Kantolaakereiden voitelu ja ongelmat

Kantolaakeri on tärkeä osa vetoakselia, sillä se yhdistää akselin eri osat päärakenteeseen. Kantolaakerin päätarkoitus on pitää vetoakseli paikallaan, ja sen on oltava immuuni tärinälle ja koville ajo-olosuhteille toimiakseen oikein ja turvallisesti. On tilanteita, joissa kantolaakeri voi vaurioitua, esimerkiksi liiallinen kuormitus sekä toimintahäiriö vetoakselilla, joka voi aiheuttaa siihen liian suuren vääntömomentin. Vetoakseli on ajoneuvon osa, joka siirtää voiman pyörille voimantuottoyksiköstä.

Kannatinlaakereita on tavallisesti kaksi kappaletta, jotka pitävät vetoakselin tukevasti kiinni, kun se luovuttaa voimaa voimansiirrosta pyörille myös vaihtelevissa kulmissa. Vetoakselin toinen tarkoitus on antaa ajoneuvolle joustavuutta, jotta se voi hallita itseään erilaisten ajo-olosuhteiden aiheuttamien vaihteluiden mukaan. On tärkeää tietää, että kaikissa ajoneuvoissa ei ole vetoakselia, sillä joissakin ajoneuvoissa on sisäinen hammaspyöräjärjestelmä, joka siirtää voimaa pyörille yksitellen.

SKF on tunnettu kantolaakerien korvaavien laakereiden valmistaja, sillä yritys on erikoistunut laakereihin, joilla on korkea vakaus sekä luotettavuus. Kaikkien vaihteiston komponenttien on oltava oikein sijoitettuja melun, tärinän ja energiahäviön vähentämiseksi. SKF suunnittelee korkealaatuisia kantolaakerinvaihtolaakereita, jotta saadaan aikaan tällainen järjestelmä, joka tarjoaa myös korkean suorituskyvyn. Yleensä koko laite koostuu kahdesta laakerista, jotka voivat olla rullalaakereita tai kuulalaakereita, joissa on syvät urat. Nämä laakerit kiinnitetään sitten kantolaakeriin. Kantolaakerin muoto suunnitellaan erityisvaatimusten ja sovelluksen mukaan.

Syväuraiset kuulalaakerit liitetään suoraan vaihteistoon, jolloin ulkorenkaan istukkaa ei tarvita, vaikka tämä ei olekaan tämän laitteen ainoa etu. Tällä järjestelmällä on merkittävästi pienemmät kokonaiskustannukset sekä korkea käyttötehokkuus. Komponenttien oikean sijoittelun ansiosta se tuottaa vähemmän kuulalaakerimelua ja tärinää. SKF käyttää uusinta teknologiaa pitääkseen mallit pienikokoisina ja kevyinä, sillä nämä ominaisuudet voivat vaikuttaa suoraan kielteisesti ajoneuvon kokonaissuorituskykyyn. Yksi tämän järjestelmän suurimmista eduista on sen yksinkertaistettu kokoonpanoprosessi, joka tekee asennuksesta helppoa.

Miksi kantolaakerit vikaantuvat?

Yleensä vierintäelementit, kuten kuula- ja rullalaakerit, ovat kestäviä ja luotettavia komponentteja kaikissa ajoneuvoissa. Nämä osat elävät joskus pidempään kuin itse ajoneuvo niiden korkean laadun ja kestävyyden vuoksi, mutta joskus ne hajoavat tai vaurioituvat. Vaikka näin ei tapahdu usein, mutta kun näin tapahtuu, se maksaa paljon ja korjaaminen vie aikaa. Vastoin yleistä uskomusta, pieni prosenttiosuus kaikista kantolaakerin vaihdon epäonnistumisista johtuu materiaalista tai huonosta laadusta, kun taas suurin osa näistä rikkoutumisista johtuu muista tekijöistä.

