Overzicht Van Lagersmering en Methodes

Lagers zijn gemaakt van rollen en lagerringen. Tijdens de werking schuiven de rollen binnen de ringen. Dit maakt het een bron van wrijving en het punt waar falen van de lager meestal optreedt. Door lagersmering tussen deze oppervlakken aan te brengen, wordt de door wrijving gegenereerde warmte verminderd, waardoor het lager een langere levensduur krijgt. Daarnaast bieden smeermiddelen nog andere voordelen, zoals het voorkomen van verontreiniging, warmteafvoer en superieure corrosiepreventie.

Dit artikel bespreekt de factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de keuze van een lagersmeermiddel.

Inhoudsopgave

• Lagersmering met vet of olie?
• Aanbrengen van lagersmering
• Stappen voor het aanbrengen van smering
• Veel voorkomende problemen met lagersmering

Lagersmering met vet of olie?

Smeermiddelen kunnen worden ingedeeld in drie soorten: vet, olie en droge smeermiddelen. Van de drie zijn olie en vet het meest gebruikelijk voor gebruik in lagers. Om een keuze te kunnen maken, is het van belang de specificaties van de toepassing te kennen, zoals afmetingen, snelheidsbeperkingen, temperatuur, toegepaste belasting, machinetype, bedrijfsparameters (verticaal/horizontaal, trillingen), en omgevingsfactoren zoals het weer of de voedselveiligheid. Gewoonlijk zal de fabrikant van het lager het juiste lagersmeermiddel voorschrijven.

Smeermiddelen

Vet is het smeermiddel bij uitstek voor de meeste lagertoepassingen. Lagervet hecht zich beter aan lageroppervlakken, heeft een langere levensduur en heeft een grotere kans om op zijn plaats te blijven en niet te lekken, zelfs op draaiende onderdelen. Bovendien vermindert voorsmering het onderhoud en de behoefte aan een smeersysteem.

Gewoonlijk wordt vet gemaakt van basisolie, verdikkingsmiddelen en corrosieremmers, of siliconenvet, een soort viskeus smeermiddel dat wordt gemaakt met een combinatie van siliconenolie en een inerte vulstof, zoals silicapoeder en verdikkingsmiddelen zoals lithiumzeep. Lees meer over siliconenvet in onze gids over siliconenvet en -olie.

Bij de keuze van een smeermiddel is het van essentieel belang rekening te houden met de viscositeit van de basisolie, aangezien deze bepaalt hoe de film zich zal vormen. ​Viscositeit is de eigenschap van een medium die de mate van weerstand tegen vervorming door schuifspanning aangeeft. Elk smeermiddel gaat na verloop van tijd achteruit; als het niet goed wordt onderhouden, kan dit ertoe leiden dat het lager defect raakt.

• Voordelen van vetsmering van lagers: Lagervet smeert en dicht af; het hoeft niet op niveau te worden gehouden en blijft stationair, zodat lekken worden voorkomen. Vetsmeermiddelen zijn zeer geschikt om vervuiling door invloeden van buitenaf, zoals stof, vuil of vocht, te voorkomen.
• Nadelen van vetsmering van lagers: Lagervet vergt meer werk om schoon te maken en bij te vullen. Voor toepassingen bij hoge temperaturen is het duurder dan oliesmeermiddelen.

Olie Smeermiddelen

Oliesmeermiddel wordt vooral gebruikt wanneer de warmte bij hoge snelheid of temperatuur van het lageroppervlak moet worden afgevoerd. Lagerolie kan zowel op petroleumbasis als synthetische olie zijn. Het gebruik van synthetische oliën is duurder dan olie uit aardolie en is voorbehouden aan toepassingen bij extreem hoge of lage temperaturen.

Een gebied dat bijzondere aandacht verdient bij de keuze van een olietype voor lagers is de viscositeit (weerstand tegen stroming). De dikte van de film tussen de glijdende en rollende delen van een lager is afhankelijk van de viscositeit.

• Voordelen van oliesmering van lagers: Geschikt voor hogere temperaturen, gemakkelijker te verversen/vervangen, creëert minder weerstand, smeert alles waarmee het in contact komt omdat het goed verdeelt.
• Nadelen van oliesmering van lagers: Gevoeliger voor lekken, wat tot milieuproblemen en schade aan mechanische onderdelen kan leiden. Door lekkage kan olie ontsnappen, met mogelijke schade aan mechanische systemen tot gevolg. Olie moet voortdurend worden gecontroleerd om het juiste niveau te handhaven.

Droge smering

Hoewel vet- en oliesmeermiddelen de meest gebruikte materialen zijn om lagers te smeren, komen droge smeermiddelen steeds vaker voor, vooral in gebieden waar vet of olie geen goede optie is.

