Łożyska ślizgowe stosowane są od czasów starożytnych, a obecnie jest to, obok łożysk tocznych, jedno z najpopularniejszych rozwiązań w układzie ruchu, mają więc bardzo szerokie zastosowanie. Łożyska ślizgowe umożliwiają ruch obrotowy poszczególnych elementów maszyn, dzięki czemu możemy cieszyć się cichym i płynnym działaniem szerokiej gamy przedmiotów. Odpowiadają one za sprawne działanie takich rzeczy jak wentylatory, okapy kuchenne, koła rowerowe czy samochodowe, silniki, wózki widłowe, kółka szafek czy foteli. Jakie są więc rodzaje łożysk ślizgowych i gdzie możemy je znaleźć? Jak wygląda ich budowa i sposób działania?

Łożyska ślizgowe – budowa i sposób działania

Łożysko ślizgowe co prawda umożliwia ruch obrotowy elementów układu ruchu, lecz w przeciwieństwie do łożyska tocznego, samo w sobie nie posiada ruchomych elementów pośredniczących. Element obrotowy łożyska znajduje się w części panewki cylindrycznej ze swobodnym pasowaniem. Ta konstrukcja umożliwia luźne poruszanie się czopa wału w panewce wskutek charakterystycznego poślizgu.

Konstrukcja łożysk ślizgowych pozwala na poruszanie się elementów względem siebie, przenosząc siły na różne elementy i minimalizując tarcie. Dzięki temu znacznie łatwiej jest przemieszczać ciężkie przedmioty.

Łożyska ślizgowe zazwyczaj są produkowane ze stali, stali nierdzewnej, tworzyw sztucznych, ceramiki, czy z odpowiedniej mieszanki kilku materiałów.

Rodzaje łożysk ślizgowych

Oferta łożysk ślizgowych jest bardzo bogata ze względu na powszechność i różnorodność ich zastosowania. Łożyska ślizgowe występują w wielu różnych rodzajach, które to możemy podzielić na kilka kategorii, jak chociażby ze względu na materiał wykonania czy prędkość obrotową komponentu. Jednak przede wszystkim łożyska ślizgowe dzielimy ze względu na kierunek obciążeń oraz na typ smarowania łożysk ślizgowych.

Podział ze względu na smarowanie łożysk ślizgowych

Łożyska suche

Łożyska suche, jak sugeruje ich nazwa, nie są smarowane w ogóle lub są smarowane okresowo. Z tego też względu nie wykorzystuje się tego rodzaju łożysk w warunkach trudnych oraz dużego obciążenia i najczęściej można jest spotkać w połączeniach wymagających przeniesienia mniejszych sił.

Łożyska suche tworzone są z tworzyw sztucznych, teflonu, brązu czy żeliwa.

Najczęściej znajdują zastosowanie w branży motoryzacyjnej, włókienniczej, spożywczej, farmaceutycznej, rolniczej czy nawet lotniczej.

Łożyska olejowe

W łożyskach olejowych elementy łożyska są smarowane smarem lub olejem. Charakteryzują się one tym, że jedynie część korpusu łożyska wypełniona jest olejem. Podczas ruchu obrotowego wału powstaje ochronna warstwa oleju, która zbiera się pomiędzy powierzchniami wału oraz panewki. Ta cienka warstwa oleju wystarcza do podtrzymania wału.

Łożyska olejowe dzielimy na:

• Łożyska hydrostatyczne – aby rozdzielić elementy łożyska warstwą oleju, ten do panewki dostarczany jest pod ciśnieniem.

• Łożyska hydrodynamiczne – w tym rodzaju łożysk ochronna warstwa oleju powstaje samodzielnie wskutek tarcia i zjawisk zasad hydrodynamiki, które zachodzą w szczelinie pomiędzy wałem a panewką.

