Znalezienie właściwego łożyska do zastosowań przemysłowych jest kluczowe dla zapewnienia wysokiego poziomu produkcji, niskiego poziomu przestojów, bezpiecznych programów konserwacji i długiej żywotności fabryki.

W końcu prawie każda ruchoma część w maszynie, czy to samochód, czy podłoga fabryki, musi mieć dopasowane łożyska wałeczkowe i kulkowe, aby zmniejszyć tarcie, wygładzić ruch, zmniejszyć koszty automatyzacji i poprawić długowieczność ruchomych części jako całości.

Rozwój łożysk na przestrzeni lat

Zaskakująco, koncepcja ruchu zmniejszającego tarcie poprzez zastosowanie "łożyska" pojawiła się dużo wcześniej niż koło. W rzeczywistości był to niemal poprzednik koła.

Na całym świecie istnieją malowidła jaskiniowe przedstawiające drewniane bale i powalone drzewa używane do transportu ciężkich przedmiotów z punktu A do punktu B. Ponieważ drewniane bale toczą się po ziemi, ciężkie przedmioty były popychane przez kolejne bale, które były nieustannie umieszczane przed sobą aż do końca podróży.

Była to tak powszechna praktyka przez wieki i była nawet używana w innowacjach starożytnych Egipcjan. Używanie drewnianych łożysk odbywało się wraz z różnymi płynami używanymi jako smary, zanim wprowadzono nowe metale, takie jak cynk i brąz, ale wszystkie były niewystarczające pod względem wytrzymałości i możliwości jako łożyska.

Jednakże, kiedy rozpoczęła się era przemysłowa, był to czas procesów formowania metalu, w którym stal stała się popularnym materiałem przemysłowym. A w 1794 roku, człowiek o nazwisku Philip Vaughan opatentował projekt podobny do łożyska kulkowego, które znamy dzisiaj.

Znaczenie wyboru właściwych komponentów łożyska i materiałów

W środowisku przemysłowym, wszyscy wiemy, jak ważne jest, aby znaleźć odpowiednie elementy układanki w celu zmniejszenia kosztów i zwiększenia wydajności.

I nie jest inaczej, jeśli chodzi o pozyskiwanie od dostawcy łożysk w Singapurze; czyniąc rozważania do użytku przemysłowego, wybór właściwych komponentów łożysk i materiałów będzie proces bez tarcia.

Bez należytej uwagi do pasowania łożysk kulkowych i łożysk wałeczkowych, jest zmiana widząc zmniejszoną wydajność, niepotrzebne przestoje, zwiększoną uwagę na konserwację, zużycie tarcia na sąsiednich komponentów, a nawet zatrzymania sprzętu.

Aby uniknąć zmęczenia styku tocznego (RCF) i uszkodzeń spowodowanych niewłaściwymi elementami łożyska i materiałami, należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:

1. Obciążenie

Łożysko musi być w stanie wytrzymać przewidywany nacisk i ciężar obciążenia promieniowego, obciążenia osiowego i obciążenia łączonego, aby działać wydajnie i zgodnie z zamierzoną żywotnością.

2. Prędkość

Maszyny pracujące z dużymi prędkościami muszą mieć łożyska dostosowane do prędkości, które są w stanie wytrzymać dodatkową siłę dodaną do łożyska w ruchu. Na przykład, zdolność do wytrzymania niewielkiego niewspółosiowości podczas obrotu.

3. Temperatura

Łożysko kulkowe musi mieć odpowiednią przestrzeń, aby umożliwić rozszerzalność cieplną i wynikające z niej ciepło tarcia. Niekształtny kontakt pomiędzy łożyskiem kulkowym z Singapuru a elementem mocującym może zwiększyć tarcie i przewodnictwo cieplne pomiędzy komponentami.

4. Uszczelnianie

Uszczelnienie łożyska ma kluczowe znaczenie dla utrzymania poziomu smarowania i zmniejszenia infiltracji zanieczyszczeń w komponentach łożyska i materiałach. W zakładach produkujących duże ilości zanieczyszczeń zaleca się stosowanie uszczelnienia tarczowego.

5. Konserwacja

Właściwe łożysko kulkowe lub wałeczkowe będzie miało wymagania konserwacyjne odpowiadające lub przekraczające program konserwacji w zakładzie. Równoważąc koszt łożyska z jego żywotnością, może to mieć decydujące znaczenie dla uniknięcia kosztownych przestojów.

Różne rodzaje materiałów łożyskowych

Wraz z rewolucją przemysłową, która przyniosła na scenę łożyska stalowe, nastąpił od tego czasu znaczny rozwój różnych materiałów.

Zazwyczaj stal jest używana jako główny materiał łożysk tocznych i kulkowych zarówno dla elementu tocznego, jak i pierścieni. Jednak niektóre przypadki przemysłowe wymagają innych cech, takich jak większa odporność na korozję, porowatość, oszczędność kosztów, odporność na zatarcia, lekkość materiałów i wysoka trwałość.

Dlatego poniższe materiały łożyskowe są wybierane w zależności od procesów mechanicznych:
 

1. Łożyska ze stali węglowej

Nazywana również "gatunkiem handlowym", stal węglowa nie jest stalą nierdzewną, ponieważ zawiera element węglowy o masie do 2,1%. Im wyższa zawartość węgla, tym mocniejsze łożysko. Jednak wraz z tym staje się ono mniej plastyczne, ma niższą temperaturę topnienia i nie może pracować przy dużych obciążeniach lub wysokich prędkościach.

