Type Lagers
Er zijn twee hoofdcategorieën van lagers: glijlagers en wrijvingsarme (rollende) lagers. Glijlagers werken op het principe van glijdende beweging, terwijl rollagers werken op het principe van rollende beweging.
Glijlagers (Glijwrijvingslagers)
Glijlagers functioneren op basis van glijwrijving en bevatten geen rollende elementen; ze zijn over het algemeen stiller dan wrijvingsarme lagers omdat ze geen bewegende delen hebben. Glijlagers kunnen worden toegepast in roterende of lineaire systemen. Bijvoorbeeld, een as die in een gat draait, is een toepassing van een glijlager voor roterende beweging; een schuivende lade is een lineaire toepassing. Glijlagers worden meestal gekozen voor hoge belasting, lage snelheid toepassingen.
Glijlagers worden ook wel glijlagers, dunfilmlagers, filmlagers, schuiflagers, witmetallagers, Babbittmetallagers, hydrodynamische lagers en hydrostatische lagers genoemd. Helaas worden deze termen niet altijd correct toegepast, wat tot verwarring leidt. Bijvoorbeeld, Babbittmetallagers zijn lagers die zijn vervaardigd uit Babbittmetaal (een zachte metaallegering), maar mensen labelen vaak alle glijlagers als ‘Babbittlagers’, wat onjuist is.
Glijmetallagers worden gebruikt voor veel grote machines, waaronder stoomturbines en grote maritieme tweetakt schepen, maar ze worden ook gebruikt voor bijna alle interne verbrandingsmotoren (IC) motoren, omdat ze het mogelijk maken om het lager in twee of meer afzonderlijke stukken te installeren.
Glijlager Smering
Het schuiven van één materiaal over een ander creëert wrijving, hitte en slijtage. Behalve bij zeer lage belastingstoepassingen, zal een glijlager altijd een vorm van smeermiddel gebruiken om wrijving te verminderen. Het is theoretisch mogelijk om veel vloeistoffen en gassen als smeermiddel te gebruiken, hoewel het meest voorkomende minerale olie is. Andere beproefde smeermiddelen zijn water, vloeibaar koelmiddel, kerosine, benzine, verschillende zuren en zelfs gesmolten metaal. Zie ons lager smeerartikel voor meer details.
Glijlager smeermiddelen scheiden het gehele lageroppervlak van het belastingoppervlak, zodat er theoretisch geen contact is tussen de twee glijdende oppervlakken. Hoewel er theoretisch geen contact is tussen de oppervlakken, is het in de praktijk erg moeilijk om de twee oppervlakken altijd volledig te scheiden.
Glijlager Smering
De meeste glijlagers gebruiken vloeibaar smeermiddel. Bijvoorbeeld, bijna alle auto's gebruiken een vorm van smeeroliesysteem. Olie wordt in de ruimte tussen het lager en de belastingoppervlakken gepompt (hydrostatische smering) en dit creëert een dunne oliefilm die -theoretisch- de twee glijdende oppervlakken volledig scheidt. Zodra de motor draait (viertakt of tweetakt), is het mogelijk om de motor te smeren door de beweging van de as (hydrodynamische smering).
Glijlagers mogen nooit in gebruik worden genomen zonder dat er een vorm van smering wordt geleverd, slijtage bij het opstarten is meestal meer dan de slijtage tijdens de gehele periode dat de motor draait.
Geniet u van dit artikel? Zorg er dan voor dat u onze Lager Video Cursus bekijkt! De cursus bevat een quiz, handboek, en u ontvangt een certificaat wanneer u de cursus voltooit. Geniet ervan!
Vloeistoflagers (Hydrostatisch en Hydrodynamisch)
Vloeistoflagers zijn lagers die een dunne laag olie of gas gebruiken om de lageroppervlakken volledig van de belasting te scheiden. Dit type lager wordt gebruikt voor hoge belasting en hoge snelheidstoepassingen. Vloeistoflagers worden geclassificeerd als hydrostatisch en/of hydrodynamisch.
