Stosowanie lepszych procedur smarowania i narzędzi prowadzi do wydłużenia cyklu życia łożysk. Zarządzanie cyklem życia łożysk kulowych za pomocą specjalistycznych procedur konserwacyjnych i narzędzi zaprojektowanych wyłącznie do tego celu może przyczynić się do wydłużenia czasu, w którym maszyny i urządzenia pracują prawidłowo, obcięcia kosztów energii i zredukowania wydatków związanych z wymianą elementów. Taka strategia funkcjonuje właściwie w każdej fabryce produkcyjnej i ma znaczenie zwłaszcza w sektorach związanych z przetwórstwem mięsnym, produkcją napojów, stali, przetwarzania chemikaliów i górnictwie.
Typowy cykl życia łożyska składa się z kilku etapów, do których zaliczamy: instalację łożyska, regulację, smarowanie, monitoring stanu łożyska i demontaż. Każdy z tych etapów ma bezpośredni wpływ na wydajność łożyska i jego żywotność. Według przeprowadzonych badań niezawodności wynika, że błędy związane z wyborem złego smaru lub niedostatecznego smarowania stanowią 36% przedwczesnych uszkodzeń łożysk. Pozostałe 64% uszkodzeń powstaje w różnych etapach cyklu życia łożyska.
Poprzez zastosowanie właściwych praktyk obsługi oraz używanie odpowiednich narzędzi do montażu można znacznie przedłużyć trwałość eksploatacyjną łożyska oraz zwiększyć zdolność produkcyjną i efektywność aplikacji.
Montaż łożysk
Wybór metody instalacji zależy w głównej mierze od rozmiaru łożyska. Małe i średnie łożyska często zakładane są na zimno przy użyciu siły mechanicznej. Narzędzia prowizoryczne – do których zaliczamy młotek i kawałek starej rurki, nie powinny być wykorzystywane do montowania łożyska na wał, ponieważ siły montażowe będą przenoszone poprzez elementy toczne, powodując uszkodzenia.
Do montowania łożysk zalecane jest stosowanie specjalnych narzędzi. Składają się one z pierścienia odpornego na uderzenia i tulei. Narzędzia mogą być wykorzystywane do montażu różnych rozmiarów łożysk. Podczas montażu siły są rozkładane równomiernie na zewnętrzne i wewnętrzne pierścienie łożyska, co zapobiega powstawaniu uszkodzeń.
Większe łożyska mogą być montowane za pomocą sił hydraulicznych. Przedsiębiorstwo górnicze z siedzibą w Alabamie obecnie wykorzystuje nakrętki hydrauliczne do montowania łożysk w urządzeniach obsługujących i przetwarzających minerały. Nakrętka hydrauliczna składa się z gwintowanego pierścienia stalowego mającego z jednej strony rowek i tłok pierścieniowy, który się w nim znajduje. W momencie wtrysku oleju tłok jest wypychany, przez co dostarcza odpowiednią siłę niezbędną do zamocowania większych łożysk. Przedsiębiorstwo górnicze, wykorzystując metodę hydrauliczną, zredukowało problemy związane z instalacją i wynikającymi z tego przestojami, które były szacowane na ok. 5000 USD na godzinę. Czas potrzebny do zamontowania jednego łożyska został obniżony o co najmniej 50%.
Kolejnym sposobem jest montaż cieplny za pomocą nagrzewnicy indukcyjnej. Nagrzewnice są dostosowane do łożysk ważących od kilku do kilkudziesięciu kilogramów, zapewniają bezpieczny i kontrolowany cykl nagrzewania, który trwa kilka minut. Dodatkowa korzyść wynika z tego, że niektóre nagrzewnice indukcyjne – włączając w to produkty firmy SKF, mają funkcję automatycznej demagnetyzacji łożyska, które magnetyzuje się w wyniku ogrzewania.
Osiowanie wałów i pasów
Po zamontowaniu łożyska należy właściwie wyosiować wały. Niewspółosiowe wały mogą prowadzić do zużycia łożysk, uszkodzeń uszczelnień, zwiększenia poziomu drgań i tarcia, co prowadzi do przestojów i awarii urządzeń. Może to również powodować nadmierne zużycie energii.
W celu zwiększenia wydajności operacyjnej urządzeń piekarniczych pewien producent żywności w Ohio zastosował narzędzie do laserowego osiowania wałów. Narzędzie to oferuje znacznie większą precyzję pomiarów w porównaniu do poprzedniej metody manualnej wykorzystującej linijki. Od momentu zmiany metody osiowania producent zwiększył niezawodność urządzeń piekarniczych, a także zredukował koszty pracy związane z regulacją wałów. Roczne korzyści zostały oszacowane na 9000 USD.
