Łożyska SKF BEGAM – napięcie wstępne, parowanie uniwersalne i dobór techniczny

Łożyska SKF BEGAM to jednorzędowe łożyska kulkowe skośne o kącie działania 40°, zoptymalizowanej konstrukcji wewnętrznej i masywnym koszyku mosiężnym. Ich najważniejszą cechą jest wykonanie do uniwersalnego parowania z lekkim napięciem wstępnym. Znajdują zastosowanie między innymi w układach łożyskowania wałów pomp, w których istotne są sztywność osiowa, kontrola przemieszczeń i prawidłowe przenoszenie sił osiowych.

Co rzeczywiście oznacza BEGAM w łożyskach SKF?

Oznaczenie BEGAM zawiera cztery istotne informacje konstrukcyjne:

Najważniejszy jest przyrostek GA. Nie oznacza on, że pojedyncze, niezabudowane łożysko ma już określone napięcie wstępne. Właściwość ta dotyczy odpowiednio zestawionej pary łożysk.

SKF produkuje łożyska do uniwersalnego parowania z kontrolowaną geometrią powierzchni czołowych pierścieni. Dzięki temu dwa odpowiednie łożyska mogą uzyskać przewidziane napięcie wstępne bez indywidualnego dopasowywania ich podkładkami dystansowymi.

Dlaczego SKF stosuje napięcie wstępne GA?

Napięcie wstępne jest celowo wprowadzonym obciążeniem wewnętrznym zespołu łożysk, występującym jeszcze przed przyłożeniem zewnętrznego obciążenia roboczego.

Jego zadaniem jest przede wszystkim ograniczenie swobody przemieszczeń osiowych oraz zwiększenie sztywności układu.

Ma to znaczenie w maszynach, w których nawet niewielkie przemieszczenie wału może wpływać na położenie wirnika, uszczelnienia mechanicznego lub innych współpracujących elementów.

Napięcie wstępne nie jest jednak rozwiązaniem pozbawionym ograniczeń. Zbyt duże obciążenie wewnętrzne zwiększa tarcie, temperaturę pracy i może skrócić trwałość łożysk.

Dlatego GA należy rozumieć jako określoną klasę napięcia wstępnego, a nie jako uniwersalnie najlepsze wykonanie.

SKF BEGAM a BECBM – dlaczego nie są automatycznymi zamiennikami?

SKF 7310 BEGAM i SKF 7310 BECBM mają tę samą podstawową wielkość, kąt działania oraz rodzaj koszyka. Różnią się jednak stanem wewnętrznym uzyskiwanym po zestawieniu pary.

Zamiana BECBM na BEGAM zmienia warunki pracy zespołu łożyskowego, nawet jeśli wymiary zewnętrzne pozostają identyczne.

W układzie zaprojektowanym z luzem osiowym zastosowanie pary z napięciem wstępnym może zwiększyć temperaturę pracy i zmienić rozkład obciążeń.

Odwrotnie, zastąpienie BEGAM wykonaniem BECBM może obniżyć sztywność osiową i zwiększyć możliwość przemieszczania się wału.

O dopuszczalności zamiany powinny decydować obliczenia i wymagania konstrukcyjne maszyny, a nie zgodność wymiarów.

Układy DB, DF i DT – co zmienia sposób montażu?

Jednorzędowe łożysko kulkowe skośne przenosi obciążenie osiowe w jednym kierunku. Dlatego do ustalania wału w obu kierunkach stosuje się odpowiednio zestawione łożyska.

DB – układ O, back-to-back

Linie działania obciążenia rozchodzą się na zewnątrz. Układ zapewnia korzystną sztywność momentową i jest stosowany tam, gdzie wał wymaga stabilnego prowadzenia.

DF – układ X, face-to-face

Linie działania obciążenia zbiegają się do wewnątrz. Układ jest mniej sztywny momentowo niż DB, ale może lepiej tolerować pewne odchylenia współosiowości.

DT – układ tandem

Łożyska są ustawione do przenoszenia obciążenia osiowego w tym samym kierunku. Tandem służy przede wszystkim rozdzieleniu obciążenia osiowego między łożyska, a nie dwukierunkowemu ustaleniu wału.

Ważne: możliwość uniwersalnego parowania BEGAM nie oznacza, że samodzielna para tandemowa uzyska identyczny stan obciążenia jak para DB lub DF. Układ tandemowy wymaga odpowiedniego podparcia i uwzględnienia obciążeń całego zespołu.

BEGAM w pompach odśrodkowych – kiedy ma uzasadnienie?

W pompach odśrodkowych siła osiowa działająca na wirnik zależy między innymi od geometrii hydraulicznej, ciśnienia, punktu pracy oraz warunków przepływu.

Łożyskowanie musi jednocześnie zapewniać prowadzenie wału i kontrolować jego położenie osiowe.

Para SKF BEGAM może być odpowiednia w konstrukcjach wymagających lekkiego napięcia wstępnego, zwłaszcza gdy układ pracuje przy określonych warunkach obciążenia i prędkości.

Nie oznacza to jednak, że każde łożyskowanie pompy powinno wykorzystywać GA.

SKF wskazuje, że przy wysokich temperaturach, znacznych pasowaniach wciskowych lub istotnych różnicach temperatur między wałem a obudową potrzebne może być wykonanie z większym luzem osiowym.