Hydrostatische lagers worden gesmeerd met behulp van een externe pomp om een statische drukhoogte te handhaven. Bijvoorbeeld, een smeersysteem kan bestaan uit een oliecarter, pomp en lagers. Het systeem is hydrostatisch omdat de oliepomp de statische drukhoogte levert die nodig is voor smering.
Hydrodynamische lagers worden gesmeerd door de beweging van de as zelf. De bewegende as roteert en creëert een oliewig tussen de lagercontactoppervlakken.
Het is mogelijk dat een lager zowel hydrodynamisch als hydrostatisch gesmeerd is. Bijvoorbeeld, een oliepomp kan lagers smeren voordat de motor wordt gestart (hydrostatische smering), maar de pomp zal uitschakelen zodra de motor in bedrijf is (hydrodynamische smering).
Opofferingsmaterialen
Het materiaal van glijlagers is gekozen om opofferend te zijn in vergelijking met de schacht (gebied op de as waar het lager zit) waaraan het is bevestigd. Als twee materialen tegen elkaar worden gewreven, is het opofferingsmateriaal het materiaal dat als eerste begint te slijten. Glijlagers zijn opofferend omdat anders de schacht zou slijten in plaats van het lager. Dit is ongewenst omdat de schacht (deel van een as) meestal duurder en moeilijker te vervangen is dan het lager.
Wat is een schachtlager?
Het gebied op een as dat samenwerkt met een lager staat bekend als een schacht. Een schachtlager is een lager dat op een schacht is gemonteerd, maar het kan ook een glijlager of Babbittmetallager worden genoemd, enz. (als het is vervaardigd uit Babbittmetaal), wat ook correct zou zijn. Omdat veel namen correct zijn, maar soms onjuist worden toegepast, is er vaak verwarring over de naamgeving van glijlagers. Schachtlagers kunnen worden vervaardigd uit een enkel stuk (massief), of meerdere stukken (gesplitst of meerdelig), en ze kunnen gesmeerd of niet-gesmeerd zijn.
Massief, Gesplitst of Meerdelig
Glijlagers kunnen massief, gesplitst of meerdelig zijn. Een massief glijlager is de eenvoudigste vorm van lager, het bestaat uit een cilinder met een gat dat door de centrale as is geboord. Gesplitste lagers zijn vergelijkbaar met massieve lagers, maar het lager bestaat uit twee stukken. Meerdelige lagers bestaan uit meer dan twee stukken. Voorbeelden van massieve glijlagers zijn bussen en hulzen.
Voorbeelden van gesplitste glijlagers zijn krukas schachtlagers.
360 of 180 Graden Contact
Een glijlager dat 360 graden contact heeft met zijn bijbehorende schacht, wordt een ‘volcontactlager’ of ‘vollager’ genoemd. Een glijlager dat 180 graden contact -of minder- heeft met zijn bijbehorende schacht, wordt een ‘gedeeltelijk contactlager’ genoemd. Als de diameter van de as groter is dan die van de binnendiameter van het lager, wordt het lager geclassificeerd als een ‘passend schachtlager’.
Volcontactlagers worden gebruikt wanneer de belasting varieert en in meerdere richtingen kan werken; een motor krukas gebruikt volcontactlagers. Gedeeltelijke lagers worden gebruikt wanneer de belasting constant is en slechts in één richting wordt toegepast.
Glijcilindrisch Lager
Glijcilindrische lagers zijn het eenvoudigste ontwerp van glijlager. Dit type lager bestaat uit een cilinder met een gat dat door de centrale as is geboord, het heeft geen smeerkanalen. Niet-gesmeerde cilindrische lagers zijn alleen geschikt voor lage belasting toepassingen. Veel gasgesmeerde lagers zijn cilindrische glijlagers, waaronder die gebruikt voor computer harde schijven (de oude soort die een roterende magnetische schijf gebruikte).
