Mazanie guľôčkových skrutiek: Olej verzus mazivo, intervalový sprievodca a osvedčené postupy údržby

Čo robí mazanie vo vnútri guľôčkovej skrutky

Kontakt medzi oceľovou guľôčkou a tvrdenou obežnou dráhou nie je hladká interakcia{0}}na{1}}povrch. Na mikroskopickej úrovni je to séria vysokotlakových bodových kontaktov-, kde sa loptička pri zaťažení mierne deformuje. Bez mazacieho filmu v týchto kontaktných bodoch kovové povrchy priamo interagujú - a vytvárajú trenie, teplo a progresívne mikro-opotrebenie, ktoré nakoniec degraduje guľôčky aj geometriu obežnej dráhy.

Mazací film v kontaktnom bode robí tri veci súčasne. Oddeľuje kovové povrchy, aby sa zabránilo priamemu kontaktu. Odvádza teplo z kontaktnej zóny. A znižuje valivý odpor, ktorý musí hnací motor prekonávať.

Pri nedostatočnom mazaní sa znehodnocujú všetky tri funkcie naraz: povrchy sa priamo dotýkajú, lokálne sa akumuluje teplo a zvyšuje sa trenie pri chode. Výsledkom je guľôčková skrutka, ktorá beží hlučnejšie, je teplejšia a stráca rozmerovú presnosť rýchlejšie, než by predpovedala jej menovitá životnosť.

Jeden bod, ktorý je často nepochopený: kvalita mazania ovplyvňuje, ako dlho vydrží guľôčková skrutka a ako hladko sa otáča, ale nemení menovité dynamické zaťaženie Ca uvedené v katalógu. Ca je parameter produktu definovaný geometriou skrutky, materiálom a výrobným procesom. O tom, čo určuje mazanie, je to, či skrutka skutočne dosahuje menovitú životnosť v prevádzke.

Olej vs tuk: Ako si vybrať

Dva primárne typy mazív pre guľôčkové skrutky sú olej a mazivo. Správajú sa odlišne, vyhovujú rôznym prevádzkovým podmienkam a vyžadujú rôzne prístupy k údržbe. Nesprávna voľba - s použitím silného maziva vo vysokorýchlostnej-aplikácii, napríklad -, môže zvýšiť jazdný odpor a tvorbu tepla, a nie ich znížiť.

Mazací olej

Olej má nízku viskozitu a voľne preteká guľôčkovým okruhom. Vďaka tomu sa-vhodne hodí pre vysokorýchlostné{2}}aplikácie, kde loptičky rýchlo obiehajú a potrebujú neustále obnovovať film. Olej tiež odvádza teplo efektívnejšie ako mazivo, pretože steká preč z kontaktnej zóny a môže sa zachytávať, chladiť a recirkulovať v centralizovaných mazacích systémoch.

Nevýhodou oleja je, že nedrží na mieste. Na guľôčkovej skrutke, ktorá beží zriedkavo, medzi cyklami odteká olej z kontaktných plôch a obežná dráha zostáva pri spustení dočasne suchá. Vďaka tomu je olej menej vhodný pre aplikácie s nízkou-rýchlosťou alebo prerušovanou{3}}záťažou, pokiaľ nie je zavedený systém nepretržitého zásobovania.

Olej používajte, keď:

• Prevádzková rýchlosť vytvára hodnotu Dm·N nad približne 70 000 (Dm=stredný priemer skrutky v mm, N=rýchlosť otáčania v RPM)
• Na stroji je nainštalovaný centralizovaný mazací systém
• Aplikáciou je vysokorýchlostný-centrálny CNC os alebo presný posuv vretena
• Konzistentná obnova filmu je zaručená dizajnom mazacieho systému

Odporúčaný typ oleja: ISO VG 32 až VG 68 vretenový olej alebo cestný olej, v závislosti od rýchlosti a zaťaženia. Vyššia viskozita (VG 68) vyhovuje väčšiemu zaťaženiu a nižším rýchlostiam; nižšia viskozita (VG 32) vyhovuje vyšším rýchlostiam.

Mazací tuk

Mazivo je olej kombinovaný so zahusťovadlom, ktoré drží mazivo na mieste na kontaktných plochách. Zostáva tam, kde sa používa, čo z neho robí praktickú voľbu pre väčšinu priemyselných inštalácií s guľôčkovými skrutkami, ktoré nie sú pripojené k centralizovanému systému zásobovania olejom.

Mazivo je zhovievavejšie k prerušovaným pracovným cyklom, pretože zahusťovadlo naďalej uvoľňuje olej do kontaktnej zóny aj počas období nízkej aktivity. Poskytuje tiež lepšiu odolnosť voči kontaminácii prachom a trieskami, čo je dôležité pri obrábaní a vo všeobecnom priemyselnom prostredí.

Obmedzenie maziva spočíva v tom, že pri vysokých rýchlostiach sa zahusťovadlo môže krútiť a spôsobiť, že sa mazivo zahrieva a degraduje rýchlejšie ako olej. Vo veľmi-rýchlostných aplikáciách môže mazivo zvýšiť jazdný odpor, a nie ho znížiť.

Použite mazivo, keď:

• Nie je prítomný žiadny centralizovaný systém mazania olejom
• Prevádzková rýchlosť je stredná (Dm·N pod približne 70 000)
• Os beží prerušovane alebo s premenlivými pracovnými cyklami
• V prostredí je prach, triesky alebo vlhkosť, ktoré by mohli kontaminovať ľahšie mazivo
• Os je vertikálna, kde by olej odtiekol z kontaktnej zóny

Odporúčaný typ maziva: lítium-alebo lítiové-komplexné mazivo triedy 1 alebo 2 NLGI pre všeobecné priemyselné aplikácie. Pre vyššie rýchlosti poskytuje syntetické mazivo s nízkou viskozitou-základu-oleja-(PAO alebo esterová báza) lepší výkon pri vysokých-rýchlostiach ako produkty na báze minerálnych-olejov{10}}.

Špeciálne environmentálne hľadiská

Potravinárske a medicínske aplikácie:Štandardné mazivá na báze lítia-nie sú vhodné. Akékoľvek mazivo používané pri výrobe potravín, farmaceutických zariadení alebo zdravotníckych pomôcok musí mať certifikát NSF H1 pre náhodný kontakt s potravinami. Mazivá NSF H1 na báze bieleho{4}}minerálneho oleja sú dostupné od väčšiny hlavných dodávateľov mazív a mali by byť špecifikované vo fáze návrhu zariadenia, nie dodatočne.

Prostredia s nízkou{0}}teplotou (pod 0 stupňov):Štandardné mazivá pri nízkych teplotách výrazne hustnú, čo zvyšuje odpor pri štartovaní a môže zabrániť tomu, aby sa mazivo dostalo na kontaktné plochy pri prvých otáčkach. Špecifikujte syntetické mazivo určené pre očakávanú minimálnu prevádzkovú teplotu. Mazivá na báze PAO- zvyčajne zostávajú čerpateľné a účinné až do -30 stupňov alebo menej, v závislosti od zloženia.

Prostredia s vysokou{0}}teplotou (nad 80 stupňov):Mazivá na báze minerálnych olejov-oxidujú a odparujú sa rýchlejšie pri zvýšených teplotách, čím sa skracuje interval účinného mazania. Plne syntetické mazivá alebo mazivá s vysokým-balíkom aditív si zachovávajú výkonnosť lepšie nad 80 stupňov .

Zhrnutie porovnania:

Intervaly mazania: Ako často je často dosť

Neexistuje jediný správny interval mazania pre všetky aplikácie s guľôčkovými skrutkami. Interval závisí od prevádzkovej rýchlosti, zaťaženia, teploty, vystavenia kontaminácii, typu maziva a od toho, či inštalácia používa tesnenia a stierače.

Nasledujúce referenčné intervaly sú východiskovými bodmi pre guľôčkové skrutky -mazané mazivom v typických priemyselných prostrediach. Mali by byť nastavené na základe skutočných prevádzkových podmienok a potvrdené monitorovaním prevádzkovej teploty a hluku.

V prípade olejom-mazaných systémov pripojených k centralizovanému zásobovaniu sa samotný olej priebežne obnovuje. V týchto inštaláciách sú relevantnými úlohami údržby monitorovanie hladiny a stavu oleja, výmena oleja v intervaloch odporúčaných výrobcom stroja (zvyčajne každých 6–12 mesiacov) a kontrola filtrov a rozvodov.

Známky, že interval je potrebné skrátiť:

• Prevádzková teplota na matici je trvalo vyššia ako pri uvedení do prevádzky
• Počuteľný hluk sa od posledného mazania zvýšil
• Presnosť polohovania sa posunula bez mechanickej príčiny
• V blízkosti matice je viditeľná kontaminácia (úlomky, chladiaca kvapalina, prach).

