Łożyska - różne rozmiary, jakości - rozwiewamy mity

Odpowiedzi na częste pytania - na co należy zwrócić uwagę kupując rolki (wrotki) i jak je serwisować
Frequently Asked Questions - what you should know about buying an inline skates, how to maintain them

Moderatorzy: MirekCz, null, PeterCave

Awatar użytkownika
zico
Admin
Posty: 8950
Rejestracja: śr stycznia 28, 2004 8:53
Moje rolki: SR Tarrega
Jeżdżę od: 12 sty 1994
Lokalizacja: Poznań
Kontakt:

Łożyska - różne rozmiary, jakości - rozwiewamy mity

Post autor: zico » pt kwietnia 27, 2007 12:30

Jeśli chcemy pojeździć szybciej, to pierwszą rzeczą powinna być jednak myśl o zmianie kółek na większe, o profilu do jazdy szybkiej oraz o ich twardościach. Kolejnym etapem wyczyszczenie starych łożysk i spróbowanie jak się będzie jeździć. Jeśli rolki będą szybko hamować, to wymiana łożysk będzie już niestety konieczna.

Najbardziej popularnym oznaczeniem łożysk jest ABEC 1, 3, 5, 7 lub 9 (są jeszcze 11, ale umówmy się - z dokładnością już około ABEC 7-9 - 11 nie będzie wyczuwalna dla rolkarza).
ABEC to nic innego jak "rada" zajmująca się sprawdzeniem jakości łożysk! To nie jest firma produkująca łożyska, tylko grupa inżynierów i maszyn, którzy sprawdzają jakość toczenia łożyska.

Im wyższa liczba przy ABEC, tym łożysko się lepiej toczy - pamiętać należy, że jest to sensowe tylko wtedy, kiedy jest brany pod uwagę ten sam producent! Bardzo często jest tak, że ABEC 5 jest szybsze od ABEC 11 innego (gorszego) producenta i zależy czym dane łożysko zostało nasmarowane oraz z jakich materiałów jest wykonane. Oczywiście nic nie trwa wiecznie, i taki ABEC 9 po szybkim czasie stanie się ABEC 5.
Dobre łożyska są już od ABEC 3 wzwyż.

Ogólnie można przyjąć tak:

ABEC 3 - 5 stosowane w jeździe dla dzieci, rekreacyjnej, fitness, hokeju, freestyle oraz agresywnej.
ABEC 5 - 7 stosowane w jeździe rekreacyjnej, fitness, szybkiej, hokeju, freestyle oraz agresywnej.
ABEC 7 - 9 stosowane w jeździe szybkiej.

Oznaczenia na łożyskach:

Obrazek
Powyższe zdjęcie to ABEC 7 jak widać w opisie. Jest jeszcze oznaczenie 608ZZ, co oznacza rozmiar łożyska i to, że jest podwójnie kryte osłonkami. Niestety to łożysko nie jest serwisowe, czyli nie posiada zawleczki, która umożliwia zdjęcie osłon i dokładnego wyczyszczenia. Jedyne wyjście to siłowe zdjęcie jednej z osłon, ale o tym więcej w dziale łożyska - serwisowanie.


Poniżej zdjęcie łożyska ABEC 5, ze zdejmowanymi osłonkami.
Od lewej 1 zamknięte łożysko, 2 otwarte łożysko, 3 osłonka, 4 zawleczka.
Obrazek

Mamy również łożyska o mniejszym rozmiarze 688, które mają większe przyspieszenie i są lżejsze 3krotnie od dużych łożysk 608. Jednak szybciej dostają luzów.

