naar top
Menu
Logo Print
14/12/2018 - AYOUB ALAOUI

LAGERS VAN ELEKTRISCHE MOTOREN: HOE HOUDT U ZE IN TOPVORM?

lagers elektrische motoren in topvorm houden

De lagers van elektrische motoren zijn belangrijker dan u denkt: hun prestaties kunnen het vlotte verloop van de productie rechtstreeks beïnvloeden. In de meeste gevallen werken ze in gematigde omstandigheden en hebben ze een effectieve levensduur die vaak langer is dan die van de motoren zelf. Een onverwachte beschadiging van een lager kan echter zware gevolgen hebben en dus houdt u bij de keuze, de montage en het onderhoud ervan best een reeks goede praktijken voor ogen.

INNOVATIES LEIDEN TOT HOGERE BETROUWBAARHEID

In de loop der jaren konden de fabrikanten van elektrische motoren en oprolmachines genieten van een reeks technologische ontwikkelingen op het gebied van lagers: een groter draagvermogen, een kleiner vloeroppervlak, minder massa, een stillere werking, vooringevette lagers, elektrisch geïsoleerde lagers … Dat alles heeft de prestaties en betrouwbaarheid van de motoren fel doen toenemen, waardoor het aantal noodzakelijke ingrepen tussen twee bezoeken aan de elektrotechnische wikkelaar beperkt werd. De aanbevelingen inzake de keuze van het lagertype (zij het bij vervanging, zij het bij een upgrade) zijn niet wezenlijk veranderd.

KEUZE VAN HET LAGERTYPE EN KLASSIEKE MONTAGE

Kogel- of cilinderlager

lager elektrische motor smeervet

Vaste kogellagers worden veruit het meest gebruikt bij elektrische motoren: ze worden gekenmerkt door een puntcontact tussen het rollende deel en de loopbaan. Ze produceren een beperkte inwendige wrijving en kunnen dus aan hoge snelheden draaien. Ter hoogte van het contactpunt treden echter wel hogere spanningen op, wat aanleiding geeft tot een beperkt draagvermogen.

Doorgaans zal dat, voor de middelhoge belastingen die van toepassing zijn, volstaan, maar in bepaalde gevallen kan het nodig zijn het laadvermogen te vergroten, met name bij aandrijving door aandrijfriemen. Dat kan gebeuren door over te stappen naar een vaste kogellager uit een bredere reeks (als de ruimte dat toelaat) of door de aan de kant van de aandrijving gemonteerde lager te vervangen door een cilinderlager van dezelfde reeks. Cilinderlagers worden gekenmerkt door een lineair contact tussen het rollende deel en de loopbaan, waardoor ze veel zwaardere belastingen aankunnen. Dat gebeurt natuurlijk wel ten koste van een veel grotere inwendige wrijving dan bij kogellagers: de bedrijfstemperatuur is logischerwijze hoger en de toegelaten snelheden liggen lager.

Veelvoorkomende montages zijn:

  • een montage met twee vaste kogellagers
  • een montage met een vaste kogellager en een cilinderlager aan de kant van de aandrijving

Parameters

Ongeacht of het om een nieuwe lager of een vervanging gaat, wordt aangeraden om de volgende parameters door de lagerfabrikant of verdeler te laten bekrachtigen:

  • de nieuwe theoretische levensduur van de lager: die moet worden berekend op basis van het doel waarvoor de lager bestemd is en de werkomstandigheden;
  • de spelingsklasse van de lager: gaat het om een normale of een hogere klasse (C3, bijvoorbeeld), rekening houdende met de aanwezige aanpassingen (as en huis) en de temperatuuromstandigheden tijdens de werking;
  • het al dan niet overstappen naar een vooringevette (en dus waterdichte) lager: zijn de werkingsomstandigheden van die aard dat de technische levensduur van het smeermiddel lang genoeg gegarandeerd blijft, dan kan deze keuze zinvol zijn;
  • het eventuele gebruik van een elektrisch geïsoleerde lager: veroorzaakt een parasitaire stroomdoorvoer een vroegtijdige beschadiging, dan kan het nodig zijn in een dergelijk lagertype, met dezelfde afmetingen en belastingscapaciteiten, te investeren (sommige fabrikanten monteren ze al meteen).

VASTE OF LOSSE LAGERS?

Breng stel- en borgringen steeds volgens de aanwijzingen van de fabrikant aan: de door de constructeur aangegeven montagerichting bepaalt de positie van de losse lager en die van de vaste lager. Zo kan de uitzetting van de as optimaal worden overgenomen, zonder parasitaire belasting voor de lagers te veroorzaken. Bij gebrek aan aanwijzingen laat u de lagerfabrikant samen met u de optimale plaats bepalen. Er bestaat immers geen absolute regel voor.

MONTEREN

Lagers worden het vaakst koud gemonteerd, waarbij de lagers door middel van een slagbus en een houten hamer rechtstreeks op de as worden geschoven. Om geen parasitaire krachten op te wekken, wordt ten zeerste aangeraden de montagekits van de lagerfabrikant of van andere producenten te gebruiken: die bevatten sleutels die aan elke lagerreeks zijn aangepast en, wat nog meer is, die zodanig ontworpen zijn dat de krachten tegelijkertijd op de buiten- én de binnenring worden uitgeoefend. Veel gebruikers begaan immers de fout om rechtstreeks op de lager te slaan of enkel kracht te zetten op de buitenring. Dat kan tot onherstelbare beschadiging van de loopbanen leiden en de levensduur fors doen dalen.

