Ložiska ZKL pro vibrační prostředí

Obecně se ložiska s vibracemi příliš rády nemají. Ve většině případů proměnlivé zatížení, střídání směru gravitačních nebo setrvačných sil, rázy a nerovnoměrné otáčení znamená snížení trvanlivosti valivých ložisek v uloženích. Přesto existují technická řešení, kde právě vibrace jsou požadovány pro správný chod zařízení. V těchto zařízeních je převáděn rotační pohyb na kmitavý a ložiska tvoří jejich nepostradatelnou součást. V praxi jsou to různé budiče kmitů, vibrační síta, vibrační dopravníky, zhutňovače stavebních hmot a mnoho dalších uložení s rotující nevývahou. Důsledky vibrací ale trpí i valivá ložiska v komponentech navazujících na kmitající elementy některých dopravních zařízení, obráběcích strojů, důlní a stavební techniky a dalších zařízení. Vibrace znamenají u valivých ložisek přídavná zatížení pro volné elementy, zvýšené kontaktní zatížení, vyšší vývin tepla vznikající přeměnou pohybové energie kmitů a v neposlední míře i jiné chování mazacího média. Není neobvyklé, že ložiska v těchto zařízeních jsou vystavena setrvačným zrychlením o násobku několika desítek g. Pro běžná ložiska to znamená většinou velmi krátkou trvanlivost, nízkou spolehlivost a vysoké požadavky na údržbu. ZKL Brno, jako tradiční výrobce soudečkových ložisek používaných v těch nejnáročnějších uloženích, se rozhodlo před několika lety doplnit sortiment standardních ložisek o ložiska speciálně navržená pro prostředí s vibracemi. Realizace etap návrhu a zkoušení v rámci vývoje ložisek byla prováděna ve společnosti ZKL - Výzkum a vývoj. Při těchto vývojových činnostech se musel postihnout velmi široký okruh otázek zahrnujících poznání kinematiky součástí soudečkových ložisek při střídavém zatížení setrvačnými silami, studium chování mazacích médií v ložisku, výpočty sil a momentů a výpočty napětí a pevností jednotlivých součástí. Protože výsledkem vývoje musí být výrobek splňující nejen vývojové zadání, ale hlavně očekávání uživatelů ložisek, staly se neoddělitelnou součástí vývoje i speciální zkoušky. Konstrukční návrhy vznikající při řešení úkolu a jejich úpravy byly ověřovány zkouškami funkčních vzorků ložisek na speciální zkušební stanici, která byla pro tyto účely navržena a vyrobena a která se stala součástí zkušebních zařízení zkušebny ZKL - Výzkum a vývoj. Na tomto zkušebním zařízení byly vzorky ložisek podrobovány zatížení rotující nevývahou simulující zatížení těchto ložisek v praxi. Ložiska pracovala postupně v několika zkušebních režimech a výsledky, zejména informace o stavu opotřebení a provozních teplotách, se zpětně přenášely do konstrukce těchto ložisek. Součástí zkušebního programu byly také zkoušky mezní frekvence otáčení, které pomohly k optimalizaci vnitřní konstrukci s ohledem na vývin tepla v ložisku identifikací míst s vyšším třením a nedostatečným mazáním. Rozhodující byly zkoušky prototypů ložisek přímo v provozních podmínkách, které nejpřesvědčivěji potvrdily správnost navržené konstrukce.