Glijlagers
(2 511)Een onlosmakelijk onderdeel van elk mechanisme en elke roterende machine is het lager, dat als ondersteuning fungeert en de relatieve rotatiebeweging van de as mogelijk maakt. De goede werking van een machine hangt af van zijn efficiëntie; daarom is het belangrijk dat de lagers gemaakt zijn van materialen die voldoende weerstand bieden en dat de oppervlakken die rechtstreeks met elkaar samenwerken de laagst mogelijke wrijvingsweerstand genereren. De selectie van geschikte lagers vereist kennis van de machine zelf, maar ook van veel gedetailleerde parameters die verderop in het materiaal zullen worden vermeld.
Opbouw van het glijlager
Het lager bestaat uit twee cilindrische ringen: buitenste en binnenste (de ene set in de andere). De binnenring van het lager zit op de machine-as en het is deze ring die binnen de buitenring roteert. Deze laatste is daarentegen gemonteerd in een lagerhuis, bevestigd aan een vast oppervlak.
Glijlagers hebben geen beweegbare tussenliggende delen tussen de ringen. De oppervlakken van de lagerschalen zijn van elkaar gescheiden door een constante of periodieke vloeistoftoevoer. De volgende typen glijlagers worden onderscheiden:
- droge lagers – geen continue smering nodig hebben (vet kan periodiek of helemaal niet worden verstrekt).
- luchtlagers – gebruiken een luchtkussen gemaakt in een persluchtsysteem, dat het oppervlak van de bewegende as scheidt van het oppervlak van de bus.
- olielagers – een dunne oliefilmlaag in het lagerhuis zorgt ervoor dat de roterende tap wordt opgetild en loskomt van het cilindrische oppervlak van het lager. Voor olielagers moet ook worden vermeld dat er twee algemeen gebruikte typen zijn:
- hydrodynamische lagers dat wil zeggen lagers waarbij het hydrodynamische effect een automatische vorming van een oliefilm in de breuk veroorzaakt;
- hydrostatische lagers waaraan continu onder druk olie wordt toegevoerd.
Voordelen van het smeermiddel in glijlagers
Smering van het binnenoppervlak lagers heeft een aantal voordelen. Allereerst vermindert het de wrijvingskrachten die worden veroorzaakt door de samenwerking van het lagerelement en de bus. Zo wordt vastlopen voorkomen en kan de gewenste rotatiesnelheid worden bereikt.
Hoge rotatiesnelheden grote massa-elementen die in contact komen met een ander oppervlak zouden zeer hoge temperaturen genereren, die de structuur zouden veranderen en het materiaal zouden vervormen. Ook in dit geval komt het smeermiddel te hulp en neemt het de warmte op die bij het contactpunt wordt gegenereerd.
Het is onmogelijk om te negeren dat smering een positief effect heeft op de levensduur van het lager, waardoor het aanzienlijk wordt uitgebreid.
Lagers die aan zware bedrijfsomstandigheden worden blootgesteld, zijn vaak uitgerust met een centraal smeersysteem, dat in hoge mate bijdraagt tot de verdeling en de verspreiding van het smeermiddel over het gehele lageroppervlak.
Kunnen lagers werken zonder smering?
Het blijkt dat glijlagers ook zonder smering heel goed kunnen werken. Door de ontwikkeling van materiaaltechnologie worden kunstmatige materialen, zoals polymeren, gebruikt om relatief precieze en resistente structuren te maken. Bovendien overtreffen lagers op basis van dit soort materialen in sommige opzichten de eigenschappen van hun traditionele stalen tegenhangers. De belangrijkste voordelen zijn:
- Onderhoudsvrij – dankzij hun structuur hoeven ze niet van vet te worden voorzien. Een juist verlaagde wrijvingscoëfficiënt zorgt voor een veilige en effectieve samenwerking van de as en de binnenring.