Droge smeermiddelen verminderen de wrijving tussen de lageroppervlakken; zij hebben geen olie of vet nodig of gebruiken dat tijdens de werking. Gewoonlijk worden lagers die droge smeermiddelen gebruiken, voorgesmeerd geleverd. Het aanbrengen van droge smeermiddelen kan in sommige gevallen door de eindgebruiker worden gedaan, hoewel dit meestal een proces is dat door gespecialiseerde bedrijven wordt uitgevoerd. De twee meest voorkomende droge smeermiddelen zijn grafiet en molybdeendisulfide (MoS2). PTFE en Boron Nitride worden ook gebruikt als droge smeermiddelen:

• Molybdeen disulfide: MoS2 is qua structuur vergelijkbaar met grafiet, maar kan in vacuümsystemen worden gebruikt en heeft een hoger smeervermogen. Het is ook zeer geschikt voor toepassingen onder extreme druk.
• Grafiet: Grafiet moet worden gebruikt in gebieden waar waterdamp aanwezig is, omdat de stof zich dan kan hechten aan de oppervlakken van de lagers.
• Boron Nitride: Dit keramisch poeder heeft een extreme temperatuurbestendigheid.
• PTFE: Met een wrijvingscoëfficiënt van slechts 0,04 is PTFE bij uitstek geschikt als droog smeermiddel. PTFE kan werken bij temperaturen tot 260° Celsius.

Er zijn veel voordelen van droge smering ten opzichte van vet of olie, zoals minder wrijving en slijtage van onderdelen, weinig warmteontwikkeling en een laag aanloopkoppel door de lage wrijving, en een langere levensduur van de lagers. De meeste droge smeermiddelen zijn ook zeer compatibel met een breed scala van corrosieve chemicaliën en zuren. Droge smeermiddelen zijn echter duurder en hebben een lagere operationele levensduur. Met de lagere levensduur en de hogere kosten wegen de economische voordelen van droge smeermiddelen niet op tegen die van natte smeermiddelen.

Aanbrengen van lagersmering

Een goed uitgevoerd smeersysteem helpt de prestaties van een lager te verhogen en de levensduur te verlengen. Smeermiddelen zoals olie en lagervet doen dit door een film te vormen die de bewegende delen van elkaar scheidt. Dit vermindert op zijn beurt wrijving en slijtage, voert warmte weg van het lager, voorkomt corrosie en beschermt tegen omgevingsfactoren.

De smeermiddelen in kwestie kunnen dit echter alleen doen wanneer zij correct worden toegepast en worden onderhouden volgens de onderhoudsintervallen die door de producenten van de verschillende onderdelen worden voorgesteld. De onderstaande methoden worden het meest gebruikt om het smeermiddel op een lager aan te brengen.

Aanbrengen van vetsmering

Het smeren van lagers gebeurt handmatig, via een automatisch systeem, of via een mechanisch systeem waarbij vet onder druk wordt aangebracht via smeernippels.

De hoeveelheid vet die voor een onderdeel wordt gebruikt, wordt door de producent meestal aangegeven als een percentage (d.w.z. 25% vulling), wat de verhouding is tussen het vetvolume en de vrije interne lagerruimte.

Aanbrengen van oliesmering

Hoewel olie als smeermiddel voor lagers minder gebruikelijk is, zijn er veel meer manieren waarop de olie in het lager kan worden toegepast. Naast de handmatige toepassing, omvatten deze:

• Spatsmering: Lagers worden met olie bespat door bewegende delen die door de olie worden gedompeld, gebruikt voor langzamer draaiende, horizontale toepassingen zoals versnellingsbakken.
• Geforceerde smering: De olie wordt onder druk gezet en door het systeem gepompt, zodat de apparatuur voortdurend wordt beschermd.
• Druppelsmering: De olie wordt op gezette tijden gedoseerd, meestal via de zwaartekracht, en druppelt er langzaam uit, waardoor de onderdelen met de juiste hoeveelheid worden gesmeerd.
• Oliebad smering: Deze methode om het lager te smeren is eenvoudig en vergt minimaal onderhoud. Het lager bevindt zich in een afgedichte behuizing, gevuld met olie tot het midden van de laagste roller.
• Circulerende oliesmering: Dit gesloten smeersysteem circuleert olie van een pomp door het lager via een leidingensysteem. Na het verlaten van het lager keert de olie terug naar de opslagtank, waar hij afkoelt.
• Olie-mist smering: Dit is een precisiemethode voor olietoevoer, vergelijkbaar met de manier waarop pneumatisch gereedschap wordt gesmeerd. Oliedruppels worden op gezette tijden geïnjecteerd in een luchtstroom die op de lagers is gericht.
• Micro-mist smering: Dit systeem maakt gebruik van vernevelde olie die in een volume lucht onder druk zweeft om een holte te vullen met een fijne olienevel. Het kan op meerdere lagers tegelijk worden gebruikt. Dit is vergelijkbaar met hoe een pneumatisch smeertoestel werkt.
• Oliestraalsmering: Gebruikt voor toepassingen met extreme snelheden, zoals lagers voor straalmotoren. Een of meer sproeiers voorzien het lager rechtstreeks van een gestage stroom smeerolie onder druk. De snelheid van de olie moet hoog genoeg zijn om de turbulentie rond het draaiende lager te doorbreken.

