Начнем с ответа: если на заводе имеется более 20–30 подшипников, нуждающихся в регулярной смазке, автоматическая система смазки подшипников почти всегда превосходит ручную смазку по сроку службы подшипников, времени простоя и трудозатратам. Ниже этого порога часто имеют смысл использовать одноточечные лубрикаторы или строгий ручной режим работы, а покупка системы неправильного размера является одной из наиболее распространенных ошибок при покупке в этой категории.
Рассмотрим типичный случай. Конвейерная линия имеет 60 опорных точек, расположенных вдоль 40-метровой рамы, некоторые из них находятся за ограждениями и на высоте выше головы. График предусматривает смазку каждые 500 часов работы, но производственное давление продолжает отодвигать задачу, поэтому бригада смазывает каждую третью неделю и подает каждую точку одинаковый полный ход смазочного шприца. Точки возле прохода привлекают внимание, точки за охраной - меньше, и никто не фиксирует, сколько смазки на самом деле попало. После года такой схемы в журнале технического обслуживания отмечены горячие корпуса, два перегоревших уплотнения и одна незапланированная остановка, которые стоят больше, чем когда-либо стоило бы все смазочное оборудование.
Почему без них подшипники выходят из строя
Исследования надежности в тяжелой промышленности продолжают приходить к одному и тому же выводу: неправильная смазка является основной причиной преждевременного выхода из строя подшипников. На рисунке 1 обобщена закономерность, о которой сообщают большинство аналитиков отказов, когда они сортируют поврежденные подшипники по основной причине.
Рисунок 1. Основные причины преждевременного выхода из строя подшипников.
Обзоры отказов в отрасли продолжают приводить к аналогичному распределению, и столбцы выше отражают картину, о которой сообщает большинство инженеров по надежности. Неправильная смазка, покрывающая слишком много смазки, слишком мало смазки, неправильная смазка и пропуски интервалов, являются причиной почти половины преждевременных отказов. Загрязнение занимает второе место, поскольку каждое смазывание вручную приводит к открытию фитинга и попаданию пыли через уплотнение. Ошибки монтажа, перегрузка и влага дополняют картину, и их сложнее автоматизировать. Практическая интерпретация проста: две основные причины находятся непосредственно внутри процесса смазки, который является входным сигналом, который автоматическая система контролирует в каждом отдельном цикле.
Как работает автоматическая система смазки подшипников
Автоматическая система смазки представляет собой небольшую сеть, выполняющую одну задачу: подавать точный объем свежей смазки из герметичного резервуара к каждому подшипнику в соответствии с графиком, пока машина продолжает работать. Основными строительными блоками являются:
Резервуар и насос, которые хранят и нагнетают смазку или масло.
Контроллер, который устанавливает интервал и время работы каждого цикла смазки.
Дозирующие устройства, такие как прогрессивные делительные блоки или однолинейные инжекторы, которые делят поток на фиксированные, калиброванные дозы.
Подающие трубки подведены к каждой точке смазки.
Детали мониторинга, обычно реле давления или датчик цикла, которые подтверждают фактическое завершение цикла.
Во время цикла насос загружает основную линию, дозирующие устройства сбрасывают заданные объемы, а контроллер проверяет давление в линии перед выпуском воздуха и ожиданием следующего интервала. Поскольку смазка подшипника осуществляется во время вращения, свежая смазка равномерно подается на контакты качения, а не сбрасывается сразу в неподвижный корпус.
Выбор правильного типа системы для ваших подшипников
Ни один дизайн не подходит для каждого растения. Правильный выбор зависит от количества точек, длины линии, жесткости смазки и того, насколько далеко оборудование расположено от рабочего места насоса. В таблице 1 сравниваются семейства систем, с которыми вы столкнетесь чаще всего.
Таблица 1. Основные семейства автоматических систем смазки и то, где каждое из них подходит лучше всего
Тип системы
Как он доставляет смазку
Лучше всего подходит для
Основное ограничение
Одноточечный лубрикатор
Автономный картридж разряжает заданный объем в течение нескольких месяцев.
Изолированные двигатели, вентиляторы и конвейеры с одним или двумя подшипниками.
Ограниченная мощность и отсутствие централизованного мониторинга
Однолинейное сопротивление
Насос подает давление в линии малого диаметра и заполняет дозирующие поршни.