Od góry łożysko MICRO NINJA, oryginalnie z jednej strony zasłonięte na stałe, od drugiej bez zasłony. Bardzo dobre łożysko, również pod względem wytrzymałości.
Poniżej podróbka MICRO NINJA, dużo wolniejsze (z czerwoną osłonką)
Na samym dole MICRO SALOMON ABEC 5, łożysko serwisowe z dwoma osłonkami, obydwa można ściągnąć i w pełni wyczyścić łożyska.
Obrazek
Serdecznie pozdrawiam,
Jakub "Zico" Ciesielski
http://www.wrotkarstwo.pl - jazda na rolkach: Twoje pierwsze źródło informacji
http://www.zicoracing.com - sklep z rolkami

Awatar użytkownika
zico
Admin
Posty: 8950
Rejestracja: śr stycznia 28, 2004 8:53
Moje rolki: SR Tarrega
Jeżdżę od: 12 sty 1994
Lokalizacja: Poznań
Kontakt:

Post autor: zico » czw maja 03, 2007 9:34

Łożyska wg specjalisty Adama (złotook)

Moje doświadczenia z łożyskami nie są zbyt duże i dotyczą głównie maszyn, jednak czytając pojawiające się tu i ówdzie informacje, często daleko odbiegające od stanu faktycznego, postanowiłem podzielić się swoimi spostrzeżeniami.


1. W rolkach stosuje się łożyska kulkowe zwykłe jednorzędowe.
Wynika to z niskich oporów tych łożysk, a także z dużej zmienności prędkości obrotowej i obciążeń łożyska podczas jazdy oraz z występowania podczas jazdy oprócz obciążeń promieniowych, także sił osiowych.


2. Parametrami łożysk istotnymi dla rolkarza są: prędkość, trwałość, tarcie, drgania i hałas.


3. Szybkość jazdy rolkarza mieści się gdzieś pomiędzy 0-100km/h, przy czym zwykle mieści się ona w zakresie 10-30km/h.
Przeliczając powyższe na obroty rolek otrzymujemy dla różnych średnic następujące wielkości:
Prędkość Obroty
[km/h] [obr/min (rpm)]
76mm 80mm 82mm 84mm 90mm 100mm
0 0 0 0 0 0 0
10 698 663 647 632 590 531
20 1397 1327 1295 1264 1180 1062
30 2095 1990 1942 1896 1769 1592
40 2794 2654 2589 2528 2359 2123
50 3492 3317 3236 3159 2949 2654
60 4190 3981 3884 3791 3539 3185
70 4889 4644 4531 4423 4128 3715
80 5587 5308 5178 5055 4718 4246
90 6286 5971 5826 5687 5308 4777
100 6984 6635 6473 6319 5898 5308
110 7682 7298 7120 6951 6487 5839

Typowe łożyska serii 608 cechują się prędkością graniczną w zakresie 32000-48000 obr/min

Przedstawione w tabelce dane nie są więc szczególnie ekstremalne dla łożysk. Ma to spore konsekwencje dla pracy łożysk, gdyż łożysko wraz z zastosowanym smarowaniem do poprawnego działania powinno osiągnąć odpowiednią temperaturę pracy, a przy niskich obrotach łożysko będzie słabiej nagrzewać się.
Wynikiem tego smar nie osiągnie odpowiednich gęstości oraz lepkości, co przełoży się na gorsze parametry pracy łożyska.

Dlatego istotne jest właściwe dobranie odpowiedniego smaru lub oleju smarowniczego.
Mniejsze znaczenie ma funkcja odprowadzania ciepła przez smar.


4. Trwałość łożyska zależy od zastosowanych materiałów, technologii ich obróbki, właściwego doboru typu łożyska i smaru oraz zanieczyszczenia łożyska.

a) Materiały z których wykonano łożyska oraz technologia ich obróbki nie są możliwe do oceny w prosty sposób, poza statystycznym, który przekłada się na markę łożyska.
Dlatego chcąc mieć trwałe łożyska należy wybierać te z najwyższej półki np. SKF, NTN, TIMKEN lub trochę niżej oceniane FAG, MKG.

b) Dobór typu łożyska jest dosyć prosty w przypadku rolek, gdyż sprowadza się do wyboru uszczelnienia łożyska, gdyż wielkość łożyska jest zunifikowana. Do wyboru jest kilka typów uszczelnień, których zalety i wady przedstawiono w tabelce*