Er bestaat echter nog een andere, veiligere en betrouwbaardere oplossing: het warm monteren. Zodra de lager tot op een bepaalde temperatuur verwarmd is, zetten de ringen zich namelijk licht uit en wordt het veel eenvoudiger om de lager tot aan zijn astap te schuiven, zonder ook maar enigszins te moeten kloppen. Met de huidige inductieverwarmers kunt u de lagers bovendien snel en gelijkmatig in minder dan tien minuten (maximum) verwarmen, zonder dat er - buiten het naleven van de gebruikelijke veiligheidsvoorschriften zoals het dragen van gepaste thermische handschoenen en andere persoonlijke beschermingsmiddelen - een speciale opleiding voor vereist is. Voor kleine lagers bestaan er ook verwarmingsplaten die hetzelfde werk doen.

inspectie lagers motor aandrijving smeerolie lubricants smeervet

SMEREN

Of het nu gaat om een lager van een elektrische motor of van een andere toepassing, vier fundamentele vragen moet u zich steeds stellen:

  • Welk smeermiddel moet ik gebruiken?
  • Wanneer moet ik smeren?
  • Welke hoeveelheid moet ik gebruiken?
  • Hoe moet ik smeren (manueel of automatisch)?

Welk smeermiddel moet ik gebruiken?

Voor de overgrote meerderheid van de lagers - in het bijzonder deze van elektrische motoren - gaat het over vetsmering. De belangrijke eigenschappen van het vet (type zeep, type basisolie, vereiste viscositeit en NLGI-klasse) worden op basis van de werkingsomstandigheden bepaald. Doorslaggevende factoren zijn:

  • de temperatuur;
  • de rotatiesnelheid;
  • de uitgeoefende radiale en axiale belastingen; en
  • de richting van de horizontale of verticale as.

Wanneer het door de fabrikant aanbevolen vettype niet bekend is, geeft u deze gegevens best aan de lagerfabrikant of de leverancier van smeermiddelen door, opdat zij het meest geschikte vet kunnen bepalen. In veel gevallen zullen de standaardlithiumvetten met minerale olie, van NLGI-klasse 2 (horizontale as), voldoen.

Welke hoeveelheid moet ik gebruiken?

Bij de eerste smeerbeurt wordt aangeraden de lager volgens de berekeningsformule en de waarden uit de algemene catalogus van de fabrikant met vet te vullen.

Die formules worden meestal op basis van de volgende factoren bepaald:

  • de gemiddelde doorsnede van de lager (= som van de buitenste diameter en de binnenste diameter, gedeeld door twee);
  • de rotatiesnelheid van de as;
  • de berekeningscoëfficiënt die eigen is aan de lager, te raadplegen in de catalogus aan de hand van de referentie van de lager die op het identificatieplaatje van de motor terug te vinden is.

Naargelang van de rotatiesnelheid, de omgevingstemperatuur en de graad van vervuiling mag het huis tussen 40 en 60% gevuld worden. Bij zeer lage rotatiesnelheden (minder dan 10 toeren per minuut) en een sterk vervuilde omgeving kan overwogen worden het huis voor 100% te vullen. Op die manier profiteert u van het “barrière-effect" van het vet, zonder enig risico dat de temperatuur op hol slaat.

Wanneer moet ik smeren?

De frequentie waarmee opnieuw moet worden gesmeerd, hangt in hoge mate af van de temperatuur in de lager. Voorbij de 70 °C gaat het smeermiddel immers sneller slijten. In het algemeen wordt daarom aanbevolen de tijd tussen twee smeerbeurten bij elke drempel van 15 °C boven deze waarde te halveren.

Daarnaast moet u rekening houden met obstakels die de doorstroming van het vet kunnen belemmeren, zoals:

  • een te lang smeerkanaal;
  • afstandsringen naast het lager, die de vetstroom zouden kunnen blokkeren.

De temperatuur is in ieder geval niet de enige parameter die de frequentie van nieuwe smeerbeurten beïnvloedt. Ook volgende factoren hebben hun impact:

  • de belasting;
  • de rotatiesnelheid;
  • de vervuilingsgraad;
  • de grootte en het type van de lager;
  • de aanwezigheid van trillingen of schommelingen.

De methode om de tijd tussen nieuwe smeerbeurten en de gepaste hoeveelheid te bepalen maakt gebruik van verschillende formules en nomogrammen en wordt gedetailleerd uitgelegd op de websites van de grote lagerfabrikanten zoals SKF en Schaeffler.

'LEVENSLANG INGEVETTE' LAGERS

vooringevette lagerEen 'levenslang ingevette' lager is ongetwijfeld een verkeerde benaming, maar in de praktijk begrijpt iedereen wat het betekent. Dankzij de keuze van het vet en de zeer nauwkeurige vullingsgraad in de fabriek kan een optimale levensduur worden bereikt. Uit verscheidene tests die door de lagerfabrikanten werden gepubliceerd, is gebleken dat vooringevette lagers gedurende de volledige bedrijfscyclus van de motor geen enkele nieuwe smeerbeurt meer vereisen, wat een aanzienlijke tijd- en geldwinst betekent. De constructeurs van motoren hebben het dan ook goed begrepen: vooringevette lagers worden regelmatig aangetroffen bij de initiële montage. Ze leveren uitstekende resultaten in middelmatige belastings- en temperatuuromstandigheden. Enkel bij zeer ruwe toepassingen, zoals trilmotoren, motoren nabij ovens, motoren die ondergedompeld zijn of motoren die in koelcellen werken, is hun toepasbaarheid twijfelachtig.