Каква е разликата между стоманените и керамичните лагери

Когато автомобилните ентусиасти чуят думата „керамика“, първото нещо, което им идва наум, е керамичното покритие на боята на автомобила. Но този материал има и други приложения, включително в производството на лагери. Всички сачмени лагери, независимо дали са керамични или стоманени, имат една и съща основна задача. Да спомагат за гладкото въртене на товарите, като намаляват триенето между движещите се компоненти. Разликата е в материалите, от които са изработени, и в поведението на тези материали при различни условия.

 
  
  
  
Въпреки названието си, керамичните лагери обикновено не са напълно изработени от керамика. Съществуват и изцяло керамични лагери, но тъй като керамиката е много по-крехка от стоманата, те се използват предимно в приложения с ниско натоварване.

По-разпространени са хибридните конструкции, които имат керамични сачми, но техните вътрешни и външни гривни са направени от стомана. Но дори и те не са индустриалният стандарт. Тази привилегия принадлежи на изцяло стоманените лагери, които имат стоманени сачми в стоманени гривни. Те са здрави, еластични, струват по-малко и са по-толерантни към всякакви отклонения в лоша центровка. Керамичните сачми обикновено се изработват от силициев нитрид или подобни материали. Те са изключително твърди, много гладки, немагнитни, не са електропроводими и са устойчиви на корозия. При нагряване те също така се разширяват значително по-малко от стоманата.

Митове за триенето и скоростта при лагерите

Съпротивлението при търкаляне в контактните точки на керамичните лагери е по-ниско поради гладкостта на повърхността. Тази гладкост се дължи на изключително малките допуски, използвани при производството и полирането им. Това създава безупречна повърхностна обработка и изключителна кръглост. Това е и основата на обещанията, с които се продават керамичните лагери: намалено триене и по-висока скорост.

 
  
 
  
Въпреки това, само смяната на материала на сачмата не намалява магически триенето с огромен марж. Има и други фактори, които играят роля при генерирането на съпротивление. Смазването и уплътненията създават основната част от триенето вътре в лагера, докато сачмите допринасят само с малка част. Без да се обърне внимание на тези фактори, ползите ще останат ограничени.

При лабораторни тестове керамичните лагери могат да покажат по-ниска загуба на мощност, особено когато са комбинирани с леки уплътнения и смазки с нисък вискозитет. Но щом се намесят вискозитетът на греста, контактът на уплътненията, замърсяването и реалните натоварвания, тези ползи намаляват драстично. Независими тестове показват, че висококачествените стоманени лагери могат да се изравнят или да надминат керамичните лагери, след като смазването и уплътняването бъдат изравнени. Акцентът е върху „високо качество“. Лагерите са сред онези части, от които никога не трябва да пестите.

Издръжливост, поддръжка и правилен избор

 
  
 
  
Издръжливостта е мястото, където очакванията и реалността често се разминават. Керамиката е по-твърда от стоманата и не корозира, което звучи като рецепта за дълъг живот, но твърдостта не е същото като жилавостта. Керамиката е по-крехка и по-малко толерантна към удари. При хибридните лагери несъответствието в твърдостта между керамичните сачми и стоманените гривни може да ускори износването на гривните при натоварване или удар. Щом това се случи, триенето се увеличава и ефективността спада.

За разлика от тях, стоманените лагери се възползват от съвпадащата твърдост на материала между сачмите и гривните. Те понасят много по-добре лошо центриране и несъвършен монтаж. Ето защо стоманените лагери доминират в тежкотоварните приложения и тези с високо натоварване.

Керамичните лагери често разчитат на по-леки уплътнения и по-тънка грес, за да осигурят предимството си в ефективността. Това ги прави по-уязвими към замърсяване и увеличава изискванията за поддръжка, така че правилните практики за гресиране са от съществено значение за дългия експлоатационен живот.