Valjčni ležaji omogočajo rotacijsko gibanje med različnimi strojnimi sestavnimi deli z zmanjšanim trenjem.
V tehnologiji se zato valjčni ležaji med drugim uporabljajo za vodenje in podpiranje gredi in osi. Valjčni ležaji temeljijo na načelu kotalnega trenja: sestavljeni so iz notranjega in zunanjega obroča, med katerima se kotalijo kotalni elementi, ki so zaradi dodatnega zmanjšanja trenja in obrabe ločeni s kletko. Glede na obremenitev se uporabljajo različne vrste kotalnih elementov, kot so kroglice ali valjčki. Zaradi kotalnega trenja, povezanega z obliko kotalnega elementa, so kroglični ležaji še posebej primerni za visoke hitrosti, medtem ko so kotalni ležaji primernejši za visoke obremenitve.

Naloge maziva za kotalne ležaje

Cilj mazanja kotalnih ležajev je z mazalnim filmom preprečiti kovinski stik med kotalnimi in drsnimi površinami ter tako dodatno zmanjšati drsno trenje v kotalnem ležaju. Poleg tega mazanje kotalnega ležaja vodi k izboljšanju zaščite pred obrabo. S tem se preprečijo poškodbe ležaja, podaljša njegova življenjska doba in poveča zanesljivost delovanja. Glede na vrsto maziva (olje ali mast z ustreznimi dodatki) so dodatne naloge maziva v kotalnem ležaju še zaščita pred korozijo, odvajanje toplote iz ležaja, zaščita ležaja pred notranjim in zunanjim onesnaženjem, dušenje hrupa pri delovanju ležaja in podpora tesnilnemu učinku ležajnih tesnil.

Merila za odločanje o mazanju z mastjo ali oljem
Mazanje z mastjo se uporablja za približno 90 % vseh kotalnih ležajev. Glavne prednosti mazanja z mastjo so

• zelo majhna zahtevnost načrtovanja
• dobra podpora za tesnjenje ležaja
• dolga življenjska doba
• majhen torni navor
• dobre lastnosti za tek v sili s trdnimi mazivi
• dobre lastnosti dušenja hrupa
• Ob pravilni izbiri maziva zagotavljajo zanesljivo mazanje pri širokem razponu hitrosti in obremenitev za vse tipe ležajev, razen za kroglične kotalne ležaje.

Struktura in značilnosti maziv
Maziva so sestavljena iz osnovnega olja, ki ga veže zgoščevalec. Zato olje ostane na mazalni točki. Tam zagotavlja učinkovito zaščito pred trenjem in obrabo ter zapira mazalno mesto pred zunanjimi vplivi, kot so vlaga in tuje snovi. Zato so masti idealne za uporabo v kotalnih ležajih. Značilne lastnosti delovanja masti, kot so točka kapljanja, nosilnost in odpornost proti vodi, so odvisne od osnovnega olja in zgoščevalca. Dodatki, ki so dodani masti, izboljšajo zaščito pred korozijo in obrabo, nosilnost in oprijemljivost ter odpornost proti staranju.

Značilnosti za izbiro masti za kotalne ležaje

Izbira masti za kotalne ležaje temelji na zasnovi kotalnega ležaja in materialu kletke kotalnega ležaja (kovine ali plastika) ter na pogojih delovanja in uporabe, kot so delovna temperatura, območje hitrosti, tlačna obremenitev in vplivi okolja (voda, prah ali agresivni mediji). Za karakterizacijo masti za kotalne ležaje so na voljo naslednje značilnosti.

1.Razred NLGI

Pri mazalnih maščobah je konsistenca parameter za trdnost masti. Razvrstitev maziv po NLGI sega od zelo mehke (razred 000) do zelo čvrste (razred 6). Masti v razredih NLGI 1-4 so primerne za uporabo v kotalnih ležajih.

2.Kapljevina (v °C)

Kapljevina mazalne masti je temperatura, pri kateri se mast utekočini. Je bistveno višja od priporočene delovne temperature, ki je v primeru kotalnega ležaja poleg temperature okolice določena tudi s toploto, ki se med delovanjem razvija v ležaju.

3.Vrednost VKA

Tester s štirimi kroglicami je preskusna naprava za maziva, ki se uporabljajo pri visokih površinskih tlakih. Sestavljen je iz vrteče se tekoče kroglice, ki drsi po treh nepremičnih kroglicah. Med preskusom največje absorpcije obremenitve maziva deluje na kroglico preskusna sila, ki se postopoma povečuje, dokler se sistem štirih kroglic zaradi torne toplote ne vari.

4. Vrednost DN (faktor hitrosti)

Vrednost DN določa največje obodne hitrosti, do katerih se lahko uporablja mazivo v kotalnem ležaja. Izračuna se iz hitrosti, srednjega premera ležaja (v mm) in faktorja za upoštevanje komponente drsnega trenja pri zasnovi ležaja.

5.Vrednost SKF Emcor

Metoda SKF Emcor se uporablja za oceno protikorozijskih lastnosti maziv za kotalne ležaje. Masti se doda voda in analizira na korozijo v samonastavljivih krogličnih ležajih z določenim časom delovanja, hitrostjo in določenim časom mirovanja v skladu s standardom DIN 51802. Če vizualni pregled testnih obročev ne pokaže korozije, je stopnja korozije 0. Če je korozija zelo močna, je stopnja korozije 5.

Mazanje kotalnih ležajev

Pomemben predpogoj za visoko zanesljivost delovanja kotalnega ležaja je stalna oskrba z mazivom. Pri prvem ali ponovnem mazanju ležaja je treba upoštevati navodila proizvajalca ležaja. Polniti ga je treba tako, da so zanesljivo namazane vse funkcionalne površine. Počasi delujoče ležaje (vrednost DN < 50.000) in njihova ohišja lahko napolnite v celoti, hitro delujoče ležaje (vrednost DN > 400.000) pa do 1/4 proste notranjosti ležaja. V nasprotnem primeru je priporočljivo polnjenje do 1/3.

Ležaji, mazani z mastjo, so dovolj zanesljivi, če niso preseženi intervali ponovnega mazanja. Ponovno mazanje je potrebno, če je življenjska doba masti krajša od pričakovane življenjske dobe ležaja. Ponovno mazanje se izvaja z uporabo mazalne pištole ali avtomatskih sistemov za mazanje. Če je mogoče, je treba mazanje opraviti med delovanjem. Količine ponovnega mazanja znašajo 50-80 % začetne količine polnjenja. Če porabljene masti ni mogoče odstraniti, je treba količino masti omejiti, da se prepreči prekomerno mazanje ležaja.

Če so intervali dodatnega mazanja dolgi, je treba mazivo zamenjati čim bolj popolno. Pred zamenjavo z drugo vrsto masti je treba kotalni ležaj vedno očistiti ali ponovno namazati, dokler se stara mast popolnoma ne iztisne iz ležaja. V tem primeru je treba predhodno preveriti mešanje maziv in združljivost materialov.