W takich warunkach napięcie wstępne może niekorzystnie wzrosnąć po osiągnięciu temperatury roboczej.

Dlaczego BEGAM jest bardziej wrażliwe na błędy montażowe?

Łożyska z napięciem wstępnym reagują na zmiany geometrii układu inaczej niż łożyska pracujące z luzem.

Trzy zjawiska mają szczególne znaczenie:

1. Pasowanie pierścienia na wale

Wcisk powoduje odkształcenia pierścienia wewnętrznego. Może to zmienić warunki kontaktu kulek z bieżniami i rzeczywisty stan napięcia wstępnego.

2. Różnica temperatur wału i obudowy

Jeśli wał nagrzewa się bardziej niż obudowa, zmieniają się wymiary współpracujących elementów. W zależności od konstrukcji może to zwiększyć obciążenie wewnętrzne łożysk.

3. Niewspółosiowość i błędy geometrii

Odchylenia osiowości, nieprostopadłe powierzchnie oporowe lub deformacja obudowy mogą powodować nierównomierne obciążenie elementów tocznych.

Dlatego kontrola pasowań, geometrii powierzchni oporowych i warunków cieplnych jest szczególnie istotna przy montażu BEGAM.

Czy można zwiększyć sztywność, montując więcej niż dwa BEGAM?

Nie należy zakładać, że dodanie kolejnego łożyska automatycznie poprawi pracę układu.

SKF wskazuje, że wykonania z napięciem wstępnym GA, GB i GC przeznaczone do uniwersalnego parowania wymagają szczególnej ostrożności przy tworzeniu zespołów wielołożyskowych.

Połączenie większej liczby łożysk może zwiększyć napięcie wstępne ponad wartość przewidzianą dla standardowej pary.

Zespoły z trzema lub większą liczbą łożysk wymagają indywidualnego doboru i odpowiedniej konfiguracji.

Czy BEGAM jest łożyskiem wysokoobrotowym?

Samo oznaczenie BEGAM nie wystarcza do zakwalifikowania łożyska jako wysokoobrotowego.

Dopuszczalna prędkość zależy między innymi od wielkości łożyska, obciążenia, smarowania, napięcia wstępnego, odprowadzania ciepła oraz sposobu zabudowy.

Lekkie napięcie wstępne może być korzystne dla stabilności prowadzenia wału, ale jednocześnie zwiększa wewnętrzne obciążenie kontaktowe.

Dlatego prędkość graniczną i referencyjną należy sprawdzać dla konkretnego oznaczenia katalogowego oraz warunków pracy.

Kiedy nie należy wybierać SKF BEGAM?

BEGAM nie powinno być wybierane wyłącznie ze względu na oczekiwaną większą sztywność.

Szczególnej analizy wymagają:

• Układy z dużą różnicą temperatur między wałem a obudową.

• Łożyskowania z mocnymi pasowaniami wciskowymi.

• Maszyny, których konstrukcja przewiduje określony luz osiowy.

• Zespoły z więcej niż dwoma łożyskami skośnymi.

• Układy o niedostatecznej dokładności wykonania gniazd i powierzchni oporowych.

• Aplikacje z nieustalonymi warunkami smarowania i chłodzenia.

W takich przypadkach należy przeanalizować również wykonania SKF z luzem osiowym CA, CB lub CC.

FAQ – pytania techniczne o SKF BEGAM

Czy pojedyncze łożysko BEGAM ma napięcie wstępne?

Nie w rozumieniu samodzielnego, niezabudowanego łożyska. Oznaczenie GA odnosi się do napięcia wstępnego uzyskiwanego po odpowiednim zestawieniu łożysk.

Czy dwa łożyska BEGAM można kupić osobno i zamontować jako parę?

Tak, jest to istota uniwersalnego parowania. Należy jednak zachować zgodność wymaganych oznaczeń oraz warunków montażu.

Czy BEGAM można zastąpić BECBM?

Nie bez analizy konstrukcji. BEGAM przewiduje lekkie napięcie wstępne pary, natomiast BECBM określony luz osiowy.

Czy BEGAM wymaga podkładek do regulacji napięcia wstępnego?

W standardowym, prawidłowo zestawionym układzie uniwersalnego parowania napięcie wstępne wynika z wykonania łożysk. Nie wymaga indywidualnego dobierania podkładek w celu uzyskania nominalnego napięcia pary.

Czy BEGAM można montować w układzie tandemowym?

Tak, ale tandem przenosi obciążenie osiowe w jednym kierunku i wymaga odpowiedniego rozwiązania całego układu łożyskowania.

Czy BEGAM nadaje się do pomp odśrodkowych?

Tak, w określonych konstrukcjach pomp. O wyborze powinny decydować obciążenia osiowe, prędkość, temperatura, pasowania i wymagana sztywność wału.

Dobór łożysk SKF BEGAM w simmering.pl

Przy identyfikacji łożyska SKF BEGAM istotne jest pełne oznaczenie, na przykład 7310 BEGAM, a nie wyłącznie numer podstawowy 7310.

W przypadku zamiany lub modernizacji łożyskowania należy sprawdzić nie tylko średnicę wewnętrzną, zewnętrzną i szerokość, lecz również sposób parowania, klasę napięcia wstępnego, konfigurację montażową oraz warunki pracy.

simmering.pl – dostawca łożysk SKF dla odbiorców przemysłowych w Polsce i za granicą.