Korzyści z używania łożysk ze stali węglowej obejmują bycie najtańszym materiałem łożyskowym do użytku, jak również jego twardość.

Ten rodzaj łożyska wykonane z węgla jest powszechnie postrzegane w toczenia szuflad, zamki, rowery, wrotki i wózki na zakupy.

2. Łożyska stalowe chromowane

Innym rodzajem łożysk stalowych jest łożysko ze stali chromowej i jest to jeden z najbardziej znanych rodzajów elementów łożysk i materiałów ze względu na przystępne koszty, wysoki poziom twardości i cichsze głośności pracy. Pomimo tego, co nazwa może sugerować, łożysko ze stali chromowej ma niski poziom chromu w związku stali.

Dzięki temu korzyści płynące z zastosowania łożyska ze stali chromowej kończą się na wysokiej twardości, wysokiej nośności, niskim decybelu, przystępnych kosztach i szerokiej dostępności. Jednak wymaga konserwacji smarowania i nie jest odporny na korozję lub chemikalia.

Jako jedno z najczęściej pozyskiwanych łożysk od dostawcy łożysk w Singapurze i na całym świecie, ma szeroki zakres zastosowań przemysłowych. Na przykład systemy silników wibracyjnych, maszyny do przetwarzania żywności i elementy ruchu liniowego.

3. Łożyska ze stali nierdzewnej

Ostatecznym materiałem stalowym używanym do tworzenia łożysk nadających się do przemysłu jest stal nierdzewna. Skład ma niższy procent węgla niż łożyska ze stali węglowej i większą ilość chromu niż łożyska ze stali chromowej.

Łożysko ze stali nierdzewnej jest wysoce skuteczne, precyzyjne, mocne, trwałe, odporne na korozję, odporne chemicznie, bardziej miękkie i elastyczne temperaturowo niż większość innych typów łożysk. Jedyne negatywne aspekty to cięższy skład, potrzeba smarowania i wyższe koszty.

Z tym, łożysko ze stali nierdzewnej mogą być używane w wielu zastosowaniach przemysłowych, w tym tych, które są wrażliwe na temperaturę. Przykłady obejmują przetwórstwo żywności, produkcja, galwanizacja metali, oprzyrządowanie, wysoka wilgotność i wysoce chemicznych obszarach.

4. Łożyska ceramiczne

Łożyska ceramiczne są produkowane w celu uzyskania wysoce niekorozyjnego i trwałego łożyska z dwoma pierścieniami ceramicznymi i koszykiem z żywicy fluorowej. Materiał ten jest wybierany zamiast stali nierdzewnej i jej odmian ze względu na niemagnetyczne wymagania maszyn.

Dzięki temu korzyści z używania ceramicznych łożysk kulkowych z Singapuru obejmują wysoką twardość, antykorozyjność, trwałość, lekkość, odporność na wysoką temperaturę, niską gęstość i niskie koszty utrzymania, ponieważ nie wymagają smarowania.

Zastosowania przemysłowe dla ceramicznych łożysk kulkowych są często w samolotach, w stomatologii i w maszynach do przetwarzania żywności.

5. Łożyska z tworzyw polimerowych

Istnieje również wiele materiałów niemetalicznych stosowanych do produkcji łożysk kulkowych i wałeczkowych, między innymi ze względu na ich lekkość. Tworzywa sztuczne i polimery stosowane w całym przemyśle łożyskowym obejmują:

• Nylon
• azotan silikonu
• Fenol
• Teflon (PTFE)
• Kauczuk nitrylowy

Dzięki porowatemu materiałowi, łożyska z tworzyw polimerowych często mają wysokie zakresy temperatur i naturalnie niskie właściwości cierne, co oznacza, że nie wymagają smarowania. Inne korzyści z używania łożysk z tworzyw polimerowych obejmują odporność na korozję, chemikalia i rdzę, a także lekki korpus o dużej wytrzymałości stosowany w wielu maszynach przemysłowych.

Łożysko z tworzywa polimerowego jest często stosowane w elektrycznych przekładniach przełącznikowych, turbinach wodnych, wałach napędowych statków, urządzeniach gospodarstwa domowego, przekładni filmowej, instrumentach, tekstyliach, aplikacjach podłogowych w fabrykach i innych.

6. Łożyska hybrydowe

Wreszcie, łożyska hybrydowe są produkowane z myślą o najlepszych praktykach. Wykorzystując stal o wysokiej wytrzymałości promieniowej i osiowej do produkcji pierścieni oraz azotan silikonu klasy łożyskowej do produkcji elementów tocznych, zapewniają izolację elektryczną.

Dzięki temu typy łożysk hybrydowych charakteryzują się korzyściami w postaci wysokiej odporności na zużycie, różnorodnych scenariuszy zastosowań przemysłowych, możliwości osiągania wyższych prędkości niż większość oraz nieprzewodzących komponentów w przypadku wzrostu temperatury lub RCF.

Wysokiej klasy maszyny badawcze i naukowe, takie jak komory kriogeniczne, sprzęt inżynierii lotniczej i kosmicznej oraz sprzęt medyczny wykorzystują komponenty i materiały łożysk hybrydowych.