Z RSL RZ RSH RS1
--------------------------------------------------------------
Niskie tarcie +++ ++ +++ o o
Wysokie prędkości +++ +++ +++ o o
Utrzymywanie smaru o +++ + +++ ++
Ochrona przed pyłem o ++ + +++ +++
Ochrona przed wodą
- statyczna - o - +++ ++
- dynamiczna - o - + +
- wysokie ciśnienie - o - +++ o
Symbole: +++ doskonałe, ++ bardzo dobre, + dobre, o zadowalające, - nie zalecane
* - za http://www.skf.com/skf/productcatalogue ... 1_1_t1.tab

Łożyska z blaszkami ochronnymi (Z lub 2Z) posiadają osłony wykonane z blachy stalowej, które mogą dodatkowo posiadać walcowe przetłoczenie służące uszczelnieniu na styku z pierścieniem wewnętrznym. Łożyska, które najczęściej są stosowane w rolkach nie posiadają takiego przetłoczenia.
Ciekawostką jest, że łożyska z blaszkami ochronnymi stosowane są głównie w sytuacjach, kiedy obraca się pierścień wewnętrzny, gdyż w przypadku obrotu pierścienia zewnętrznego (jak w przypadku rolek) może pojawiać się wyciek smaru z łożyska przy dużych obrotach.

Łożyska z uszczelnieniami o małym tarciu (RSL, 2RSL lub RZ, 2RZ) posiadają najczęściej uszczelnienia wykonane z kauczuku wzmocnionego blachą stalową. Mogą pracować z podobnymi prędkościami jak łożyska z blaszkami ochronnymi, jednak dzięki temu, że posiadają bardzo wąską szczelinę przy pierścieniu wewnętrznym są bardziej odporne na zanieczyszczenia i wodę.

Łożyska z uszczelnieniami stykowymi (RSH, 2RSH lub RS1, 2RS1) posiadają uszczelnienia wykonane z takich samych materiałów, jak łożyska z uszczelnieniami o małym tarciu, jednak nie tworzą one szczeliny, lecz przylegają do obu pierścieni (zewnętrznego i wewnętrznego). Skutkuje to dużą odpornością na zanieczyszczenia i wodę, ale przy nieco większym tarciu.

c) Dobór smaru w przypadku nowych łożysk uszczelnionych jest najczęściej ograniczony i poza kontrolą przeciętnego rolkarza. Sytuacja ulega zmianie w przypadku wykonania czyszczenia łożyska i potrzeby wykonania smarowania.
Podstawowymi wielkościami charakteryzującymi przydatność smaru są:
- lepkość,
- konsystencja,
- zawartość dodatków zwiększających wytrzymałość smaru.
- odporność na działanie wody,
- i w mniejszym zakresie dla rolek, rozpiętość temperatury pracy,
O smarowaniu zostanie prawdopodobnie popełniony odrębny tekst, więc nie będę rozwijał tego wątku.

d) Zanieczyszczenia mają decydujący wpływ na szybkość zużywania się łożysk, dlatego wskazane jest okresowe czyszczenie łożysk. Skutecznym środkiem przeciwko zanieczyszczeniem jest stosowanie łożysk z uszczelnieniami typu RSL, RZ, RSH i RS1.

Zanieczyszczenia wpływają również na poziom drgań, który zależy od ilości, rozmiaru i składu cząstek zanieczyszczeń.



5. Tarcie jest jednym z ważniejszych parametrów pracy łożyska, gdyż powoduje wytracanie energii jazdy.
Zależy ono od typu łożyska, jego obciążenia, prędkości jazdy oraz właściwości smaru.
Z powyższych czynników rolkarz ma wpływ na dwa, tj. na typ łożyska oraz właściwości smaru.
Obciążenie i prędkość jazdy wynikają z masy ciała, techniki oraz dynamiki jazdy.

