Лежајеви за електромоторе: намена, примена и типови

У 21. веку електромотори постају све ефикаснији, али су и захтеви за њима сходно томе строжи. Свако ко прати код зна да је важно узети у обзир квалитет и поузданост свих компоненти мотора, посебно лежајева. Дизајн лежаја у великој мери утиче на то колико поуздано ради мотор, колико се брзо истроши и да ли су његове перформансе високе.

Лежај је једна од главних јединица било ког електромотора, јер кроз њега осовина ротора притиска кућиште и преноси оптерећења на њега. И само захваљујући лежајевима постоји равномеран и исправан трајни ваздушни зазор између статора и ротора када мотор ради под оптерећењем.

Из тог разлога, веома је важно одабрати праве лежајеве: они морају бити одговарајуће величине, типа и дизајна како би се обезбедила највећа могућа ефикасност минимизирањем губитака због трења.

Неискусном раднику може се чинити да ако лежај поквари, нема озбиљног проблема и да није потребна поправка или одржавање, јер квар није толико критичан. Па зашто трошити новац на поправке?

На моторима мале снаге то може бити случај. Али за сваки мотор ће важити да је боље одмах уградити добре лежајеве најпогоднијег типа и ако је могуће довољно квалитетне да издрже сва радна оптерећења у нормалним условима рада за дотични мотор.

Непотребно је рећи о великим снажним моторима, код којих чак и мањи квар у лежају може повући као грудва снијега, низ проблема и кварова у раду повезане опреме. То може довести до прекида производње и скупих застоја сложених и скупих машина и опреме.

Због тога је критично и неопходно за електромоторе велике снаге да користе поуздане, висококвалитетне лежајеве који се лако инсталирају и уклањају, а веома су пожељни — уз праћење стања и лако одржавање.

Претпоставимо да постоји електрични мотор који ради у инсталацији са директним спрегнутим погоном. Конфигурација преноса је уздужна, па радијално оптерећење на лежишту и кроз лежиште на кућишту мотора није толико велико јер систем моторног погона има свој ослонац.

Али шта ако се донесе одлука да се дати мотор накнадно угради на опрему за погон ремена где је ременица монтирана на осовину мотора? У овом случају, радијална оптерећења на лежајевима ће се значајно повећати, а под таквим условима, лежајеви, који нису дизајнирани за такво оптерећење, могу лако пропасти.Систем неће моћи да ради нормално и стабилно.

Последњих година ни област развоја и производње лежајева није поштеђена напретка. Напредак је посебно приметан у прецизној обради материјала лежајева и технологији израде лежајева, као и у правцу подмазивања: стазе клизања прстенова, ваљака и куглица данас имају боље површине, што доводи до смањења трења, а самим тим и буке и за смањење губитака енергије.

Најбоља мазива чине лежајеве заиста издржљивима, а моторе поузданијим и отпорнијим на превремено хабање. Упечатљив пример су вучни мотори најновијих брзих електричних возова.

Електрични возови најновије генерације постављају високе захтеве за квалитет и поузданост вучних мотора наизменичне струје. И најновији кампови су овде одлични.

Тешки услови рада, значајан удар и радијална оптерећења при највећој брзини вратила. Возови возе великом брзином и услуга је ретка. Чињеница високог квалитета савремених лежајева је очигледна.

Лежајеви, посебно код мотора великих брзина, највише пате од електричне ерозије. Разлог за ову деструктивну појаву је што залутале струје пролазе кроз лежиште. Што је струја већа и што је дуже њено излагање, то је веће оштећење лежишта.

Понекад електрични лукови изазивају ерозију, што доводи до малих кратера на стазама клизања и котрљајућим елементима, што доводи до прераног квара лежаја.

Керамички котрљајни елементи у лежајевима, као и диелектрични премаз нанет плазма прскањем, помажу у решавању проблема ерозије. Заптивна акрилна смола се наноси на керамички слој. Ово је важно за вучне моторе у брзим возовима. Смола штити лежиште од штетног дејства паре и алкалних детерџената који се користе за прање композиција.

Одговарајуће подмазивање је важан фактор у продужењу века трајања било ког лежаја. Мазиво мора довољно да продре до котрљајућих елемената.

Рачунарска динамика флуида (ЦФД) и анализа коначних елемената помажу у оптимизацији дистрибуције мазива и одржавању чврстоће лежаја. Наравно, ово ће само помоћи да се продужи век трајања склопа ако је лежај правилно одабран за услове радног оптерећења мотора у који је уграђен.

Обично, у циљу оптимизације економских трошкова одржавања лежајева, планирано одржавање све опреме је усклађено са распоредом одржавања осталих делова. Да би то урадили, ако је могуће, проширују интервале подмазивања директно на лежајеве електромотора, користећи ефикасне заптивке и најбоље методе њиховог подмазивања.

Погледајте и на веб страници: Рад, одржавање и отклањање кварова на лежајевима електромотора