Smary do lin i łańcuchów – przegląd i charakterystyka

Efektywne smarowanie jest sposobem na ograniczenie zużycia i przedłużenie żywotności urządzeń. Odpowiedni smar jest potrzeby przy wszystkich elementach ruchomych, zwłaszcza jeśli pracują pod dużym obciążeniem. Przykładem części, które potrzebują precyzyjnego i regularnego stosowania smaru, są liny i łańcuchy, które w wielu przypadkach są też narażone na kontakt z zanieczyszczeniami i wodą, a przez to zagrożone uszkodzeniami i korozją.

Jakie jest znaczenie dobrego smarowania i właściwego doboru środków smarnych?

Każde przedsiębiorstwo wykorzystujące maszyny i urządzenia dąży do maksymalnego wydłużenia czasu ich bezawaryjnej pracy, ponieważ pozwala to na ograniczenie kosztów napraw oraz wydatków związanych z nieoczekiwanymi przestojami. Najlepszą metodą zachowania wykorzystywanego sprzętu w dobrym stanie jest przestrzeganie zaleceń co do właściwej konserwacji i odpowiednio częstej wymiany elementów podlegających zużyciu. Ważna jest regularne zmienianie płynów eksploatacyjnych, a w przypadku podzespołów mechanicznych korzystanie z odpowiednio dobranego smaru. Zwykle czynność smarowania jest kojarzona z łożyskami oraz kołami zębatymi, jednak jest ona niezbędna również w przekładniach cięgnowych, w których zostały zastosowane łańcuchy, a także tam, gdzie używane są liny stalowe – zarówno w naciągach stabilizujących elementy konstrukcji, jak i linach montowanych we wszelkich dźwignicach, m.in. wciągarkach, suwnicach i żurawiach samochodowych. Dobry dobór środków smarnych i ich odpowiednie aplikowanie są warunkiem uzyskania należytej niezawodności, ale też zmniejszenia powstającego tarcia – wyjaśnia przedstawiciel  Bamart, która specjalizuje się w sprzedaży łożysk tocznych i chemii technicznej.

Tarcie jest jedną z głównych przyczyn awarii wszelkiego rodzaju maszyn i urządzeń. Powoduje ścieranie się poszczególnych elementów ruchomych, które ze sobą współpracują, sprawiając, że tracą swój kształt i właściwości użytkowe. Problemem jest też powstawanie wysokiej temperatury, które może prowadzić do zmiany struktury materiału, a nawet jego stopienia się. Niepożądanym efektem tarcia jest znaczny wzrost oporów, generowanych przy pracy poszczególnych elementów. Powoduje to w wielu przypadkach nadmierne obciążenia, które mogą doprowadzić do osłabienia struktury materiału, powstawania mikropęknięć, które z czasem zaowocują zmniejszeniem wytrzymałości i awarią. Rosnące opory i praca z wysokim obciążeniem łączą się ponadto z większym zużyciem energii – prądu elektrycznego czy paliwa, w zależności od rodzaju napędu.

Nałożona na pracujące powierzchnie warstwa środka smarnego o dobrze dobranych parametrach – przede wszystkim lepkości i wytrzymałości temperaturowej oraz stosowana we właściwej ilości może wyeliminować problemy generowane przez tarcie. Warstwa filmu, która pokrywa poruszające się powierzchnie sprawia, że mogą się one przemieszczać względem siebie z mniejszymi oporami, ponieważ wypełnione są obecne na nich chropowatości i nierówności. Odpowiednie smarowanie oznacza zmniejszenie temperatury przez odprowadzanie części ciepła. W wielu przypadkach ważne jest to, że środki smarne wypierają wodę, co zmniejsza ryzyko utleniania się metalu i powstawania osłabiających strukturę i niszczących powierzchnię ognisk rdzy.

Dlaczego liny stalowe potrzebują smarowania i jakie powinny być właściwości używanego smaru?

Dobre smarowanie jest elementem, który może znacznie wydłużyć czas eksploatacji lin stalowych niezależnie od sposobu, w jaki są wykorzystywane. Każda lina jest zbudowana z pojedynczych drutów, które skręcone heliakalnie, tworzących poszczególne splotki. Druty są zwykle owijane wokół rdzenia, który przenosi obciążenia wzdłużne. Choć budowa liny może być różna, zarówno ze względu na przekrój i rodzaj użytych drutów, jak i rodzaj i materiał rdzenia, a także ilość splotek, jakie ją tworzą, to większość konstrukcji jest oparta właśnie na takim schemacie. Tworzące linę druty podczas pracy są poddawane różnym obciążeniom, powodującym ich wzajemne przemieszczanie się. Ich źródłem może być zarówno obciążanie liny dużą masą, jak i zaginanie jej na bloczkach i kołach. Liny są wprawdzie zawsze dokładnie smarowane przez ich producenta, jednak w trakcie eksploatacji część użytych środków smarnych jest wypłukiwania, zwłaszcza w przypadku lin narażonych na działanie warunków atmosferycznych. Smar ulega też zanieczyszczeniu czy przegrzaniu, co zmienia jego właściwości.