Całkowite tarcie składa się z oporu tocznego i ślizgowego w punktach styku elementów tocznych, koszyka i pierścieni, z oporu uszczelnień wynikającego z zastosowanych uszczenień oraz z oporów ruchu w środowisku smaru (ściskanie, rozbryzgi, opory ruchu). Dlatego rodzaj zastosowanego smaru(oleju) ma zasadnicze znaczenie dla komfortu jazdy.



6. Łożysko toczne jest takim urządzeniem co to najczęściej samo nie wytwarza hałasu, ale tworzone przez nie drgania zwykle przenoszą się na konstrukcję, w której jest zamocowane i to ona najczęściej hałasuje.
Skutkiem tego jest głośniejsza jazda rolek w przypadku szyn aluminiowych, niż z tworzywa.

Najczęstszymi źródłami drgań i hałasu w łożyskach są:

a) Występowanie zmiennej liczby obciążonych elementów tocznych tj. 2-3-2-3.... co powoduje zmianę kierunku obciążenia w łożysku i konstrukcji. Niestety, tego rodzaju drgania są nieuniknione, choć mogą zostać zredukowane poprzez przyłożenie osiowego napięcia wstępnego do wszystkich elementów tocznych. Jednakże w przypadku rolek raczej nie stosuje się tego rodzaju rozwiązań, gdyż wymagałyby one odpowiedniego układu regulacji napięcia wstępnego.

b) Dokładność elementów współpracujących, która ma szczególne znaczenie w przypadku ciasnego osadzania (pasowania) łożyska, gdyż może prowadzić do odkształcania pierścieni, co przyczyni się do powstawania drgań w pracy łożyska.
W przypadku rolek jedno pasowanie jest luźne, a drugie - w kole - sztywne, przy czym, ze względu na rodzaj materiału koła, którym jest tworzywo sztuczne, w niewielkim stopniu wpływa ono na ewentualne odkształcenia łożyska, jak również dokładność wymiarów koła i śruby są niewielkie, na dodatek nie podawane przez producentów, jako nieistotne dla parametrów jazdy.

ABEC jest klasą tolerancji wymiarów łożysk ujętą w amerykańskiej normie ANSI Std. 20.
Oznacza to mniej więcej tyle, że koledzy z USA postanowili ustalić dopuszczalne odchylenia od wymiarów łożysk, a następnie nadali im odpowiednie oznaczenia. Przyjęli przy tym, że wyższa cyferka oznacza mniejsze odchylenia dopuszczalne.
Odpowiednikami normy ANSI Std. 20 w Europie są niemiecka DIN 620 i międzynarodowa ISO 492. Japończycy mają natomiast JIS B 1514, a rosjanie GOST 520. Ich porównanie przedstawia poniższa tabelka*

AFBMA/ANSI Std. 20 ISO 492 DIN 620 JIS B 1514
--------------------------------------------------------------------------
ABEC 1 normal P0 class 0, class 6X
ABEC 3 class 6 P6 class 6
ABEC 5 class 5 P5 class 5
ABEC 7 class 4 P4 class 4
ABEC 9 class 2 P2 class 2
ABEC 11 class 1 P1 class 1
* - za http://de.wikipedia.org/wiki/ABEC

Należy jednak zaznaczyć, że pomiędzy odpowiednikami mogą występować niewielkie rozbieżności, stąd niektórzy producenci wprowadzają specjalne oznaczenia klas zgodnych, np. NTN stosuje dodatkową literkę P przy symbolu klasy.

Jak wspomniałem powyżej, dokładność wymiarów osadzeń jest niska, a poprawny dobór oznacza, że dokładność wymiarów łożyska powinna być mniej więcej w tej samej klasie, a tolerancja prostopadłości wg. normy ISO 1101 powinna być o około klasę wyższa.

Zatem całkowicie niecelowe jest stosowanie łożysk o wysokim ABEC, gdyż w przypadku rolek nie ma odpowiednich dla nich osadzeń, a więc nie osiąga się żadnych korzyści technicznych.