- Corrosiebestendigheid – machines en apparaten die verantwoordelijk zijn voor technologische processen die onlosmakelijk verbonden zijn met water, worden blootgesteld aan ongunstige weersomstandigheden of die gewoon af en toe moeten worden gewassen, vereisen het gebruik van corrosiebestendige elementen. Het is niet altijd mogelijk om machineonderdelen af te sluiten of af te dekken en het gebruik van roestvaste materialen brengt aanzienlijke kosten met zich mee. In dit geval blijken polymeren het ideale materiaal te zijn. Zorgvuldig geselecteerde kunststoffen beschermen het lager ook tegen chemische corrosie.
- Gewicht – relatief laag gewicht in vergelijking met stalen lagers.
- Weerstand tegen vervuiling – ze kunnen werken in een stoffige omgeving.
Voordelen van glijlagers
De constructie van de glijlager wordt vooral gebruikt wanneer de werking ervan stil moet zijn – dergelijke lagers genereren mechanische trillingen op een zeer laag niveau, wat zich vertaalt in hun stille werking. Polymeer lagers worden veel gebruikt in de auto- en voedingsindustrie. Ze zijn ook onvervangbaar in het geval van machines die een hoge precisie en nauwkeurigheid van de montage vereisen, bijv. meetapparatuur of uiterst nauwkeurige apparaten van fijnmechanica, alsmede op plaatsen met beperkte ruimte. Dankzij hun duurzaamheid kunt u er zeer zware lasten mee vervoeren. Ze worden veel gebruikt, variërend van huishoudelijke apparaten tot de lagering van elektromotoren, tot zware, complexe machines in de zware industrie (bijv. lagering van de rotoras van een krachtturbine). Veel voorkomende toepassingen van dit type lager in de verwerkende industrie zijn bijvoorbeeld rollen in transportbanden of vorkheftrucks. Momenteel geproduceerde industriële automatiseringsapparatuur zijn ook uitgerust met dit soort oplossingen. Glijlagers spelen ook een uiterst verantwoordelijke rol, omdat ze deel uitmaken van de ziekenhuisapparatuur waarvan het menselijk leven vaak afhangt.
Glijbussen
Een veel voorkomende oplossing die zowel roterende als glijdende bewegingen mogelijk maakt zijn glijbussen. Innovatieve materialen die voor hun productie worden gebruikt, worden gekenmerkt door een uitstekende weerstand tegen agressieve chemische stoffen en lage en hoge temperaturen. Hoge slijtvastheid zorgt voor een probleemloze werking van de machine. Polytetrafluorethyleen (PTFE), d.w.z. een component die verantwoordelijk is voor de glijeigenschappen, maakt het mogelijk om de wrijvingscoëfficiënt tussen de samenwerkende elementen te verlagen, zonder dat het oppervlak hoeft te worden gesmeerd. Deze eigenschap is vooral wenselijk voor machines waar de toevoer van smeermiddel problematisch of onmogelijk is.
Een ander voordeel glijbussen zijn relatief lage productiekosten. Bij matige belastingen is het gebruik van dure, traditionele lagers economisch niet haalbaar. Dan is het de moeite waard om glijbussen te gebruiken, die de lagering van machineonderdelen even doeltreffend aankunnen. Lagers, die in hun constructie glijbussen bevatten, vinden hun toepassing, onder andere, in gebieden zoals:
- voedings- of farmaceutische industrie, vanwege de schone en smeermiddelvrije werking;
- luchtvaart- of automobielindustrie;
- agrarische industrie;
- elektrotechniek – vanwege de vereiste hoge precisie van het lagerelement.
Samenvattend, glijlagers zijn dankzij hun eigenschappen ongeëvenaard in veel toepassingen. Verdere ontwikkeling van materiaaltechnologie zal zeker een aanzienlijke impact hebben op het bereiken van nog betere sterkte-eigenschappen, en dus het scala aan toepassingen in veel industriële gebieden of in het geval van alledaagse voorwerpen uitbreiden. Steeds complexere apparaten met kleine, compacte afmetingen zullen een andere drijvende kracht zijn voor de ontwikkeling van nog perfectere ontwerpen.
Magazijn:
