Aktuality

Prevence poškození elektrickým výbojem

13. September 2013

Prevence poškození elektrickým výbojem

Vodivé plastické mazivo pro valivá ložiska nabízí levné a účinné řešení

Ať se již jedná o průmysl výroby plastických hmot, papírenské stroje nebo průmyslové elektromotory, je problematika škody způsobená elektrickým výbojem známá již dlouhou dobu a v dnešní době se stává naléhavější než kdy jindy. Postihuje především valivá ložiska ve strojích, která jsou citlivá na elektrostatické nabíjení. V mnoha případech může být vodivé plastické mazivo speciálně vyrobené pro tyto aplikace levným a účinným řešením problému, přičemž toto mazivo současně zajišťuje optimální mazání valivých ložisek. 

Elektrostatický náboj může mít celou řadu příčin. Například v zařízeních na protahování fólií je plastická hmota dopravována na ocelových válečcích, na kterých vzniká elektrostatický náboj. V bubnových sušičkách může být příčinou elektrostatického náboje obsah plastických látek v prádle, jako je například nylon. Valivá ložiska pracující pod vysokým zatížením jsou vystavena obzvláště vysokému riziku poškození, protože je zde často částečný přímý kontakt mezi valivými tělesy a oběžnými dráhami, což vede k náhlému výboji ne nepodobnému elektrickému oblouku. Protože je kontakt kov-kov omezen na velmi malou plochu, mohou dokonce i proudy hluboko pod hodnotou 1 ampéru způsobit svaření nebo spečení kontaktních bodů. Typická poškození výbojem mají tvar "ploten", jamek nebo rýh na ložisku.

Elektrostatické nabíjení v zařízeních na protahování fólií

Jamky se tvoří při tavení povrchu na oběžných dráhách z důvodu elektrického potenciálu. Roztavené kovové částice mohou být unášeny a mohou se usadit na oběžné dráze, kde jsou rozválcovány. Rýhy se tvoří při protékání proudu, zatímco valivá tělesa a oběžné dráhy jsou pod zatížením. To způsobí vibraci valivých těles a časem se vytvoří typické rýhy na vnitřním a/nebo vnějším kroužku. Oprava takové škody stojí hodně času a peněz a v extrémních případech musí být vyměněno celé ložisko.

Závažnost poškození závisí na řadě faktorů, např. na intenzitě proudu, času působení, zatížení ložiska, rychlosti a typu použitého maziva.

 

Prevence elektrického průrazu

Toto byl počátek vývoje vodivého plastického maziva firmy Klüber Lubrication, které by umožnilo účinně a levně vyřešit tento problém dříve, než dojde k poškození. Vodivé plastické mazivo pro valivá ložiska Klüberlectric BE 44-152 vede elektrický náboj nepřetržitě skrze ložisko, čímž se zabrání především elektrickému průrazu mezi dvěma body. Současně má toto plastické mazivo dlouhou životnost a poskytuje vysokou spolehlivost. Za účelem prokázání rozdílu mezi produktem Klüberlectric BE 44-152 a konvenčními plastickými mazivy společnost Klüber stanovila elektrický odpor plastických maziv podle DIN 53482. Tato norma popisuje měření elektrického odporu nekovových materiálů. To může být provedeno na základě měření odporu mezi dvěma deskami, mezi kterými je vloženo plastické mazivo v izolovaném dutém válci. Vzdálenost mezi elektrodami může být libovolná od 1 milimetru až do několika centimetrů. Kromě tohoto normovaného testu společnost Klüber Lubrication vyvinula vlastní zkušební zařízení pro dynamické zkoušení, které bylo použito pro vývoj a optimalizaci tohoto speciálního plastického maziva.

Odpor připomínající polovodiče

Zatímco měrný odpor standardních plastických maziv pro mazání valivých ložisek se pohybuje od 1 011 do 1 014 ohm x cm, speciální plastické mazivo Klüberlectric BE 44-152 má měrný odpor pouze 105 ohm x cm, který je v rozsahu typickém pro polovodiče.

Samozřejmě, že ve všech aplikacích vodivých plastických maziv pro valivá ložiska je nutné vzít v úvahu maximální očekávanou intenzitu proudu. Pokud intenzita proudu překročí 1 ampér, doporučuje se izolace ložisek pomocí keramických, plastických nebo jiných hmot. Dalším možným řešením je použití ložisek s keramickými valivými tělesy. Taková opatření však mají za následek vysoké náklady a mohou také vyvolat podstatné konstrukční změny. Zejména při nízké intenzitě proudu může být použití produktu Klüberlectric BE 44-152 levnou alternativou pro účinnou eliminaci poškození elektrostatickým výbojem. Kromě svého "elektrického" výkonu se od plastického maziva pro valivá ložiska očekává také dlouhá životnost a vysoká spolehlivost. Při výběru maziva je tedy nutné také zkontrolovat jeho vhodnost pro konkrétní aplikaci pro valivá ložiska. Spolehlivé informace v tomto ohledu lze získat například prostřednictvím zkušebních chodů podle normy DIN 51821, část 2, testování horní teplotní oblasti použití a životnosti maziva. Kromě toho by měly být vzaty v úvahu také výkonové charakteristiky, jako je ochrana proti korozi nebo otáčkové faktory.

Klüberlectric BE 44-152 ...


... prošel úspěšně mnoha testy a stejně tak se osvědčil i v praktickém použití. Produkt lze použít v teplotním rozsahu* od -40 do +150 °C.

Na zkušebním zařízení pro valivá ložiska pro stanovení životnosti a otáčkového faktoru plastického maziva byl výkon produktu Klüberlectric BE 44-152 stanoven jako "velmi úspěšný". Například v testu FAG-FE9 (podle DIN 51821, část 2, Fa 1500 N, n = 6000 ot./min., při 150 °C), plastické mazivo dosáhlo hodnoty L50 životnost > 200 hodin.

Produkt také poskytuje velmi dobrou ochranu proti korozi - v testu Emcor (DIN 51802, 1 týden, destilovaná voda) byl stupeň koroze ≤ 1. Produkt Klüberlectric BE 44-152 také pokrývá otáčkové faktory** až 1 000 000 mm x min-1, které se vyskytují v mnoha aplikacích.

Produkt Klüberlectric BE 44-152 je plně syntetické plastické mazivo na bázi syntetického uhlovodíkového oleje, lithného mýdla a tmavých pevných maziv.

* Údaje o teplotní oblasti použití jsou směrné údaje, které závisí na složení maziva, předpokládaném účelu použití a technice aplikace. Maziva mění podle druhu mechanicko-dynamického namáhání a v závislosti na teplotě, tlaku a čase svoji konzistenci, smykovou viskozitu resp. viskozitu. Tyto změny znaků mohou mít vliv na funkci konstrukčních dílů.

** Hodnoty otáčkových faktorů jsou směrné hodnoty a závisí na typu valivého ložiska, jeho velikosti a provozních podmínkách v daném místě. Tyto hodnoty musí proto být potvrzeny pro jednotlivé případy uživatelem pomocí zkoušky.