W zasadzie ABEC mówi niewiele na temat istotnych spraw dla rolkarza.


c) Niewłaściwy montaż lub demontaż łożyska może prowadzić do miejscowego uszkodzenia bieżni lub elementów tocznych, co prowadzi do powstawania drgań. Mają one charakterystyczny dźwięk, dlatego bardzo dobrym sposobem ich wykrywania jest zwyczajne przysłuchiwanie się wydawanym przez rolki dźwiękom. Przy odrobinie wprawy jest to dosyć proste.


7. Informacyjnie podam, że W łożyskach zaleca się stosowanie tzw. napięcia wstępnego osiowego, argumentując to następującymi przyczynami:
– poprawą sztywności ułożyskowania,
– zmniejszenie hałasu podczas pracy,
– zwiększenie dokładności prowadzenia wału,
– kompensacja procesów zużycia i osiadania podczas pracy,
– zapewnienie długiego czasu eksploatacji.
Jednakże przy jego stosowaniu należy pamiętać, że zastosowanie zbyt wysokiego napięcia osiowego może prowadzić do szybszego uszkodzenia łożyska.

Napięcie wstępne ma częściowo związek z luz wewnętrznym (promieniowym), który odpowiada za "luzy" łożyska. Jest on jednym z ważniejszych parametrów w łożyskach do rolek. Jednak nie ma on nic wspólnego z ABEC i jest podawany jako oznaczenie dodatkowe na łożysku, o ile jest inny od normalnego, przykładowo C3 - luz większy od normalnego, C2 - luz mniejszy. Wartości luzu wewnętrznego uregulowane są normą ISO 5753.
Zwiększony luz wewnętrzny umożliwia przenoszenie większych obciążeń osiowych, a więc bocznych w przypadku rolek, pozwala także na częściową kompensację niewspółosiowości łożysk w rolce, która jest odpowiedzialna za powstawianie szumu łożyska i prowadzi do szybszego zużycia łożyska.

Luz wewnętrzny w wyniku rozszerzalności cieplnej ulega zmniejszeniu. Stanem idealnym jest, gdy osiągnie on wartości bliskie zeru w normalnych warunkach pracy, gdyż im jest on mniejszy w trakcie pracy, tym lepsze prowadzenie elementów tocznych w miejscu nieobciążonym i tym cichsza praca łożyska.


8. Zatem, dlaczego jest tak źle, skoro jest tak dobrze?
Najprostsza odpowiedź jaka przychodzi mi do głowy, to niska jakość łożysk do rolek. Producenci wykorzystują fakt, że rolki nie muszą cechować się wysoką niezawodnością, więc można do nich wsadzić łożysko, które nie nadaje się do urządzeń przemysłowych.
Przeciętnie łożysko powinno wytrzymywać ok. 500-1000mln obrotów, a w przypadku maszyn o szczególnej niezawodności, nawet do 2mld obrotów.
W rolkach jeśli łożyska wytrzymają 50mln obrotów, jest bardzo dobrze.
W moich rolkach Rollerblade Aero 9 dwa łożyska padły po kilkuset tysiącach obrotów.


WNIOSKI:
- wybierając łożyska należy kierować się renomą producenta, przy czym najlepiej nabywać łożyska w hurtowniach łożysk,
- łożyska do rolek, najczęściej są łożyskami gorszego gatunku (z wyjątkiem łożysk topowych),
- należy dobierać odpowiedni smar,
- okresowo należy wykonywać czyszczenie łożysk w benzynie ekstrakcyjnej lub lakowej. Alkohole typu denaturat słabo rozpuszczają smary,

Adam (złotook)
Serdecznie pozdrawiam,
Jakub "Zico" Ciesielski
http://www.wrotkarstwo.pl - jazda na rolkach: Twoje pierwsze źródło informacji
http://www.zicoracing.com - sklep z rolkami

Zablokowany

Wróć do „Wrotkarstwo czyli jazda na rolkach - podstawowe informacje dla wszystkich”