Stappen voor het aanbrengen van smering

Stap 1: Standaard staalborstel

Het is essentieel om eventuele olieresten in het lager te verwijderen, zodat zich geen problemen voordoen door verschillende soorten smeermiddel. Er is een grote verscheidenheid aan reinigingsmiddelen beschikbaar. Veel bedrijven smeren de lagers voor met een oliefilm of een anticorrosiecoating. Als het smeermiddel compatibel is met de voorsmering, is voorreiniging niet nodig.

Stap 2: Vulhoeveelheid

Zowel te veel als te weinig smeermiddel kan leiden tot falen. Te veel smeermiddel kan leiden tot een hogere inwendige wrijving met meer warmteontwikkeling als gevolg. Het gebruik van te weinig smeermiddel zal resulteren in hogere slijtage, extreme warmteontwikkeling, en uiteindelijk het falen van het lager. Gewoonlijk zal de fabrikant de ideale hoeveelheid smeermiddel specificeren die aan het lager moet worden toegevoegd. Als de hoeveelheid niet is vermeld, kan het worden berekend.

Stap 3: Bepaal de vrije ruimte van het lager

De te vullen hoeveelheid wordt gewoonlijk uitgedrukt als een percentage van de lege ruimte van het lager. Gewoonlijk kan de fabrikant van het lager de gegevens over de vrije ruimte van het lager verstrekken. Het staat normaal gesproken in een handleiding of referentiekaart.

De vrije ruimte van het lager kan worden berekend met behulp van een wiskundige vergelijking. Dit mag alleen worden gebruikt voor niet-kritische toepassingen, aangezien het geen extreem nauwkeurige vergelijking is.

In wezen zijn rollagers massieve cilinders met een kleinere cilinder die uit het midden is gesneden. Om het totale volume te berekenen dat het lager inneemt, berekent u het volume van de buitenste cilinder uit de buitendiameter en de breedte van het lager. Bereken vervolgens het volume van de binnencilinder en trek dit af van de inwendige diameter en breedte van het lager. De vrije ruimte wordt dan berekend door het volume van de dragende componenten af te trekken. Dit kan worden berekend uit de massa (M) van het lager en de typische dichtheid van lagerstaal, 7,85 g/cm3.

Waar:

• OD = buitendiameter van het lager
• ID = binnendiameter van het lager
• W = breedte van het lager in centimeters
• M = massa van het lagerstaal

Stap 4: Inlopen van lagers

Vooral bij toepassingen met hoge snelheden en specifieke voorbelastingen en vulvolumes is het inlopen van een lager uiterst belangrijk. Een goede inloop doet het volgende:

• Verwijdert overtollig smeermiddel
• Smeert elk contactdeel
• Stelt een lage bedrijfstemperatuur in
• Creëert een "levenslang verzegelde smering" toestand

Als deze procedure niet wordt uitgevoerd, ontstaat er een hoge bedrijfstemperatuur, en is er een verhoogde kans op een teveel/tekort aan smeermiddel.

Verwijdering van lagers

als u de lagers moet verwijderen voor het smeren, lees dan de stappen in ons artikel over

lagertrekkers.

Veel voorkomende problemen met lagersmering

Een goede smering heeft de grootste invloed op de levensduur van een lager, dus het is van vitaal belang dat dit correct gebeurt. Het is belangrijk het juiste smeermiddel te kiezen, het correct toe te passen en een smeerschema te hebben die geschikt is voor de toepassing. Een paar alledaagse dingen om op te letten:

• Hoeveelheid smeermiddel: Te veel of te weinig smeermiddel kan nadelige gevolgen hebben voor de toepassing. Zorg ervoor dat de juiste hoeveelheid wordt aangebracht, zoals aangegeven door de fabrikant. Overtollig smeermiddel kan een toename van wrijving en druk veroorzaken, waardoor de temperatuur stijgt. Te weinig smeermiddel betekent dat de voordelen van het smeermiddel niet correct op de lagers worden toegepast.
• Verkeerd smeermiddel: Zorg ervoor dat de juiste olie of het juiste vet wordt gebruikt, aangezien bepaalde toepassingen speciale smeermiddelen vereisen (druk, temperatuur, vochtigheid, enz.). Het is van essentieel belang hetzelfde vet of een compatibel vet te gebruiken en ze op het lager niet door elkaar te gebruiken.
• Vetafbraak: Vetverharding, chemische afbraak door hoge temperaturen en andere degradaties kunnen optreden (bv. afscheiding van olie van een vetbasis).
• Smeerfrequentie: Zorg ervoor dat het lager altijd de juiste hoeveelheid smering heeft. Dit wordt gewoonlijk volgens een schema gedaan, veel bedrijven hanteren een periodieke smering, zoals één keer per maand, maar het zou "naar behoefte" moeten gebeuren. De afbraak van het smeermiddel, de toepassingstemperatuur, de wrijving, enz. moeten allemaal worden gecontroleerd om te weten wanneer smeermiddel moet worden toegevoegd/vervangen.

De keuze van het juiste smeermiddel is een belangrijke stap in elke mechanische bewerking, lees meer in onze driedelige Tribologie serie artikelen.