De toepassingen van glijcilindrische lagers zijn beperkt tenzij het ontwerp wordt aangepast. Het toevoegen van een manier om smeermiddel aan de lageroppervlakken toe te voeren, maakt het mogelijk om het lager bij hogere belastingen en snelheden te gebruiken. Oliegaten en oliegroeven worden gebruikt om smeermiddel naar de draagvlakken van het lager te verdelen. De meest voorkomende typen gesmeerde cilindrische lagers zijn het vier-assige groeflager en het elliptische groeflager.
Glij-, Gesplitste en Meerdelige Lagers
Gesplitste glijlagers worden om verschillende redenen gebruikt:
- Gesplitste lagers kunnen worden gemonteerd op assen die niet continu recht zijn.
- Gesplitste lagers kunnen worden gemonteerd zonder de as te verwijderen.
Hulslag
Hulslagers zijn glijcilindrische lagers die zijn vervaardigd uit twee afzonderlijke materialen. Dit type lager heeft een dunne voering op het oppervlak van het lager dat samenwerkt met de schacht. Het lageroppervlak dat naar de schacht is gericht, is meestal gecoat met een opofferingsmateriaal, bijvoorbeeld een zacht metaal, terwijl het hoofdlichaam van het lager (niet in contact met de schacht) is gemaakt van een ander materiaal, bijvoorbeeld staal.
Bussenlagers
Bussenlagers zijn glijcilindrische lagers die zijn vervaardigd uit een enkel stuk materiaal. Er is slechts één verschil tussen een hulslager en een bussenlager; hulslagers gebruiken een dunne voering van lager materiaal dat samenwerkt met een as, terwijl bussenlagers volledig uit één materiaal zijn vervaardigd. Bussen zijn meestal dunner dan hulzen en zijn structureel zwakker.
Sferisch
Sferische glijlagers worden gebruikt wanneer uitlijning het gebruik van andere lagerontwerpen moeilijk kan maken. De binnenring van het lager is vrij om te roteren binnen een sferische buitenring, waardoor het lager kan draaien/roteren om de oriëntatie van de as aan te passen. Andere typen sferische lagers omvatten de sferische rollager.
Sferisch Glijlager
Sferische glijlagers worden geclassificeerd als ‘onderhoudsbehoevend’ of ‘onderhoudsvrij’.
Sferische glij onderhoudsvrije lagers gebruiken een PTFE materiaal om de binnen- en buitenringen te scheiden; dit type lager wordt soms een ‘PTFE op metaal’ lager genoemd. PTFE zelfsmeert en het lager vereist geen onderhoud (er hoeft geen smeermiddel te worden toegevoegd).
Sferische glijlagers onderhoudsbehoevend moeten periodiek worden gesmeerd; dit type lager wordt soms een ‘metaal op metaal’ lager genoemd.
Opmerking
Geen enkel onderdeel of machine is ooit ‘onderhoudsvrij’. De term wordt vaak gebruikt voor marketingdoeleinden, maar is onjuist. Als een ingenieur enige conditiegebaseerde onderhoud van het lager uitvoert (visuele inspectie, ultrasoon testen, trillingsanalyse, thermografie), wordt het lager onderhouden. Als het lager periodiek wordt geïnspecteerd en/of vervangen, maakt het deel uit van een onderhoudsprogramma en wordt het dus onderhouden. De enige gelegenheid wanneer een item ‘onderhoudsvrij’ is, is wanneer het wordt geïnstalleerd en bediend tot vernietiging, zonder enige controles of onderhoud tussen installatie en falen.
3D Model Componenten
Dit 3D-model toont alle belangrijke componenten die geassocieerd zijn met een typisch glijmetallager, deze omvatten:
- Bovenste Lagerhuis
- Oliegroeven
- Smeerolie Gaten
- Onderste Lagerhuis
- Flens
Gerelateerde Online Technische Cursussen
Wrijvingsarme Lager Grondbeginselen
Aanvullende Bronnen
https://en.wikipedia.org/wiki/Plain_bearing
https://clr.es/blog/en/plain-bearings
https://www.ggbearings.com/en/tribou/internet-bearings/bearings
https://www.maschinenmarkt.international/the-plain-bearing--function-types-and-applications-a-832022