Joskus kantolaakerit vikaantuvat äärimmäisten käyttöolosuhteiden, huonon käsittelyn tai huonon asennuksen vuoksi, kun taas toisinaan se tapahtuu voitelun puutteen tai muiden asiaankuuluvien seikkojen vuoksi. Useiden tällaisista vioista tehtyjen tutkimusten mukaan niistä kerätyt tiedot paljastivat, että yli 50 % näistä vioista tapahtuu väärän voitelun vuoksi, noin 25 % tapauksista ilmoittaa syyksi vääränlaisen asennuksen, kun taas noin 20 % näistä vioista tapahtuu muiden syiden vuoksi.

Kitkalaakerit on tärkeää voidella, jotta estetään kaikenlainen kosketus eri metalliosien välillä. Voitelun puutteen vuoksi rullat, juoksuradat ja renkaat voivat koskettaa toisiaan ja vaurioitua. Tämä ei ole ainoa voitelun tarkoitus liukulaakerin vaihdossa, sillä voitelu suojaa myös eri osia korroosiolta ja lämmöltä sekä vähentää melua ja tärinää. Oikein voideltu kantalaakerin vaihto voi saavuttaa maksimaalisen käyttöikänsä. Asianmukaisen voitelun puute on yksi syy voiteluvikaantumiseen, kun taas monia muita syitä on.

Voiteluvikaantuminen voi johtua laitteessa käytetyn voiteluaineen riittämättömästä määrästä, liian korkeasta lämpötilasta, joka voi vaurioittaa rasvaa tai öljyä ja viime kädessä kannatinlaakereita, likaantumisesta, kuten liasta ja vedestä, vääränlaisen voiteluaineen käytöstä, kuten rasvan käyttämisestä öljyn sijasta ja päinvastoin, sekä laakereiden ylisuuresta voitelusta. Toisin kuin kuulalaakereissa, kantalaakereissa käytettävät vierintäelementit tarvitsevat hyvin ohuen voitelukerroksen laakerin eri osien välissä. Tällöin öljy tai rasva on valittava sen perusteella, miten hyvin ne pystyvät pitämään elementit erillään toisistaan.

Voiteluvika voidaan havaita diagnosoimalla kantalaakerien juoksuratoja ja vierintäelementtejä. Jos näissä elementeissä on liiallisia kulumisjälkiä tai juoksuradat ovat värjäytyneet, nämä elementit voivat johtaa ylikuumenemiseen suurella nopeudella ja ne voivat johtaa täydelliseen vikaantumiseen. Lisäksi asianmukaisen voitelun puuttuminen tai voitelun ominaisuuksien heikkeneminen voi johtaa laitteen metalliosien väliseen suoraan kosketukseen. Vaikka tämäntyyppinen kuluminen alkaa mikroskooppisella tasolla, mutta se lisääntyy vähitellen, mikä voi johtaa vielä suurempiin vaurioihin.

Miten tunnistetaan kantolaakerin ja kantolaakerin vaihto-ongelmat?

Kantolaakerin vaihtoon voi liittyä monia erilaisia ongelmia, kun taas monissa tilanteissa kantolaakerin vaihtaminen voi aiheuttaa vaurioita muille osille. Jotkin ongelmat on helppo tunnistaa, kun taas joihinkin ongelmiin tarvitaan riittävästi tietoa, kokemusta ja taitoja. Onneksi osa yleisimmistä kantolaakeriongelmista on helpompi diagnosoida ja voit kuulla epätavallisen äänen saadaksesi käsityksen siitä, mikä toimintahäiriöinen osa aiheuttaa tämän. Muut kuin kantolaakerin vaihtoon liittyvät ongelmat, jotkut akseliongelmat voidaan tunnistaa myös yksinkertaisesti kuulemalla epätavallisia ääniä, joita ajoneuvot tuottavat vikaosien kanssa.

