Pelje vas, da spoznate ležaj

Kot nepogrešljiv in pomemben sestavni del mehanskih izdelkov imajo ležaji pomembno vlogo pri podpiranju vrtečih se gredi. Glede na različne lastnosti trenja v ležaju ...ležajDelimo ga na kotalne trelne ležaje (imenovane tudi kotalni ležaji) in drsne trelne ležaje (imenovane tudi drsni ležaji). Ti dve vrsti ležajev imata svoje značilnosti v strukturi in vsaka ima svoje prednosti in slabosti pri delovanju.

Primerjava kotaljenja indrsni ležaji

1. Primerjava strukture in načina gibanja

Najbolj očitna razlika med kotalnimi in drsnimi ležaji je prisotnost ali odsotnost kotalnih elementov.

Kotalni ležaji imajo kotalne elemente (kroglice, valjaste valje, stožčaste valje, iglične valje), ki se za podporo vrteče se gredi zanašajo na svoje vrtenje, zato je kontaktni del točka, in več kot je kotalnih elementov, več je kontaktnih točk.

Drsni ležaji nimajo kotalnih elementov in se za podporo vrteče se gredi zanašajo na gladke površine, zato je kontaktni del površina.

Razlika v strukturi obeh določa, da je način gibanja kotalnega ležaja kotalni, način gibanja drsnega ležaja pa drsenje, zato je trenje popolnoma drugačno.

 

2. Primerjava nosilnosti

Na splošno je nosilnost drsnega ležaja zaradi velike ležajne površine običajno večja kot pri kotalnem ležaju in sposobnost kotalnega ležaja, da prenese udarno obremenitev, ni visoka, vendar lahko popolnoma tekoče mazan ležaj prenese veliko udarno obremenitev zaradi vloge blaženja in absorpcije vibracij zaradi filma mazalnega olja. Pri visoki vrtilni hitrosti se centrifugalna sila kotalnih elementov v kotalnem ležaju poveča, njegova nosilnost pa se zmanjša (pri visokih hitrostih se pojavlja hrup). Pri dinamičnih drsnih ležajih se njihova nosilnost povečuje z višjimi hitrostmi.

3. Primerjava koeficienta trenja in začetnega upora trenja

V normalnih delovnih pogojih je koeficient trenja kotalnih ležajev nižji od koeficienta trenja drsnih ležajev in njegova vrednost je bolj stabilna. Na mazanje drsnih ležajev zlahka vplivajo zunanji dejavniki, kot sta hitrost in vibracije, zato se koeficient trenja zelo spreminja.

Ob zagonu je upor večji kot upor kotalnega ležaja, ker drsni ležaj še ni oblikoval stabilnega oljnega filma, vendar sta začetni upor trenja in delovni koeficient trenja hidrostatičnega drsnega ležaja zelo majhna.

 

4. Primerjava ustreznih delovnih hitrosti

Zaradi omejitve centrifugalne sile kotalnega elementa in dviga temperature ležaja hitrost kotalnega ležaja ne sme biti previsoka in je na splošno primeren za delovne pogoje s srednjo in nizko hitrostjo. Pri nepopolnih tekoče mazanih ležajih zaradi segrevanja in obrabe ležaja delovna hitrost ne sme biti previsoka. Visokohitrostne zmogljivosti popolnoma tekoče mazanih ležajev so zelo dobre, zlasti pri hidrostatični drsni ležaji, mazani z zrakom, in njihove vrtilne hitrosti lahko dosežejo 100.000 vrt/min.

 

5. Primerjava izgube moči

Zaradi majhnega koeficienta trenja kotalnih ležajev njihova izguba moči običajno ni velika, manjša je kot pri nepopolno mazanih ležajih s tekočino, vendar se bo ob pravilnem mazanju in namestitvi močno povečala. Izguba moči zaradi trenja pri popolnoma mazanih ležajih s tekočino je nizka, vendar je pri hidrostatičnih drsnih ležajih lahko skupna izguba moči večja kot pri hidrostatičnih drsnih ležajih zaradi izgube moči oljne črpalke.

 

6. Primerjava življenjske dobe

Zaradi vpliva jamkastega nastajanja materiala in utrujenosti so kotalni ležaji običajno zasnovani za 5–10 let ali pa se zamenjajo med remontom. Ploščice nepopolnih ležajev s tekočinskim mazanjem so močno obrabljene in jih je treba redno menjati. Življenjska doba popolnoma tekočinsko mazanih ležajev je teoretično neomejena, vendar lahko v praksi pride do utrujenosti ležajnega materiala zaradi ciklične obremenitve, zlasti pri dinamičnih drsnih ležajih.

 

7. Primerjava natančnosti vrtenja

Kotalni ležaji imajo zaradi majhne radialne zračnosti običajno visoko natančnost vrtenja. Nepopolno mazani ležaji s tekočino so v stanju mejnega mazanja ali mešanega mazanja, delovanje pa je nestabilno, obraba je velika, natančnost pa nizka. Zaradi prisotnosti oljnega filma ležaji s tekočino v celoti natančno blažijo in absorbirajo vibracije. Hidrostatični drsni ležaji imajo večjo natančnost vrtenja.

 

8. Primerjava drugih vidikov

Kotalni ležaji uporabljajo olje, mast ali trdno mazivo, količina je zelo majhna, pri visoki hitrosti velika, čistost olja mora biti visoka, zato je potrebno tesnjenje, vendar je ležaj enostavno zamenjati in na splošno ni treba popravljati ležajnega reža. Pri drsnih ležajih je poleg nepopolnega tekočega mazanja mazivo običajno tekoče ali plinasto, količina je zelo velika, zahteve glede čistosti olja so prav tako zelo visoke, ležajne blazinice je treba pogosto menjati in včasih popraviti ležajni rež.

 

Izbira kotalnih ležajev indrsni ležaji

Zaradi kompleksnih in raznolikih dejanskih delovnih pogojev ni enotnega standarda za izbiro kotalnih in drsnih ležajev. Zaradi majhnega koeficienta trenja, majhnega zagonskega upora, občutljivosti, visoke učinkovitosti in standardizacije imajo kotalni ležaji odlično zamenljivost in vsestranskost, so enostavni za uporabo, mazanje in vzdrževanje ter imajo na splošno prednost pri izbiri, zato se pogosto uporabljajo v splošnih strojih. Drsni ležaji imajo sami po sebi nekaj edinstvenih prednosti in se običajno uporabljajo v nekaterih primerih, ko uporaba kotalnih ležajev ni mogoča, je neprimerna ali nima prednosti.