Łożyska powietrzne
W łożyskach ślizgowych powietrznych warstwę zabezpieczającą powierzchnię wału oraz panewki stanowi specjalnie wytworzona poduszka powietrzna. Uzyskuje się ją poprzez dostarczone do tulei sprężone powietrze. Łożyska powietrzne wykorzystywane są w urządzeniach, które osiągają duże prędkości obrotowe i na które działają niewielkie siły promieniowe oraz tam, gdzie niezbędna jest duża precyzja.

Podział ze względu na kierunek obciążeń działających na łożysko ślizgowe

Łożysko ślizgowe poprzeczne
Ten typ łożyska przenosi tylko obciążenia promieniowe, gdzie wektor przenoszonej siły jest prostopadły względem osi całego mechanizmu.

Łożysko ślizgowe wzdłużne
W tym rodzaju łożyska ślizgowe przenoszą obciążenia tylko zgodnie i równolegle do osi obrotu wału.

Łożysko ślizgowe skośne
Stanowi połączenie łożyska poprzecznego z łożyskiem wzdłużnym, dzięki czemu może przenosić oba rodzaje obciążeń, a wektor siły tworzy z osią tulei kąt ostry.

Łożyska ślizgowe – zastosowanie

Szeroki wybór łożysk ślizgowych powoduje, że znajdują one zastosowanie w wielu różnych gałęziach przemysłu. Najczęściej stosowane są tam, gdzie potrzebne jest przenoszenie dużych obciążeń, chociaż równie dobrze radzą sobie z obciążeniami średnimi i małymi w warunkach niewielkich prędkości obrotowych. W przypadku występowania dużej prędkości obrotowej pozwalają one na wygłuszenie wału, a więc znajdują również zastosowanie w urządzeniach, gdzie wymagana jest cichobieżność łożyska.

W taki sposób znajdują one miejsce w konstrukcjach maszyn rolniczych, budowlanych, w branży motoryzacyjnej, urządzeniach medycznych, różnego rodzaju układach kierowniczych, a nawet w ręcznych zegarkach.

W zależności od wymagań sprzętu oraz warunków pracy zastosujemy inne rodzaje łożysk.

Łożyska suche możemy znaleźć w miejscach, gdzie nie jest potrzebne przenoszenie dużych czy średnich obciążeń. Natomiast łożyska olejowe spotkamy właśnie tam, gdzie elementy układu narażone są na większe przeciążenia. W miejscach, gdzie występuje duża prędkość obrotowa, przy niewielkim obciążeniu przenoszonych sił sprawdzą się łożyska powietrzne.

Podsumowanie

Zastosowanie łożysk ślizgowych jest bardzo szerokie, jednakże ciągła eksploatacja łożysk naraża je na nieustanne tarcie w czasie ruchu wału, co może doprowadzić do uszkodzeń. Dlatego też niezbędne jest zabezpieczanie ich za pomocą różnego rodzaju smarów, które nie tylko zmniejszają siły tarcia działające na elementy łożyska, ale również pozwalają obniżać temperaturę pracy łożysk, co zapobiegnie nadmiernemu przegrzaniu się łożyska. Ważne jest, aby temperatura płynięcia oleju była niższa od minimalnej temperatury uruchamiania łożyska oraz żeby miał odpowiednią lepkość.

Zmniejszenie tarcia pomiędzy elementami poprzez zastosowanie odpowiedniego smaru, dobrej jakości, pozwoli nie tylko na obniżenie temperatury łożysk i zabezpieczenie przed uszkodzeniami, ale powinno również przyczynić się do zmniejszenia hałasu w trakcie pracy. To w połączeniu z zapobieganiem przegrzewania się elementów łożyska pozwoli na znaczne przedłużenie żywotności części, za czym z kolei idzie obniżenie kosztów użytkowania.

Trzeba jednak pamiętać, że do smarowania łożysk ślizgowych najlepsze będą smary plastyczne, a to ze względu na zawarte w ich składzie stałe kwasy tłuszczowe, mydło, smary stałe, woski, oleje mineralne, azotek boru i grafit, których właściwości gwarantują odpowiednie zabezpieczenie łożysk.