Koľko lubrikantu použiť

Nanášanie príliš malého množstva lubrikantu je zjavný problém. Aplikovanie príliš veľkého množstva je menej zrejmé, ale spôsobuje skutočné problémy: prebytočné mazivo sa vytlačí do spätnej dráhy guľôčky, zvyšuje jazdný odpor, vytvára teplo a môže kontaminovať blízke komponenty alebo obrobky.

Počiatočná inštalácia (prvá montáž):
Naplňte vnútro matice približne do jednej-tretiny až jednej{1}}polovice dostupného vnútorného objemu. Cieľom je pokryť všetky guľôčky a obežné dráhy súvislým filmom bez toho, aby sa matica naplnila tak, aby guľôčky museli pretlačiť cez tuhú masu tuku.

Väčšina matíc guľových skrutiek má na tele matice mazací nástavec (vsuvka). Mazivo nanášajte pomaly cez túto armatúru a súčasne otáčajte hriadeľom skrutky rukou, aby sa mazivo rovnomerne rozdelilo po obvode guľôčky pred uvedením osi do prúdu.

Bežná údržba (dopĺňanie):
Každá doplňovacia dávka by mala predstavovať približne 10 – 20 % počiatočného plniaceho množstva. Pre štandardnú maticu SFU 2005 (priemer 20 mm, 5 mm vývod) môže byť typická počiatočná náplň 2–3 gramy; každé bežné doplnenie by bolo 0,3 – 0,6 gramu. Väčšie orechy vyžadujú úmerne viac.

Ak matica nemá mazací nástavec, praktickým prístupom je naniesť malé množstvo maziva priamo na odkrytý hriadeľ skrutky pred maticou a potom niekoľkokrát prejsť os celým jej zdvihom, aby sa mazivo dostalo do kontaktnej zóny.

Užitočná kontrola v teréne:Po nanesení maziva a spustení osi skontrolujte teplotu tela matice po 10–15 minútach prevádzky. Správne namazaná guľôčková skrutka bežiaca miernou rýchlosťou by mala dosahovať stabilnú teplotu 5–15 stupňov nad okolitou teplotou. Ak teplota na matici naďalej stúpa alebo presahuje 60 stupňov, môže to znamenať príliš veľa tuku (vrúsenie) alebo príliš málo (nedostatočný film). Podľa toho upravte množstvo.

Spôsoby mazania: manuálne, automatické a centralizované

Manuálne mazanie (mazacia pištoľ alebo striekačka)

Najbežnejší prístup pri malých a stredných-zariadeniach. Mazacia pištoľ alebo dávkovacia striekačka sa používa na vstrekovanie maziva cez spojku matice v plánovanom intervale.

Manuálne mazanie je lacné-a nevyžaduje si žiadny ďalší hardvér, ale úplne závisí od plánu údržby, ktorý sa dôsledne dodržiava. V prostrediach s vysokou{2}}výrobou, kde stroj beží nepretržite, je ľahké premeškať intervaly ručného mazania. Písomný denník mazania pripojený k stroju je jednoduchý, ale účinný spôsob, ako udržať disciplínu.

Najlepšie pre:Zariadenie s malým počtom mazacích miest, prístupnými maticami a štruktúrovanou rutinou údržby.

Automatické jednobodové-maznice

Jedno{0}}bodová maznica je samostatné zariadenie s kazetou,{1}}ktoré sa montuje priamo na mazaciu spojku matice a dodáva kontrolovanú, nepretržitú dávku maziva počas nastaveného obdobia (zvyčajne 1, 6 alebo 12 mesiacov). Zariadenie funguje bez externého napájania a používa plynový-alebo pružinový{7}}mechanizmus na pomalé vtláčanie maziva do matice.

Tieto zariadenia eliminujú riziko zmeškaných intervalov mazania a sú obzvlášť užitočné na osiach, ktoré sú ťažko prístupné pre manuálny servis - vo vnútri krytov, na nadzemných mostoch alebo na automatických linkách s vysokým-cyklom.

Obmedzením sú náklady na mazacie miesto a potreba vymeniť kazetu, keď je prázdna. Nemôžu tiež reagovať na meniace sa prevádzkové podmienky: stroj pracujúci na dve smeny vyčerpá mazivo rýchlejšie, ako je zariadenie kalibrované.

Najlepšie pre:Ťažko{0}}-prístupné osi, vysoko-automatické zariadenia a aplikácie, v ktorých nie je možné spoľahlivo naplánovať manuálnu údržbu.

