Rodzaje zespołów łożyskowych. Czym się różnią i który wybrać?

Zespoły łożyskowe odpowiadają za prawidłowe podparcie wału i stabilną pracę maszyny. Poszczególne modele mogą wyglądać podobnie, jednak ich konstrukcja powinna być dostosowana do miejsca montażu oraz warunków eksploatacji. Z tego powodu dobór nie może opierać się wyłącznie na średnicy otworu. W tym artykule wyjaśniamy, czym różnią się najważniejsze rodzaje zespołów łożyskowych i na co zwrócić uwagę podczas wyboru odpowiedniego rozwiązania.

Budowa i działanie zespołu łożyskowego

Wkład łożyskowy jest osadzony w kulistym gnieździe oprawy, co umożliwia jego nieznaczne wychylenie. Dzięki temu zespół ogranicza wpływ niewielkiej niewspółosiowości powstałej podczas montażu lub na skutek ugięcia wału. Zakres tej kompensacji jest jednak ograniczony i nie pozwala korygować poważnych błędów ustawienia ani odkształcenia wału.

Łożysko jest zazwyczaj fabrycznie nasmarowany i chroniony uszczelnieniami, a sposób jego zamocowania zależy od konstrukcji danego modelu. Gotowa forma podzespołu usprawnia instalację, ułatwia wymianę i pozwala dobrać oprawę do budowy maszyny. Są to najważniejsze zalety zespołów łożyskowych.

Rodzaje zespołów łożyskowych według sposobu mocowania

Poszczególne rodzaje zespołów łożyskowych różnią się kształtem oprawy, liczbą punktów montażowych oraz sposobem osadzenia w konstrukcji maszyny:

• UCF z kwadratowym kołnierzem – ma kwadratową oprawę z czterema otworami montażowymi. Takie zespoły mocuje się do ścian, płyt i boków ram położonych prostopadle do osi wału. Czteropunktowe mocowanie zapewnia stabilne podparcie w wielu maszynach przemysłowych oraz rolniczych.
• UCFL z owalną oprawą – wykorzystuje wydłużony kołnierz z dwoma otworami. Zajmuje mniej miejsca niż model UCF, dlatego ułatwia montaż w węższych częściach konstrukcji. Nie należy jednak traktować obu wariantów jako zamiennych wyłącznie na podstawie średnicy wkładu. Odmienna geometria oprawy wpływa na rozmieszczenie otworów oraz sposób przenoszenia obciążeń.
• UCFC z kołnierzem okrągłym – wyróżnia się okrągłą oprawą oraz elementem centrującym, który ułatwia dokładne osadzenie zespołu w przygotowanym gnieździe. Rozwiązanie to stosuje się w płytach i korpusach przystosowanych do takiego sposobu montażu. Ewentualna zamiana na UCF lub UCFL wymaga ponownego sprawdzenia sposobu bazowania, rozmieszczenia śrub i dostępnej przestrzeni.
• Dzielone oprawy SN i SNH – składają się z podstawy oraz zdejmowanej pokrywy, co ułatwia dostęp do łożyska bez demontażu całego układu z wału. Sprawdzają się przy większych średnicach, ciężkich napędach i ograniczonej przestrzeni serwisowej. W układach wymagających wysokiej sztywności oprawy dzielone zapewniają solidne podparcie oraz umożliwiają indywidualny dobór łożyska, uszczelnień i sposobu smarowania.

Materiał oprawy a trwałość zespołu łożyskowego

• Żeliwo do obciążeń i drgań – Żeliwne zespoły łożyskowe tworzą sztywne i wytrzymałe podparcie wału, dlatego dobrze znoszą większe obciążenia w maszynach oraz systemach transportowych. Są przeznaczone głównie do pracy w suchych lub umiarkowanie zanieczyszczonych warunkach. Przy długotrwałym kontakcie z wodą wymagają odpowiedniego zabezpieczenia przed korozją.
• Stal nierdzewna przy wilgoci – Nierdzewne zespoły łożyskowe sprawdzają się w urządzeniach pracujących w wilgotnym środowisku lub regularnie poddawanych myciu. Stosuje się je między innymi w przemyśle spożywczym i rozlewniczym oraz w instalacjach zewnętrznych. Przy wyborze należy ocenić odporność całego zespołu, w tym wkładu łożyskowego i smaru, na warunki danego procesu.
• Termoplast do łatwego utrzymania czystości – Termoplastyczne zespoły łożyskowe są lekkie, odporne na działanie wielu substancji chemicznych i łatwe do utrzymania w czystości. Z tego względu sprawdzają się głównie w urządzeniach spożywczych oraz lekkich układach transportowych. Nie zawsze mogą jednak zastąpić wersje żeliwne, dlatego przed wyborem należy upewnić się, że ich parametry odpowiadają obciążeniom i temperaturze pracy maszyny.

Jak dobrać zespół łożyskowy do maszyny?

Wybór zespołu łożyskowego nie powinien opierać się wyłącznie na średnicy wału. Aby dopasować go do konstrukcji maszyny i rzeczywistych warunków pracy, przed zakupem najlepiej sprawdzić:

• wymiary i stan powierzchni wału;
• rodzaj obciążeń, prędkość obrotową oraz temperaturę pracy;
• sposób montażu i dostępną przestrzeń;
• narażenie na wilgoć, zabrudzenia lub środki chemiczne;
• rodzaj uszczelnienia oraz możliwość późniejszego serwisowania.

Oznaczenie zużytego elementu może ułatwić znalezienie zamiennika, jednak zawsze należy potwierdzić je pomiarami. Zespoły przeznaczone na wał o tej samej średnicy mogą różnić się budową oprawy, nośnością i sposobem mocowania.

Czym kierować się przy wyborze zespołu łożyskowego?

W pierwszej kolejności należy uwzględnić sposób osadzenia oprawy w maszynie. UCF zapewnia sztywne mocowanie czteropunktowe, UCFL pozwala oszczędzić miejsce, a UCFC ułatwia dokładne ustawienie zespołu w przygotowanym gnieździe. Przy większych wałach oraz częstych pracach serwisowych lepszym rozwiązaniem mogą być dzielone oprawy SN lub SNH.

Konstrukcja powinna być przystosowana do środowiska pracy. W warunkach przemysłowych dobrze sprawdza się żeliwo, natomiast obecność wilgoci może przemawiać za stalą nierdzewną. Termoplast najlepiej rozważyć w lżejszych układach wymagających łatwego utrzymania czystości.