Łożyska

-- czwartek, 19 marzec 2009

Łożyska są jednymi z najpowszechniej stosowanych elementów w budowie maszyn. Łożyskowanie to nie tylko łożyska, lecz również inne elementy konstrukcyjne, takie jak wał czy oprawa. Powszechność zastosowań dla łożysk powoduje, że rynek jest bardzo konkurencyjny. W przeprowadzonej wśród naszych czytelników ankiecie zapytaliśmy o doświadczenia związane z użytkowaniem różnego typu łożysk w ich zakładach produkcyjnych.



Łożyska należą do części składowych różnorodnych maszyn, stanowiąc często tzw. „element krytyczny” mający wpływ na niezawodność całego urządzenia. Dlatego też praca łożysk jest i musi być szczególnie kontrolowana. Stosuje się w tym celu czujniki, kamery termowizyjne. Niestety koszty takich metod mogą być duże w porównaniu do całego węzła łożyskowego, dlatego też stosuje się profilaktyczną wymianę łożysk lub konstrukcje o lepszych parametrach. Trzeba przyznać, że w zakresie nowych konstrukcji i wykorzystania nowoczesnych materiałów do budowy łożysk postęp jest duży. W przypadku łożysk tocznych nowe konstrukcje są tak projektowane, by podczas pracy zużywały mniej energii. Stąd coraz większe zainteresowanie typami łożysk z wstępnie smarowanymi uszczelnieniami oraz smarowanymi na cały przewidziany okres eksploatacji. W tym przypadku zewnętrzne uszczelnienia są zbędne.

Inny przykład to łożyska firmy igus z Kolonii systemu „igubal”, czyli sferycznych łożysk przegubowych skonstruowanych z tworzywa sztucznego, w tym serii przeznaczonej do stosowania w wysokich temperaturach. Mogą one być zastosowane w otoczeniu z temperaturą do 200 stopni Celsjusza. Wykonane z polimerów pracują, w zależności od materiału, na sucho i nie wymagają konserwacji.

Rynek

Obecna sytuacja związana ze światowym kryzysem destabilizuje nie tylko rynek łożysk. Opinie specjalistów wypowiadane jeszcze kilka miesięcy wcześniej nie mają już pokrycia w otaczającej nas rzeczywistości. Przy obecnych wahaniach kursów walut i zapotrzebowania na łożyska na świecie trudno przewidywać, jak będą się kształtowały ceny. Tanie produkty z Chin, które bardzo utrudniały znanym markom sytuację rynkową, mogą już nie być tak atrakcyjne cenowo, zwłaszcza biorąc pod uwagę ich jakość, tym bardziej że w kraju mamy liczące się zakłady produkcyjne. Zapewne będzie teraz trudniej przekonać klienta, by wydał również dużo na zamiennik o nieznanej jakości wykonania.

Dla zakładów produkujących w Polsce łożyska pytaniem jest, jak duży będzie eksport przy dobrych relacjach cenowych. Na naszym rynku główni gracze to obecnie: SKF, INA/FAG, NSK, Timken, FŁT. Możliwe jest, że zatrzyma się trend likwidacji mniejszych firm dystrybucyjnych. Ich zaletą jest szybkie reagowanie na potrzeby rynku, niskie koszty działania i bezpośredni kontakt z klientem – pomoc w doborze itp. Jednak kompleksowość ofert nadal jest silną stroną dużych dystrybutorów. Obecna sytuacja to silny bodziec do unowocześnienia zarządzania w samych firmach dystrybucyjnych i rozwijania oferty na wszystko, co wiąże się z  przenoszeniem napędu oraz kontrolą sił tarcia.

Szeroka oferta jest atutem dostawców. W ofercie Timken Polska jest cała gama łożysk: stożkowe, baryłkowe, igiełkowe, kulkowe, walcowe, ślizgowe przegubowe, wzdłużne. Oprócz nich także produkty z nimi związane: nagrzewnice indukcyjne, ściągacze hydrauliczne, nabijaki, przyrządy do diagnostyki (Tester Stanu Łożysk) i monitoringu (Status Check), smarownice automatyczne oraz szeroka gama smarów łożyskowych. Na dziś firma szczególnie poleca łożyska baryłkowe z serii W800 o specjalnych predyspozycjach do pracy w zastosowaniach wibracyjnych, diagnostykę z bezprzewodowym systemem monitoringu maszyn i urządzeń Status Check oraz narzędziami do obsługi łożysk. W opinii firmy dysponuje ona najszerszą na rynku ofertą nagrzewnic indukcyjnych wraz z hydraulicznymi i mechanicznymi ściągaczami.

Jak mówi Tomasz Foltman z firmy FIN, reprezentującej w swojej ofercie najważniejszych producentów światowych, m.in. SKF, INA-FAG, NSK, Timken (ok. 70% światowej produkcji wysokiej jakości łożysk), poza parametrami technicznymi najważniejsze jest wsparcie producenta w postaci: dostarczenia dokładnej informacji technicznej dotyczącej doboru, zabudowy, i eksploatacji łożyska, jak również pomoc w analizie przyczyn awarii lub przedwczesnego zużycia łożysk i eliminacja tych zjawisk. Użytkownik łożysk rzadko ma kontakt bezpośrednio z producentem, dlatego według Foltmana należy preferować te marki i producentów, którzy mają dużą i dobrze zorganizowaną sieć dystrybutorów. Najlepiej polegać na zaufanym i fachowym dystrybutorze, który oprócz dostarczenia łożysk jest wstanie wesprzeć swojego klienta wiedzą i doświadczeniem, twierdzi Foltman.