Centralizované mazacie systémy (CNC stroj štandard)

Väčšina CNC obrábacích centier a presných brúsok je vybavená centralizovaným mazacím systémom, ktorý distribuuje olej alebo mazivo do viacerých mazacích miest - guľôčkové skrutky, lineárne vedenia a ložiská vretena - prostredníctvom siete rozvodov a dávkovacích ventilov.

Systém je riadený CNC stroja, ktorý spúšťa mazací impulz v nastavených intervaloch (zvyčajne každých 30 – 120 minút stroja-načas). Množstvo dodávané do každého bodu je nastavené kalibráciou dávkovacieho ventilu.

V prípade strojov s centralizovaným mazaním je úlohou údržby monitorovanie hladiny v nádrži, dopĺňanie maziva správnej triedy, kontrola netesností alebo upchatých rozvodov a úplná výmena maziva v intervaloch odporúčaných výrobcom stroja.

Dôležité:Nikdy nemiešajte triedy alebo značky mazív v centralizovanom systéme bez overenia kompatibility. Niektoré typy zahusťovadiel tuku sú navzájom nekompatibilné a vytvárajú tvrdú usadeninu, ktorá blokuje rozvody.

Najlepšie pre:Viac{0}}osové CNC stroje, presné brúsne zariadenia a akékoľvek stroje, kde sa vyžaduje konzistentné, automatizované mazanie na viacerých miestach.

Mazanie pri prvej montáži: krok, ktorý sa najčastejšie vynecháva

Vo fáze montáže najčastejšie vznikajú problémy s mazaním, pretože je to krok, ktorému sa venuje najmenšia pozornosť.

Guličková skrutka, ktorá prichádza od výrobcu, má ľahký ochranný náter na ochranu proti korózii počas prepravy a skladovania. Tento povlak nie je funkčným mazivom. Pred inštaláciou a prvým spustením skrutky je potrebné ju správne namazať mazivom, ktoré sa bude používať v prevádzke.

Spustenie novej guľôčkovej skrutky nasucho alebo len s ochranným povlakom, čo i len na krátku dobu počas uvádzania stroja do prevádzky, môže vytvoriť vzory opotrebovania na obežnej dráhe, ktoré pretrvávajú počas celej životnosti skrutky, a urýchliť dlhodobú{0}}degradáciu.

Správny postup pri montáži:

1. Utrite hriadeľ skrutky čistou handričkou, ktorá-nepúšťa vlákna, aby ste odstránili zvyšky obalu. Nepoužívajte rozpúšťadlá, ktoré by mohli narušiť tesnenia.
2. Naneste vybrané mazivo na hriadeľ skrutky v oblasti, ktorá bude pokrytá maticou.
3. Pomaly naskrutkujte maticu na hriadeľ, otáčajte rukou, aby ste zabezpečili, že mazivo bude zapracované do okruhu guľôčky pred zapnutím napájania.
4. Ak má matica mazací spojku, vstreknite počiatočné množstvo náplne cez spojku po naskrutkovaní matice na hriadeľ.
5. Spustite os niekoľko pomalých, úplných{0}}cyklov zdvihu, než začnete pracovať pri normálnej rýchlosti alebo zaťažení.

Toto počiatočné mazanie trvá desať minút a má merateľný vplyv na-dlhodobý výkon. Mal by to byť zdokumentovaný krok v kontrolnom zozname montáže stroja, nie dodatočný nápad.

Bežné chyby mazania

Záver

Mazanie guľôčkovej skrutky nie je zložité, ale vyžaduje si premyslené voľby: správny typ maziva pre rýchlosť a stav zaťaženia, správny interval pre prevádzkové prostredie, správne množstvo na pokrytie kontaktných plôch bez toho, aby došlo k víreniu, a správny spôsob, ako zabezpečiť, aby sa mazivo skutočne dostalo do okruhu guľôčky.

Výsledkom správneho výberu je guľôčková skrutka, ktorá beží pri prevádzkovej teplote a hladine hluku, pre ktoré bola navrhnutá, a dosahuje alebo prekračuje svoju menovitú životnosť. Dôsledkom toho, že sa pomýlia, je postupná degradácia, ktorá vyzerá ako problém s kvalitou produktu, ale v skutočnosti je problémom údržby.

Ak špecifikujete novú inštaláciu guľôčkovej skrutky a chcete poradiť o type maziva, intervale a metóde mazania pre vaše špecifické podmienky osi, tím inžinierov DLY môže skontrolovať vaše požiadavky a poskytnúť odporúčanie popri špecifikácii produktu.