Jos ajoneuvo tuottaa naksahtelevaa ääntä kaarreajossa tai kuristavaa ääntä kiihdytettäessä, se johtuu todennäköisesti kuluneesta CV-nivelestä. On tärkeää tietää, että tämä erityinen ongelma ei yleensä johdu kannatinlaakereista, eikä tätä matalaa ääntä pidä sekoittaa muihin kannatinlaakereihin liittyviin ongelmiin, joissa ne tuottavat raskaampaa ääntä. Jos ääni on jatkuvaa huminaa tai hurinaa, joka kasvaa nopeuden kasvaessa vähitellen, se saattaa johtua kuluneista kantolaakereista tai hammaspyörän laakereista.

Tämän ongelman todellisen syyn tunnistaminen on melko yksinkertaista, koska hammaspyörän laakerit ja kantolaakeri pyörivät eri nopeuksilla. Pinionin laakerit pyörivät nopeammin, jolloin voit nähdä, mikä osa tuottaa äänen. Joskus myös löystyneet hammaspyörän laakerit aiheuttavat tämän äänen. Jos ajoneuvo tuottaa kiihdyttäessä liiallista kolinaa, on varmistettava, tuleeko ääni voimansiirrosta vai akselista. Valitettavasti on monia osia, jotka voivat aiheuttaa tämän äänen, mutta voit yksinkertaisesti aloittaa helpoimmasta osasta ja käyttää eliminointiprosessia viallisen osan löytämiseksi.

Tämän ongelman voivat aiheuttaa kuluneet kantolaakerit, kuluneet hammasrattaan laakerit, löysät kantolaakerin vaihdot tai hammasrattaan laakereiden mutterit, kuluneet tasauspyörästöt tai minkä tahansa näiden osien väärä säätö. Jos olet juuri tehnyt joitakin töitä ajoneuvoosi, on todennäköistä, että huono asennus aiheuttaa tämän ongelman. Joskus ajoneuvo tuottaa matalaa ääntä yksinomaan suurella nopeudella, et ehkä huomaa mitään eroa tai ongelmaa pienellä nopeudella, mutta tässä tapauksessa vialliset osat voivat vahingoittaa muita osia. Sama ongelma voi myös aiheuttaa liiallista tärinää suurella nopeudella.

Tämän ongelman aiheuttavat yleensä kantolaakerit, ja ongelmaan on puututtava välittömästi. Jos tunnistat tämän nimenomaisen ongelman varhaisessa vaiheessa ja ainoa vaurioitunut osa on kantolaakeri, voit selvitä siitä kantolaakerin vaihdolla, mutta useimmissa tapauksissa vialliset kantolaakerit voivat vaurioittaa muita akselin osia metallinlastuilla. Tällöin akseli pitäisi rakentaa uudelleen, mikä voi olla aikaa vievää ja kallista.

Miten valita oikea voitelu kantolaakerin vaihtoa varten?

Ei ainoastaan kantolaakerin vaihdossa, vaan kaikenlaisissa laakereissa voitelulla on tärkeä rooli järjestelmän kokonaissuorituskyvyn ja luotettavuuden kannalta. On siis tärkeää valita oikeanlaiset laakerivoitelutyypit, muuten kantolaakerit voivat pettää ja aiheuttaa vahinkoa ajoneuvon muille osille. Voitelua valittaessa on pidettävä mielessä kolme tärkeintä asiaa. Ensinnäkin voitelua on käytettävä oikea määrä, ja oikea voitelun määrä kantolaakereissa riippuu lämpötilasta sekä laitteessa käytettävistä tiivisteistä.

Toiseksi voitelun tyypin on oltava oikea, ja joitakin yleisimpiä tyyppejä ovat öljy ja rasva. Joissakin tapauksissa käytetään myös kiinteitä voiteluaineita, mutta tämä ei tapahdu useimmissa tapauksissa. Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä on otettava huomioon voitelun laatu. Kantolaakerin vaihdossa käytettävän voiteluaineen on oltava puhdasta, koska voiteluaineessa olevat epäpuhtaudet voivat vahingoittaa laitteen sisäosia.

