Łożyska kół zostały tak zaprojektowane, by bez trudu osiągać przebieg do 1 000 000 km. Niestety zdarza się, że z różnych przyczyn dochodzi do przedwczesnego uszkodzenia łożyska tocznego, co negatywnie wpływa na żywotność układu.

Przyczyny awarii łożysk

W 70% przypadków przyczyna awarii dotyczy złego smarowania: za dużo lub za mało smaru, niewłaściwy środek smarowy itd. W 18% powodowane jest to zanieczyszczeniem: przedostająca się ciecz lub substancje stałe. Dlatego bardzo ważne są uszczelnienia, ponieważ ich awaria może powodować wyciek środków smarowych i występowanie zanieczyszczeń. W 10% przypadków problemy są związane z niewłaściwym montażem: zamontowaniem na siłę, nadmiernym rozgrzaniem, złym nastawieniem oraz luzem, zbyt mocnym dokręceniem mufy stożkowej itd.

Ogólne rodzaje uszkodzeń łożysk tocznych:

• Przegrzanie
• Pęknięcie pierścienia zewnętrznego
• Wychylenie od pionu
• Za mocne pasowanie
• Zmęczenia
• Wgniecenia elementów tocznych
• Zanieczyszczenia
• Błędy przy smarowaniu
• Korozja
• Pęknięcia obrzeży
• Zużycie spowodowane zacieraniem
• Zły kierunek obciążenia

Diagnoza uszkodzeń łożysk

Łożyska toczne to elementy maszyn mające szeroki zakres zastosowania. Nawet w trudnych warunkach użytkowania sprawdzają się one jako niezawodne. Ich przedwczesne awarie występują bardzo rzadko. Uszkodzenia łożysk tocznych rozpoznaje się przede wszystkim poprzez nietypową charakterystykę pracy ułożyskowania. Badając uszkodzone łożyska można zazwyczaj stwierdzić najróżnorodniejsze ich cechy. Aby znaleźć przyczynę uszkodzenia nie wystarcza przeprowadzić jedynie przeglądu samego łożyska. Dodatkowo należy również sprawdzić części otoczenia łożyska, smarowanie i uszczelnienie oraz warunki eksploatacyjne i warunki otoczenia. Systematyczne postępowanie przy sprawdzaniu ułatwia znalezienie przyczyny.

Nietypowa charakterystyka pracy jest wskazówką powstającej szkody

Uszkodzenia łożysk uwidaczniają się z reguły stopniowo poprzez ich pogarszającą się pracę. Rzadko są to uszkodzenia występujące spontanicznie np. wskutek błędów montażowych lub brakującego środka smarowego, które to prowadzą do natychmiastowych awarii. W zależności od warunków eksploatacji mija niekiedy nawet kilka miesięcy od powstającego uszkodzenia aż do rzeczywistej awarii.

Diagnoza uszkodzeń: deformacja owalna

1. Usunąć łożysko koła z otworu ustalającego.
2. Sprawdzić, czy na powierzchni pierścienia zewnętrznego łożyska koła po obydwu przeiciwstawnych stronach jest ciemna plama. Skontrolować, czy obydwie powierzchnie znajdujące się pod kątem 90° do tych ciemnych plam nie są uszkodzone. Jeśli tak, to znaczy, że otwór ustalający jest zdeformowany i należy odnowić zwrotnicę.
3. Aby upewnić się, że nie doszło do efektu wygładzenia w bieżniach kulek, należy rozłożyć łożysko koła. Usunąć w tym celu najpierw uszczelkę (np. specjalnymi kleszczami) i następnie zdemontować podzespół składający się pierścienia zewnętrznego i wewnętrznego, koszyka i kulek.
4. Wyczyścić bieżnię pierścienia zewnętrznego, sprawdzić, czy istnieją „kratery“ i czy korespondują z ciemnymi plamami po zewnętrznej stronie pierścienia zewnętrznego. Takie „kratery“ potwierdzają „deformację owalną“ zwrotnicy.

Problem: Łożysko koła wywołuje po zamontowaniu i uruchomieniu duży hałas („terkotanie“)

Przyczyna: Uszkodzony jest jeden z dwóch pierścieni wewnętrznych:

1. Piasta koła ma zły wymiar, ponieważ dokonano zbyt mocnego nastawienia.
środek zaradczy: wymienić łożysko koła i piastę
2. Pierścień wewnętrzny został skośnie osadzony na piaście koła – niewłaściwe narzędzie – klin albo tulejka między tłokiem prasy i stroną uderzenia pierścienia łożyskowego nie są równoległe.
środek zaradczy: wymieić kompletnie łożysko koła
3. Zbyt mocna deformacja owalna otworu ustalającego, wskutek czego luz radialny łożyska koła w węższych obszarach deformacji owalnej będzie mocno ograniczony .
środek zaradczy: wymienić zwrotnicę i łożysko koła
4. Otwór ustalający w zwrotnicy jest uszkodzony.
środek zaradczy: usunąć drobne usterki na piaście koła (np. poprzez polerowaniwe) albo wymienić piastę koła i łożysko
5. Głębokie zadrapania lub wgięcia powstałe wskutek nieprawidłowego wymontowania, zarówno na osadzeniu łożyska jak i na łożysku koła
środek zaradczy: usunąć drobne usterki na piaście koła (np. poprzez polerowaniwe) albo wymienić piastę koła i łożysko

Problem: Po pewnym przebiegu łożysko rozwija szmery, (500 – 3.000 km); następuje zbyt silny rozwój ciepła przy rozpoczęciu eksploatacji

Przyczyna: Otwór ustalający zwrotnicy ma średnie zdeformowanie owalne, które jednak już wystarcza, aby ograniczyć luz radialny łożyska koła i powodować uszkodzenia opisane w punkcie poprzednim.
środek zaradczy: wymienić zwrotnicę i łożysko koła

Problem: zbyt silny rozwój ciepła przy rozpoczęciu eksploatacji

Przyczyna:
1. Luz aksjalny łożyska koła między piastą koła i zwrotnicą jest mocno ograniczony. Części źle nastawione wzg. błędnie zamontowane.
środek zaradczy: sprawdzić nastawienia zwrotnicy i piasty koła, ewentualnie powtórzyć je.

2. Wskutek błędnego montażu łożyska koła w otworze ustalającym (brakujące pierścienie zabezpieczające w otworach ustalających) dochodzi do stopniowego przesunięcia aksjalnego łożyska koła i piasty. Obracająca się piasta ociera się o zamocowane trwale osadzenie łożyska koła. To mocne tarcie powoduje wzrost temperatury w obszarze łożyska koła. Smar spala się i dochodzi do awarii łożyska.
środek zaradczy: wymontować łożysko i sprawdzić, czy są pierścienie zabezpieczające, ewentualnie wymienić łożysko.