Smarowanie lin jest niezbędne nie tylko ze względu na tarcie pojawiające się między tworzącymi je drutami, lecz też to, które pojawia się między liną a używanymi kołami, bębnami, rolkami czy kołami pędnymi. Problemy ze smarowaniem oznaczają w takim przypadku przedwczesne zużycie samej liny i współpracujących z nią elementów. Ważne jest zabezpieczenie struktury liny przed korozją. Zapobiega to przyspieszeniu stopniowego narastania zużycia i chroni przed zerwaniem poszczególnych drutów, co może prowadzić do problemów z eksploatacją liny i bardzo poważnie zwiększa ryzyko uszkodzenia urządzenia, w którym jest zamontowana lina.

Smar używany do lin stalowych powinien mieć właściwości maksymalnie zbliżone do tego, jaki wykorzystano podczas ich produkcji. Ważne są odpowiednia lepkość, gwarantująca dobre przyleganie do liny oraz właściwości hydrofobowe, zwłaszcza w przypadku lin używanych w środowisku wilgotnym czy narażonych na kontakt z wodą. Ponieważ rdzenie lin stalowych mogą być wykonywane z różnych materiałów, nie tylko stali, ale też np. rozmaitych tworzyw sztucznych użyty smar do lin powinien być dopasowany tak, by nie obniżał ich trwałości. Jedną z kluczowych właściwości smaru do lin jest dobra zdolność do penetracji, gwarantująca głębokie wnikanie w poszczególne splotki.

Smarowanie łańcuchów i używane środki smarne

Powstawanie znacznego tarcia jest związane ze specyficzną budową łańcuchów. Ich najpopularniejsze typy, czyli łańcuchy drabinkowe mają ogniwa zbudowane z dwóch równoległych płytek połączonych dwiema tulejami. W tulejach umieszczone są sworznie z osadzonymi na nich dwiema płytkami zakrywającymi z obu stron wyloty tulei. Ogniwo ze sworzniami zawiera dwa sworznie i ma taką samą długość jak ogniwo z tulejami, choć jest naturalnie szersze. Łańcuch zbudowany na przemian z ogniw z tulejkami i sworzniami może łatwo się zaginać, opasując zarówno koło napędowe, jak i napędzane. Podczas jego pracy tarcie pojawia się w wielu miejscach – między wewnętrzną częścią tulejki a zewnętrzną powierzchnią sworznia, między wewnętrzną powierzchnią płytki, w której osadzone są sworznie oraz zewnętrzną powierzchnią płytki z tulejkami. Tarcie występuje również między zębami kół przekładni oraz zewnętrzną powierzchnią tulejek.

Prawidłowa praca łańcucha wymaga więc użycia odpowiedniego środka smarnego. W przypadku łańcuchów ważna będzie lepkość, za której sprawą smar utrzyma się na elementach łańcucha, ale też dobra zdolność do penetracji pozwalająca na przenikanie między tuleję a sworzeń, a także między sąsiadujące ze sobą powierzchnie płytek. Istotne będą właściwości hydrofobowe, które pomogą w ochronie łańcucha przed korozją.

Nakładanie smaru na łańcuch może się odbywać w różny sposób. Popularne są metody kropelkowe, w których smar jest podawany bezpośrednio na łańcuch, a odpowiednie wyprofilowanie płytek ułatwia jego rozprowadzanie. Wykorzystuje się kąpiele w smarze, kiedy łańcuch przechodzi przez mocno rozrzedzony środek smarny. Używane jest smarowanie za pomocą mgły olejowej, która powstaje wskutek rozbryzgiwania środka smarnego. Możliwe jest smarowanie ciśnieniowe, gdy smar jest podawany przez dysze znajdujące się po obu stronach przesuwającego się łańcucha. W urządzeniach, które można bez problemu wyłączyć z ruchu, a smarowanie może się odbywać dość rzadko, korzysta się także z metod ręcznego nakładania smaru.