Użytkownicy

Każdy rodzaj łożyska ma określone właściwości wynikające z cech konstrukcyjnych. Dlatego też jest mniej lub bardziej przydatny do określonych zastosowań. Zgodnie też z oczekiwaniami, najczęściej wykorzystywane w zakładach naszych respondentów są łożyska kulkowe. Choć popularne są również wszelkie inne typy, takie jak: ślizgowe, walcowe, igiełkowe, stożkowe i baryłkowe. Zapytaliśmy też, jaki czynnik ma największy wpływ przy podejmowaniu decyzji o zakupie łożysk. Poza parametrami technicznymi (w tym żywotnością) wysoko w skali wartości znalazło się (na równi z ceną) wsparcie techniczne ze strony producenta lub dostawcy. Jest to ważny sygnał z rynku. Niestety energooszczędność nie jest znaczącym wskazaniem w kierunku wyboru danego łożyska. Zaledwie 21 proc. ankietowanych wskazało, że korzysta z łożysk o zmniejszonym współczynniku tarcia, czyli energooszczędnych. Przekonanie użytkowników, że warto oszczędzać energię, gdzie tylko jest to możliwe, jest jeszcze przed nami. Te działania powinny być również zdecydowanie wsparte przez działania władz – by się to wszystkim opłacało.

Opinie naszych respondentów o łożyskach bezobsługowych były podzielone. Podkreślano, że nie wszędzie da się je zastosować. Przeważała opinia, że są dobrym rozwiązaniem ale pod warunkiem wysokiej jakości. Ponad 84 proc. udzielających odpowiedzi, korzysta z systemów smarowania łożysk i w ponad 68 proc. są to systemy centralnego smarowania.

Regeneracja uszkodzonego łożyska, chociaż ma wiele zalet, nie zawsze jest najlepszym rozwiązaniem. Dla prawidłowego wykorzystania technologii naprawy łożysk kluczowe jest określenie, czy i kiedy łożysko wymaga naprawy, a także zdecydowanie, która opcja stanowi najlepszą decyzję strategiczną z ekonomicznego punktu widzenia. W naszej ankiecie tylko w 5 proc. odpowiedzi wskazano na korzystanie z regeneracji. Jeden z użytkowników pisze, że stosuje regenerację bardzo rzadko, tylko w przypadku wielkogabarytowych łożysk, gdzie to się opłaca.

Fachowcy twierdzą, że parametr trwałości jest wyznacznikiem jakości łożyska. Jednak osiągnięcie wysokiego parametru trwałości wymaga zastosowania najlepszych materiałów, technologii wykonania, obróbki. Dlatego trzeba mieć świadomość, że bardzo mały procent łożysk ma szanse osiągnąć założony czas eksploatacji. Większość przypadków uszkodzenia i przedwczesnego zużycia łożysk następuje z powodu błędów w montażu, złego smarowania, przenikania zanieczyszczeń przez uszczelnienie, trudnych warunków eksploatacji i tym podobnych zjawisk. Użycie łożyska o wysokich parametrach wymaga polepszenia parametrów zabudowy i eksploatacji, w przeciwnym przypadku wartość wysokiej trwałości nie zostanie wykorzystana.

Należy się zgodzić z opinią o decydujących względach ekonomicznych, jak również z tym, że należy stawiać na trwałość w przypadku łożysk pracujących w ruchu ciągłym, w urządzeniach eksploatowanych pod dużym obciążeniem, gdzie nie można zapewnić prawidłowego montażu i warunków eksploatacji oraz w miejscach, w których utrudniona jest wymiana łożysk. Trwałość łożyska nie jest priorytetem w przypadku stosowania łożysk w środowiskach agresywnych, korozyjnych, zapylonych i zanieczyszczonych lub obciążeniach udarowych, prawdopodobnie łożysko ulegnie uszkodzeniu wcześniej niż zużyciu.

Jak mówi Marzena Witek z Timken Polska – Trwałość to wartość umowna wyliczana dla danego zastosowania i warunków pracy. W przypadku łożysk stożkowych Timken potwierdzona badaniami na hamowni w danym otoczeniu pracy (smarowanie, obroty, obciążenia itp.). Dla każdego szczególnego zastosowania trwałość obliczeniowa oparta na prawdopodobieństwie może się różnić od trwałości rzeczywistej. Wpływ na to oprócz czynników prawdopodobieństwa mają też odstępstwa od obliczeniowych warunków pracy, takie jak: zanieczyszczenia, drgania, typ smarowania, środek smarny, niewspółosiowość.

Na co zwrócić uwagę?

Na pewno dziś dużo się mówi o oszczędzaniu energii. Coraz powszechniej stosowane są na świecie łożyska bezobsługowe. Wprowadza się też nowe rozwiązania skutecznego uszczelnienia węzłów łożyskowych i stosuje układy smarowania. Niestety obserwujemy narastający problem z podrabianiem markowych łożysk. Wartość światowego rynku podrabianych produktów szacuje się na 10 mld dolarów, a połowa tej kwoty przypada na Chiny. Wśród chętnie podrabianych produktów są niestety też łożyska. W naszej ankiecie wskazywano również i na ten problem. Na pewno w newralgicznych dla produkcji maszynach i sekcjach należy korzystać z najlepszych produktów. Jak jednak pisali nasi respondenci, niekiedy z powodu ceny są one trudno dostępne na rynku. Jednak poświęcenie uwagi na jakość łożysk i ich rodzaj w zależności od aplikacji jest czynnikiem, który przynosi w dłuższej perspektywie czasowe wymierne korzyści finansowe przez zmniejszenie awaryjności – napisano w jednej z ankiet. Trudno o lepsze podsumowanie.

Autor: Bohdan Szafrański