Laserowa technologia regulacji jest dostępna również dla urządzeń napędzanych pasami, gdzie nieustawione koło pasowe może powodować zwiększone zużycie kół i pasów transmisyjnych. Wydajnymi narzędziami laserowej technologii regulacji pasów są te, które regulują rowki koła pasowego, w których pasy transmisyjne pracują, a nie zewnętrzną powierzchnię wieńca koła pasowego. Urządzenia te zwiększają precyzję regulacji niezależnie od typu koła pasowego i jego grubości.
Smarowanie
Smarowanie łożysk zapobiega bezpośredniemu stykaniu się elementów metalowych, chroni przed korozją i zatrzymuje zanieczyszczenia przed wniknięciem do łożyska. Ponieważ wymagania dotyczące prędkości i wydajności są bardzo zróżnicowane w zależności od aplikacji, stosowanie jednego uniwersalnego środka smarnego nie jest dobrym rozwiązaniem. Zamiast tego smary należy dobierać według podstawowych kryteriów dotyczących konkretnej aplikacji, do których zaliczamy: rozmiar i typ łożyska, prędkość, obciążenie i temperatury operacyjne.
Większość łożysk jest zalana smarem, który należy okresowo wymieniać. Wymiana smaru jest trudną czynnością ze względu na problem z określeniem odpowiedniej ilości smaru do uzupełnienia. Automatyczne smarownice rozwiązują ten problem.
W ten sposób można zmniejszyć pracochłonność i wyeliminować przypadkowość związaną z ręcznym uzupełnianiem smarów. Popularny typ jednopunktowej smarownicy zawiera zbiornik z gazem, który generuje duże cząsteczki gazu szlachetnego. W momencie aktywacji gaz wypycha smar ze zbiornika w odpowiednim tempie. Smarownice takie dostępne są również z olejem.
Na rynku są wielopunktowe smarownice, które pompują smar ze zcentralizowanego pojemnika poprzez przewody zasilające o długości około 0,5 m. Smar może być dostarczony do ośmiu oddzielnych punktów smarowania.
Monitorowanie stanu
Monitorowanie łożysk podczas pracy umożliwia kierownictwu ocenę stanu zarówno łożysk, jak i maszyn. Przenośne urządzenia do zbierania danych mogą być wykorzystane do gromadzenia informacji na temat takich parametrów, jak temperatura operacyjna czy poziom wstrząsów. Dane mogą być analizowane i wykorzystywane do identyfikacji problemów przed wystąpieniem awarii, a także na ustalenie harmonogramu konserwacyjnego planowanych przestojów.
Właściwe rozmontowanie łożyska jest tak samo istotne, jak jego prawidłowy montaż. Ma to znaczenie również w przypadku, gdy rozmontowane łożyska nie będą ponownie wykorzystywane. Niewłaściwy demontaż może spowodować uszkodzenia elementów, które są często wykorzystywane ponownie – zaliczamy do nich wałki i obudowy.
Wyspecjalizowane narzędzie jak ściągacz do łożysk ułatwia to zadanie. Stosując ściągacze, należy zawsze przykładać siły ściągające do tego pierścienia łożyska, który jest pasowany z wciskiem. Zalecane jest stosowanie trójramiennych ściągaczy, które są bardziej stabilne w porównaniu do dwuramiennych. Nagrzewnice indukcyjne i metody hydrauliczne są użyteczne przy demontażu dużych łożysk.
Audyty utrzymania ruchu
W celu usprawnienia procedur konserwacyjnych łożysk, przedsiębiorstwa powinny rozważyć korzyści, jakie niesie ze sobą przeprowadzenie pełnego audytu dla utrzymania ruchu. Audyty te zazwyczaj przeprowadzane są przez firmy zajmujące się technologią urządzeń obrotowych takie jak SKF, a także przez konsultantów. W wyniku przeprowadzonego audytu otrzymujemy listę dogłębnie przeanalizowanych procedur i sugerowane sposoby na ich ulepszenie. Dla każdego etapu cyklu życia łożyska przypisane są konkretne problemy, które mogą wystąpić. W celu uzyskania szerszych informacji należy skontaktować się z dostawcą łożysk lub autoryzowanym dystrybutorem urządzeń obrotowych.
Paul Michalicka jest menedżerem sprzedaży produktów utrzymania ruchu SKF na obszarze Ameryki Północnej.
Artykuł pod redakcją Michała Piłata
Autor: Paul Michalicka
