Для расчета количества смазки необходимы физические размеры подшипника – наружный диаметр (D) и ширина (h).
Для определения количества смазки (без учёта свободных полостей) можно воспользоваться простой формулой: V = D*h*0,005
Результатом будет количество смазки в граммах.
Эта формула работает для всех подшипников и широко применяется как наилучший путь вычисления количества смазки.
После того, как необходимый объем смазки был рассчитан, нужно определить срок её службы, который в свою очередь, покажет частоту замены смазочного материала. Для этого нужно воспользоваться формулой посложнее. В ней будут учитываться условия эксплуатации подшипника.
Важно понимать, что срок службы смазки сокращается под влиянием негативных условий эксплуатации. К ним относятся: повышенная температура, чрезмерные нагрузки, осцилляция, влажность и запылённость, ориентирование вала (вертикальное расположение).
где,
tfG – (ч.) ориентировочное значение срока службы консистентной смазки;
tf – (ч.) базовый срок службы консистентной смазки;
Kт, Kр, Kr, Ku, Ks – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние температуры, нагрузки, осцилляций, окружающих условий, вертикального расположения вала.
Рассмотрим подробно каждый из этих коэффициентов.
1. tf – базовый срок службы консистентной смазки
Базовый срок службы консистентной смазки tf завист от учитавающей тип подшипника скоростной характеристики kf * n * dM, где
tf – базовый срок службы консистентной смазки;
kf – коэффициент типа подшипника, см. таблицу коэффициентов kf;
n – рабочая или эквивалентная частота вращения;
dM– средний диаметр подшипника (d + D)/2.
Диаграмма для определения базового срока службы консистентной смазки
Коэффициент kf, в зависимости от типа подшипника, для расчета берем из таблицы:
2. KT – поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры
Если температура подшипника выше верхнего предельного значения температуры Tверхний предел, то KT определяется по диаграмме: “превышение в градусах верхнего предела температуры Tверхний предел“.
Не допускается использовать диаграмму, если температура подшипника выше границы верхнего диапазона температуры применяемой смазки (Верхняя граница диапазона по данным производителя смазки). В этом случае следует выбрать другую консистентную смазку.
3. Kp – поправочный коэффициент, учитывающий влияние нагрузки
Поправочный коэффициент KР зависит от типа подшипника и отражает сокращение срока службы смазки при повышенных нагрузках.
C0/P – отношение статической грузоподъемности к эквивалентной динамической нагрузке.
На диаграмме полосы 1, 2, 3 и 4 следует выбирать в соответвии с типом подшипника исходя из таблицы “ТИП ПОДШИПНИКА”.
4. KR – поправочный коэффициент, учитывающий влияние осциляции
Коэфициент KR имеет действие, если угол осциляции меньше 180 градусов. При осцилирующих движениях смазка нагружена сильнее, чем при вращении.
Это происходит при знакопеременном вращении в диапазоне определённого угла. Т.е. подшипник не делает оборот.
Выбирается на основании фактического угла осциляции на диаграмме, приведенной справа.
Что бы было понятней, что из себя представляет угол осциляции, посмотрите вниматемально на фотографию ролика пода шагающей печи. Угол осциляции для подшипника ролика схематично показан рядом на схеме.
5. Ku – поправочный коэффициент, учитывающий влияние окружающих условий
Коэфициент Ku учитывает влияние влажности, тряски, малых вибраций(причина трибокоррозии) и ударов.
Не учитывает такие экстремальные влияния окружающей среды, как вода, химически агрессивные реагенты, грязь, радиоактивное излучение и особо сильные вибрации, например, в вибромашинах.
Ku – это субъективное мнение механика, который обслуживает подшипник. Но оно должно учитываться и вносить корректировку.
Внимание необходимо фокусировать на принципиальное присутствие факторов внешних условий.
Например, в помещении распространена мелкодисперсная влажная среда. Вроде её не видно, но влажность ощутима… места где есть различного рода испарения влажных сред, или работа, когда возможен нагрев и остывание оборудования в следствие чего происходит конденсация. Ответ: «среднее» или «сильное», это относительное определение, связанное с конкретными условиями эксплуатации.
Если мы говори про вибрацию, то тут речь идёт об оборудовании, которое само создаёт лёгкую вибрацию или находится в зоне, где вибрация приходит из вне.
Например, Стоит вибрационная установка, а в 10 м. работает подшипник, который ты смазываешь. Так вот он испытывает ту самую лёгкую вибрацию, которая порождает трибокоррозию.
Когда речь пойдёт о воде, или специфических вибрациях и ударах, то в этом случае, нужно делать другую оценку и подбирать смазку с определёнными выраженными свойствами.
6. Ks – поправочный коэффициент, учитывающий влияние вертикального расположение вала.
Если возможно вытекание консистентной смазки, например, из радиальных подшипников с вертикальной осью вращения, то следует учитывать коэфициент Ks
7. Рекомендации по расчету срока службы консистентной смазки для комбинированных подшипников
Для комбинированных подшипников следует производить расчет отдельно для радиальной и упорной части подшипника. Определяющим будет являться более короткий срок службы консистентной смазки.
ОГРАНИЧЕНИЯ на вышеприведенную методику расчета!!!
Срок службы консистентной смазки не может быть определен с помощью описанной методики:
– если консистентная смазка может вытечь из подшипника (когда базовое масло чрезмерно испаряется, подшипниковые узлы не имеют уплотнений, упорные подшипники имеют горизонтальную ось вращения);
– если при работе сквозь подшипник качения прокачивается воздух (т.к. смазка может окислиться);
– при осевых перемещениях вдоль широкого кольца (смазка распределяется по всей поверхности осевого хода);
– если грязь, вода или другие жидкости попадают в подшипники;
– для шпиндельных подшипников;
– для обгонных муфт;
– для подшипников опор ходовых винтов;
– для прецизионных подшипников для комбинированных нагрузок;
– для прецизионных цилиндрических роликоподшипников.
Генеральный директор и основатель
ООО «ЛАБОРАТОРИЯ НАДЁЖНОСТИ»