okruglu, ne-metalnu ?etku za ?iš?enje da biste
o?istili prolaze ulja. Poslije završnog ispiranja, osušimo vratilo i prolaze za
ulje sa kompresovanim zrakom, i odmah premažemo sve površine rukavaca i uljne
prolaze sa tankim slojem ulja koji se normalno koristi u motoru.

Spojne šipke.
Izmjerimo šipke na nekoliko pre?nika. Ako je bilo gdje pre?nik šipke ve?i od
0.001 in?a, zamijenimo šipku ili je popravimo. Potom treba provjeriti
paralelnost i uvijanje. Blago savijanje ili uvijanje može se ispraviti
upotrebom odgovaraju?e opreme. Puno savijene ili uvijene šipke treba
zamijeniti.

Ponovno sklapanje.
Prije ubacivanja koljenastog vratila, glavne ležajeve treba premazati tankim
slojem ulja. ?im se svi glavni ?epovi postave i zavrnu, vratilo treba zarotirati.
Ako do?e do problema, ne nastavljamo dalje dok se ne prona?e i ispravi uzrok.
Ležajeve za šipke za pri?vrš?ivanje treba tako?er premazati prije nego što
spojimo šipku na vratilo. Nakon toga, provjerimo razmake i ponovo provjerimo
rotaciju vratila. Prona?emo i ispravimo bilo kakve probleme.

5. Zaklju?ak

Ležajevi su uopšteno jedni od najbitnijih mašinskih dijelova
bez kojih bi današnji sklopovi bili nemogu?i i zbog toga je potrebno ležajeve
podmazivati na pravi na?in i pravim sredstvima. Tako?er, ?iš?enje je jako bitna
stavka jer neki sitni kamen?i?i ili prašina mogu zasmetati vremenom, u radu.
Sve ovo kad se uzme u obzir, i stru?nost radnika koji obavljaju održavanje
ležajeva, uti?e na ispravan rad nekog sklopa i u mnogome pove?ava/smanjuje
njegov životni vijek.