Rasva voiteluaineena

Rasva on yleinen kantolaakerin vaihdossa käytettävä voiteluaine, ja sitä on käytettävä normaalilämpötilassa, -suorituskyvyssä ja -olosuhteissa. Rasva on suosittu valinta, koska sillä on monia etuja sen vastineeseen, öljyyn, verrattuna. Sitä on helpompi käyttää, se on edullisempi ja se antaa paremman suojan kosteutta ja lian kaltaisia epäpuhtauksia vastaan. On olemassa erityyppisiä rasvoja, jotka on valittava tietyn sovelluksen ja sen ympäristön mukaan, jossa laite toimii. Joitakin rasvoja luokittelevia ominaisuuksia ovat kovuus, vedenkestävyys ja stabiilisuus.

Tosiasiassa rasva on suspendoitunutta öljyä pohjassa, ja kun tämä pohja tai kantaja-aine joutuu äärimmäiseen lämpötilaan tai kosteuteen, se muuttuu vaahdoksi. Rasvassa käytetty huonolaatuinen pohja voi aiheuttaa tällaisen altistumisen, joka voi johtaa johonkin vaaralliseen. Liikavoitelu on vakava ongelma erityisesti suuritehoisissa koneissa ja laitteissa. Suurella nopeudella eri komponentit ja osat työntävät liikaa rasvaa pois tieltään, mikä nostaa lämpötilaa. Siinä tilanteessa rasvan lisääminen vain pahentaa asemaa, koska liiallinen rasvamäärä on alun perin ongelman syy.

Kantajalaakereiden seuraavan voitelun ajankohdan määrittävät monet eri tekijät. Joitakin näistä tekijöistä ovat laakerien koko, tyyppi, nopeus, rasvan tyyppi ja käyttölämpötila. Kuulalaakerit käyttävät korroosiosuojaa sekä kotelon on oltava koko ajan täynnä rasvaa, koska nämä laakerit toimivat hitailla nopeuksilla.

Öljy voiteluaineena

Kuulalaakerin öljyvoitelu on sopiva valinta niissä sovelluksissa ja tilanteissa, joissa rasvan käyttö voiteluaineena ei ole mahdollista. On joitakin tiettyjä tilanteita, jotka eivät sovi yhteen rasvan kanssa, esimerkiksi nopeus ja käyttöolosuhteet. Öljyä käytetään myös sovelluksen muiden vaatimusten täyttämiseksi tiivisteiden osalta. On olemassa kahdenlaisia järjestelmiä, joissa käytetään öljyvoitelua. Öljykylpyjärjestelmää käytetään matalan nopeuden sovelluksissa, kun taas öljykiertojärjestelmää käytetään sovelluksissa, joissa lämpötila nousee korkeaksi suuren nopeuden vuoksi.

Korkealla suorituskyvyllä öljy tunkeutuu laitteen sisäisiin osiin imemään lämpöä, ja öljyn ruiskutusjärjestelmä varmistaa, että jokainen öljyä tarvitseva komponentti saa sitä. Lisäksi öljyn ruiskutusnopeus asetetaan huolellisesti, sillä sen on oltava riittävän suuri, jotta tunkeutuminen onnistuu. Öljynvaihtoaika riippuu useista tekijöistä, kuten laadusta ja käyttöympäristöstä. Jos kone toimii ympäristössä, jossa saastuminen on mahdollista, öljy on vaihdettava usein.

Ideaalisessakin käyttöympäristössä kantolaakerin vaihtotiivisteet voivat vuotaa, mikä johtaa lopulta joko saastumiseen tai komponenttien kulumiseen voitelun puutteen vuoksi. Vuotava tiiviste ei välttämättä ole osoitus epäonnistuneesta tiivisteestä, sillä myös muut tekijät, kuten öljyn tai rasvan määrä, voivat aiheuttaa tämän ongelman.