A csapágyak sérülésének legáltalánosabb okai

Miért van kiemelkedő jelentősége a görgőscsapágyak állapotának? Mert a csapágy meghibásodásakor a gép azonnal leáll. Ez esetben pedig a munkavégzés is átmenetileg szünetel. A csapágyak meghibásodását előidéző ok azonosítása segíthet az ilyen problémák jövőbeli megelőzésében. A csapágyszakértő Schaeffler vállalattal meghatároztuk a csapágyak meghibásodásának leggyakoribb okait.

Minden egyes görgőscsapágy esetében lehetőség nyílik a fáradási élettartam kiszámítására. A gyakorlatban viszont nem minden csapágy éri el ezt a működési élettartamot. Az alábbiakban bemutatjuk az idő előtti meghibásodás fő okait a korróziótól kezdve az elektroerózión keresztül a „hamis” csapágyak használatáig: hogyan azonosíthatók tehát és előzhetők meg a meghibásodás különböző formái?

1) Anyagfáradás

Az anyagfáradás eredője a csapágy futópályája alatt keresendő. A gördülőelem minden egyes áthaladása változó terhelést jelent, és végül az anyag szerkezeti változását eredményezi. A hajszálvékony repedések áttörnek a felületre. Amennyiben a csapágyat érő terhelés ismert, a fáradási élettartam kiszámítható. Természetszerűleg ez egy statisztikai eljárás, vagyis előfordulhat, hogy a csapágy nem éri el a kalkulált élettartam végét. Egy másik mérlegelendő tényező a kenőanyag. Az alkalmazáshoz a helyes viszkozitású kenőanyag kiválasztása nagyban növeli a működési élettartamot. Amennyiben ez a paraméter ismert, pontosabban kiszámítható a fáradási élettartam, mint ha csak a csapágyra eső terhelést, valamint a tengelyen mért sebességet veszik figyelembe.

2) Kopás és elhasználódás

A kopás és elhasználódás akkor jelentkezik, amikor idegen anyag kerül a csapágyba. Ez jöhet kívülről, amikor nem elégséges a tömítés, vagy a csapágy közvetlen közelébe kopóalkatrészek – például fogaskerék – részecskéi kerülnek. Mindazonáltal kopás és elhasználódás anélkül is jelentkezhet, hogy a csapágyba kívülről bármilyen anyag kerülne. Amennyiben a csapágy nem eléggé terhelt, a gördülőelem inkább csúszik a futópályán, és nem forog. Így aztán nem alakul ki kenőanyag-bevonat az alkotóelemek között, és mivel az acél acélon csúszik, kopás jelentkezik, ami nyomán a csapágy nagyon gyorsan elhasználódik.

3) Korrózió

Korrózió akkor merül fel, ha víz vagy agresszív hatású anyagok jutnak be a csapágyba. Ekkor a kenőanyag nem nyújt elégséges védelmet, és rozsda keletkezik. Az adott alkalmazáshoz a helyes tömítőanyag megválasztása rendkívül fontos. A korrózió említett formáján túl a súrlódási korróziót, mint jelenséget is figyelembe kell venni. Az egymással érintkező felületek között a tengely vagy a csapágyház nem megfelelő szerelésének eredményeként mikromozgások jelentkezhetnek. Ennek okán kisebb részecskék válhatnak le a felületről. Az oxigén hatására ezek a részecskék oxidálódnak, és kárt okoznak a csapágyban. Valami hasonló történhet a csapágyban, ha az nem forog, hanem kisebb oszcilláló mozgást végez. Ennek eredményeként a gördülőelem és az futópálya között a kenőanyag „kikopik”, és az érintkező felületeken sérülés keletkezik.

4) Elektroerózió

Elektroerózió akkor történhet, amikor elektromos áram halad át a csapágyon. Szikrakisülések jelennek meg a futópálya és a gördülőelemek között, ami nyomán kráterek keletkeznek a felületeken. Ez úgy akadályozható meg, ha a csapágyakon elektromosan szigetelő bevonat kerül a külső gyűrűre vagy a belső gyűrű belsejébe. Ezeket gyakran alkalmazzák nagyobb villanymotorokban vagy generátorokban. A csapágyakkal működő gépek hegesztésekor körültekintően kell földelni a hegesztőberendezést, hogy a hegesztéskor keletkező áram ne haladjon át a csapágyakon.

5) A műanyag részek deformálódása

A csapágyban a műanyag részek deformálódását többféle tényező okozhatja: például a statikus vagy fizikai behatásként jelentkező túlterhelés, esetleg a porszemek bemaródása vagy a helytelen felszerelés. Például amikor a csapágyat benyomják a csapágyházba, a beszereléshez alkalmazott erőhatások a csapágygolyókon keresztül jelentkeznek. Így a csapágy még azt megelőzően alkalmatlanná válhat a feladatára, hogy akár egyetlen fordulatot tenne. A túlterhelés elkerülése érdekében természetesen fontos a tervezési szakaszban minden terhelési helyzet megfelelő meghatározása, valamint a csapágy statikus teherbírása (ennek jele „Co”) tekintetében megfelelő biztonsági ráhagyás alkalmazása a maximális terheléshez képest.

6) A csapágy törése

A csapágygyűrűk törése többféle okból adódhat. Például törést okozhat a nem megfelelő beszerelés (a csapágy megütése kalapáccsal). A nem elégséges támasztást biztosító illesztés ugyanúgy törést eredményez, mint a nagyon nehéz tengelyre való illesztés, ez utóbbi ugyanis túlzott mértékű anyagfeszültséget okoz a csapágy belső gyűrűjében. A csapágyváll törése gyakorta következik a túlságosan nagy tengelyirányú terhelésből vagy a csapágyvállnak az elégtelen megtámasztásából. Szintén nem ritka jelenség a következményes sérülés, amikor a hibás csapágy addig fut, amíg az anyag végül eltörik, és blokkolja a működést.

7) Hamisítványok

A „hamis csapágy” kifejezés sajnos a közelmúltban a korábbiaknál gyakrabban merült fel. Ezeket a piacra kerülő csapágyakat alig-alig lehet megkülönböztetni az elismert márkákhoz tartozó társaiktól. A csapágyakon a kódjelzés és a logó helyes, sőt a csomagolás is eredetinek tűnik. A gyakorlatban viszont ezek a csapágyak igen gyengén teljesítenek, ami számos esetben okozott már óriási károkat. Az eredeti minőség azzal garantálható, ha kizárólag a hivatalos Schaeffler forgalmazói hálózattól vásárolnak. Amennyiben kétségük van a csapágyak eredete felől, a Schaefflertől megtudhatják a határozott választ.