Področja uporabe ležajev: kotalni in drsni ležaji

Ležaj je strojni element, ki podpira gred, os ali drug gibljivi del in zmanjšuje trenje med stičnimi površinami. Mehanizmi se zato vrtijo ali premikajo bolj gladko, se manj obrabljajo ter lahko prenašajo izračunane radialne, aksialne ali kombinirane obremenitve.

Ležaji se uporabljajo v skoraj vsej tehniki: elektromotorjih, črpalkah, reduktorjih, avtomobilih, železniškem prometu, obdelovalnih strojih, gospodinjskih aparatih, kmetijskih strojih, gradbeni opremi in industrijskih linijah. Konkretna vrsta je odvisna od obremenitve, hitrosti, temperature, mazanja, onesnaženosti okolja, zahtevane življenjske dobe in razpoložljivega prostora v sklopu.

Tipi in vrste ležajev

Glede na načelo delovanja najpogosteje ločimo dve veliki skupini: kotalne in drsne ležaje. Med obročema kotalnega ležaja so kotalni elementi: kroglice, valjčki, iglice, stožčasti valjčki ali drugi elementi. Pri drsnem ležaju gred ali os drsi po površini puše, vložka ali vodila, trenje pa zmanjšujeta material tornega para in mazivo.

Ležaje delimo tudi glede na smer obremenitve. Radialni ležaji prenašajo predvsem obremenitev prečno na os gredi, aksialni vzdolž osi, radialno-aksialni pa kombinirano. V dejanskih mehanizmih se poleg imena vrste upoštevajo zasnova, material, ujem, razred natančnosti, način tesnjenja in pogoji mazanja.

Uporaba kotalnih ležajev

Kotalni ležaji se uporabljajo tam, kjer so potrebni majhen torni moment, stabilno vrtenje in preprosta zamenjava standardnega elementa. Kroglični ležaji se pogosto uporabljajo pri srednjih obremenitvah in velikih hitrostih. Valjčni so primerni za večje radialne obremenitve, stožčasti valjčni ležaji pa lahko hkrati prenašajo radialne in aksialne sile. Iglični ležaji so priročni v kompaktnih mehanizmih z malo prostora v radialni smeri.

Glavna področja uporabe kotalnih ležajev:

• Elektromotorji, generatorji, ventilatorji in črpalke, pri katerih so pomembni gladko vrtenje, življenjska doba in nadzor vibracij.
• Avtomobili, prikolice, kmetijska in gradbena mehanizacija. Ležaji so v pestih, menjalnikih, pogonih, valjih, priključkih in pomožnih sklopih.
• Obdelovalni stroji, transporterji in industrijska oprema. Ležajni sklopi podpirajo vretena, gredi, bobne, valje in reduktorje.
• Gospodinjski aparati in električno orodje. Uporabljajo se v pralnih strojih, sesalnikih, vrtalnikih, brusilnikih, kuhinjskih aparatih in majhnih električnih pogonih.
• Metalurgija, rudarska oprema in težki stroji. Izberejo se izvedbe za velike obremenitve, umazanijo, vibracije in povišane temperature.

Uporaba drsnih ležajev

Drsni ležaji imajo preprosto zasnovo: navadno gre za pušo, vložek ali nosilno površino, po kateri se premika gred ali drug del. Lahko so kompaktni, prenašajo velike obremenitve pri majhnih hitrostih, delujejo ob udarnih obremenitvah in v razmerah, kjer je kotalni ležaj težje zaščititi pred umazanijo. Za normalno delovanje je pogosto potrebno ustrezno mazivo, obstajajo pa tudi samomazalni materiali.

Značilna področja uporabe drsnih ležajev:

• Puše, zglobi in sorniki gradbene, cestne in kmetijske mehanizacije.
• Drsne podpore gredi, vodila obdelovalnih strojev, linearni pomiki in sklopi z omejenim prostorom.
• Motorji, kompresorji, turbine in težki industrijski agregati z vložki in hidrodinamičnim mazanjem.
• Sklopi, ki delujejo pri majhnih hitrostih, velikih obremenitvah, vibracijah ali občasnih udarcih.
• Mehanizmi, pri katerih so pomembni preprosta zasnova, popravljivost in odpornost proti onesnaženemu okolju.

Kako izbrati ležaj za nalogo

Pri izbiri se upoštevajo vrsta gibanja, velikost in smer obremenitve, vrtilna frekvenca, delovna temperatura, udarci, zahtevana natančnost, mazanje in pogoji vzdrževanja. Kotalni ležaji se pogosteje izberejo za običajne vrteče se sklope z dolgo življenjsko dobo in majhnim trenjem. Drsni se uporabljajo tam, kjer so potrebni kompaktnost, velika nosilnost, delovanje ob udarnih obremenitvah ali preprosta zasnova.

Vprašanja, kje se uporabljajo ležaji, zato ni mogoče omejiti na eno panogo. Najdemo jih v vseh mehanizmih, v katerih je treba podpirati gibanje delov ter nadzorovati trenje, obrabo in obremenitev.