Компактные машины примерно до 40 точек
Ограничения по длине лески и жесткости смазки
Однолинейный параллельный
Инжекторы сбрасывают заданные объемы по мере зарядки основной линии.
Растения среднего размера с разбросанными точечными скоплениями.
Форсунки нуждаются в периодической проверке
Прогрессивный
Делитель блокирует точки питания в строгой последовательности
Станки, прессы и компактные дорогостоящие активы
Одна заблокированная точка останавливает весь блок
Двойная линия
Две основные линии переменного давления к поршневым распределителям
Длинные трассы с сотнями точек, таких как мельницы и печи.
Более высокие затраты на оборудование и ввод в эксплуатацию
Масло циркуляционное и воздушное масло
Непрерывная или воздушная подача масла подается в точку и стекает.
Высокоскоростные шпиндели, большие шестерни и большие подшипники.
Требуется подготовка масла и организация дренажа.
Как правило, одноточечные лубрикаторы подходят для изолированного оборудования, однолинейные параллельные системы подходят для большинства предприятий среднего размера, а двухлинейные системы вступают в силу, когда количество точек и расстояния достигают диапазона, типичного для сталелитейных заводов и горнодобывающей промышленности. Прогрессивные системы остаются стандартными для станков, поскольку сам делительный блок действует как детектор засорения.
Как цифры выглядят на практике
Схема подачи: периодическое смазывание или дозированное дозирование.
Самый наглядный способ увидеть разницу — построить график, сколько смазки получает одна точка с течением времени.
Рисунок 2. Смазка подается на точку в месяц, вручную или автоматически.
Серая линия показывает знакомую ручную процедуру: длинные перерывы, за которыми следует обильная порция смазки, когда кто-то находит время. Синяя линия показывает, что вместо этого выдает дозирующая автоматическая система: небольшую постоянную дозу в каждом цикле. Подшипникам нужен тонкий слой свежей смазки, а не ее залив, поэтому устойчивый рисунок намного лучше соответствует реальным потребностям. Шипы также объясняют распространенную жалобу после смазки вручную, когда подшипники перегреваются из-за того, что избыток смазки скапливается внутри корпуса. В течение всего года оба подхода могут доставлять одинаковый общий объем, но дозированный путь распределяет его, гораздо меньше защищает уплотнения и отходы. Стабильная поставка — главная причина, по которой автоматические системы продлевают срок службы подшипников.
Годовой просмотр затрат на 100 точек смазки
Разница в стоимости напрямую вытекает из этой схемы доставки.
Рисунок 3. Откуда берется годовая экономия
Цифры здесь иллюстративные, смоделированные по линии примерно со 100 точками смазки, но пропорции типичны. Трудовые затраты демонстрируют самое резкое падение, потому что техник больше не ходит по маршруту со смазочным пистолетом каждую неделю. Время простоев сокращается, поскольку смазка происходит во время работы машин, что позволяет исключить запланированные остановки и предотвратить множество аварийных сбоев. Количество отходов смазочного материала снижается, поскольку каждое дозирующее устройство подает фиксированный калиброванный объем, а не полный ход в каждый корпус. Фактическая экономия зависит от ставок заработной платы, критичности оборудования и текущего уровня отказов. Даже по самым скромным оценкам система обычно окупается в течение одного-трех лет на установках среднего размера.
Автоматическое или ручное управление: где выигрывает каждый
Сравнение не является односторонним, поэтому оно помогает оценить оба подхода по факторам, которые фактически влияют на решение о покупке.
Рисунок 4. Сравнение автоматической и ручной смазки по шести факторам.
Синяя область показывает, где автоматическая смазка получает наивысшие оценки: постоянство, покрытие труднодоступных мест, экономия труда и безопасность, поскольку технические специалисты больше не поднимаются к точкам смазки за охраной. Обнаружение неисправностей – еще одна автоматическая победа, поскольку мониторинг давления выявляет блокировку линии в тот самый цикл, когда это происходит. Ручная смазка имеет одно явное преимущество — низкие первоначальные затраты, поэтому одноточечные лубрикаторы остаются популярными на небольшом оборудовании с несколькими подшипниками. Ручные процедуры также остаются разумными, когда доступен опытный специалист по смазке и количество точек невелико. Решение обычно сводится к количеству точек, доступности и истории отказов. Чем больше у вас подшипников и чем сложнее до них добраться, тем быстрее растет потребность в автоматизации.
Два практических порога помогут вам принять решение. Во-первых, подсчет баллов: после примерно 30 баллов центральные системы обычно оправдывают затраты на оборудование и ввод в эксплуатацию. Во-вторых, доступность: если для доступа к подшипнику требуется блокировка, лестницы или разрешения на вход, автоматизация устраняет этот риск в каждом цикле, вместо того, чтобы управлять им снова и снова.
Система и подшипники должны проектироваться вместе, а не заказываться отдельно. Герметизированные на весь срок службы варианты, такие как версии 2RS двухрядных радиально-упорных шарикоподшипников серий 30 и 38, не требуют внешней смазки и естественным образом соединяются с одноточечными узлами на изолированном оборудовании. Открытые или экранированные версии ZZ, напротив, допускают возможность повторной смазки и подходят для центральных систем, куда свежие дозы поступают вовремя.
Предзагруженные аранжировки заслуживают особого внимания. Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники серий 52 и 53 работают под постоянным преднатягом, поэтому чрезмерный объем смазки приводит к взбалтыванию, нагреву и преждевременному повреждению уплотнений. Их смазочный цикл требует более плотных и меньших доз, а не щедрых заправок, и именно это обеспечивает дозирующее устройство правильного размера.
Стандартные радиальные шарикоподшипники являются наиболее распространенными получателями автоматической смазки, и правильный выбор типа, количества и интервала смазки хорошо задокументирован. Более глубокий взгляд на выбор смазки и практику повторного смазывания можно найти в нашем руководстве по Методы смазки и технического обслуживания радиальных шарикоподшипников освещает детали. Производитель подшипников, такой как Нинбо Ваньшунь подшипниковая компания, ООО , которая производит высокоточные, малошумные двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники, а также шарикоподшипники с глубокими канавками малого и среднего размера, также может помочь вам подобрать серию в соответствии с подходом к смазке, который вы планируете использовать.
Автоматизированные линейные оси имеют собственные точки смазки. Опорные ролики линии серии W и аналогичные направляющие ролики перемещаются по рельсам в промышленной автоматизации, а небольшая прогрессивная система может подавать ролики и поверхности рельсов из одного компактного блока. Поскольку эти ролики несут концентрированные точечные нагрузки, потеря пленки быстро проявляется в виде плоских пятен, шума и неустойчивого хода, поэтому дозированная подача приносит им такую же пользу, как и любому вращающемуся подшипнику.
Автоматическая система тихо выходит из строя, если за ней никто не наблюдает, поэтому короткая процедура сохраняет ее честность:
Убедитесь, что уровень резервуара постоянно падает, поскольку полный резервуар через несколько недель после заправки обычно сигнализирует о заблокированной линии.
Проверяйте журнал контроллера или индикатор цикла не реже одного раза в неделю и немедленно расследуйте любые сигналы неисправности.
Прослушивайте подшипники сразу после цикла, поскольку свежая смазка никогда не должна повышать уровень шума.
Прежде чем менять продукт, убедитесь в совместимости смазки, поскольку смешивание несовместимых загустителей может разрушить смазку.
Во время капитального ремонта промойте основные линии и замените все дозирующие устройства, работа которых вышла за пределы допуска.
Важна еще одна привычка: записывать тип смазки на этикетке на шкафу контроллера, а не только в инструкции на полке. Большинство проблем в полевых условиях связано с добавлением неизвестной смазки в ночную смену кем-то, кто не смог найти ее спецификацию.
Автоматические системы смазки подшипников — не экзотическая технология; это сантехника плюс контроль, применяемые последовательно. Начните с подсчета точек смазки и измерения расстояния между каждой из них и работоспособным расположением насоса. Выберите семейство систем, соответствующее этим номерам, выберите подшипники, которые подходят для того подхода к смазке, который вы собираетесь использовать, и соблюдайте строгий порядок мониторинга. Подшипники, которые получают небольшую, чистую и своевременную дозу, прослужат дольше любого подшипника, который ждет кого-то со смазочным шприцом и свободным часом.
