Kluzná ložiska

Kluzná ložiska se běžně u nových konstrukcí nepoužívají. Výhody používání kluzných ložisek proti ložiskům valivým jsou nízká cena a hmotnost, menší namáhání nápravy dynamickými rázy při rozjezdu a absence sevření ložiskového čepu nataženým ložiskem. Tyto výhody převáží nevýhody kluzných ložisek:

• časté opotřebení pánví a čepů
• nutnost přizpůsobení pánve novému průměru čepu
• ložiska je třeba často kontrolovat a domazávat
• ztráty oleje ve výklopnících při naklonění vozu v oblouku
• časté horké běhy ložisek
• velké jízdní odpory při rozjezdu v zimě a po dlouhém stání

Konstrukce kluzného ložiska

Pánev

Hlavní částí kluzných ložisek je litá nebo kovaná ložisková pánev (obr.1 a 2 pozice 1) s výstelkou z ložiskového kovu dosedající na horní

obr.1: ložiskový čep s pánví

část hlazeného čepu nápravy. Pánev se s čepem stýká v oblasti temene čepu, který v provozu na pánvi zanechá v místě kontaktu matný pás o šířce 20 až 40 mm a touto plochou je přenášena odpovídající část hmotnosti skříně vozu na dvojkolí. Poloměr vrtání pánve je o 1 až 2 mm větší než poloměr příslušného nápravového čepu (obr. 1 poz. 2). Díky rozdílu v průměrech čepu a příslušné ložiskové pánve vznikne za jízdy klínová mazací vrstva oleje. U stojícího vozidla je v mezeře zadržováno malé množství oleje, které maže třecí místo ihned po rozjezdu a mezera rovněž přispívá k zeslabení podélného rázu při rozjezdu vozidla. Pánev je o několik milimetrů kratší než příslušný ložiskový čep, aby nedocházelo ke tření mezi čely pánve a ložiskovým čepem i při jízdě v úseku, kde nepůsobí příčné síly a aby byl vytvořen prostor pro ulpění oleje na čelech pánve a nákružku nápravy pro lepší tlumení příčných rázů. Přenos příčných sil mezi ložiskovým čepem a pánví zajišťuje nákružek (obr.1 pozice 3) na konci ložiskového čepu nápravy. Nákružek náprav určených pro provoz s kluznými ložisky přenáší příčné síly mezi dvojkolím a ložiskovou skříní tak, že se opře o čelo ložiskové pánve, které je v obvodovém směru pro oba smysly otáčení sešikmené z důvodu vytvoření klínové mazací vrstvy třecího místa nákružek - pánev.

Ložisková skříň

Ložisková skříň (obr.3 pozice 1) slouží k zabudování ložiska do systému vypružení a vedení dvojkolí vozu, dále chrání ložisko před poškozením vodou a prachem a únikem maziva.

obr.2: ložisková skříň středoevropského podvozku

Ložisková skříň je obrobek z litiny nebo lité oceli, který je svým vnějším tvarem přizpůsobený k zabudování do vedení dvojkolí (osazení pro vedení rozsochami obr. 2 pozice 2). Ke spojení se systémem vypružení vozu slouží ve většině případů otvor (obr.3 poz. 2) pro středící čep opasku listové pružnice (obr.2 poz. 1). Přední strana ložiskové skříně je utěsná víkem, které může být buď výklopné (obr.2 poz. 3), nebo přišroubované. Šroubované víko (obr.3 pozice 3) utěsněné papírem 4 má vytvořen nalévací otvor s víčkem pro dolévání oleje 5, které je v zavřené poloze přitlačováno pružinou. Zadní strana ložiskové skříně kluzného ložiska, kterou prochází náprava, je těsněna prašníkem 6 umístěným v úzké komůrce zadní části ložiskové komory. Kruhový otvor v zadní stěně ložiskové skříně musí být podstatně větší než sedlo prašníku příslušné nápravy 9, aby byl zachován volný prostor pro nápravu i při opotřebení pánve a přesoustružení čepu. Prašník je tvořen tuhou částí ze dřeva, lepenky nebo plechu ke které je upevněno těsnění z plsti, kůže nebo pryže, které obepíná sedlo prašníku.

Vnitřek ložiskové skříně je v horní části upraven pro zabudování pánve 7, která se o strop ložiskové skříně opírá svou horní plochou a touto cestou odvádí teplo z ložiska. Po přizvednutí ložiskové skříně je možné pánev bez demontáže ložiskové skříně vyjmout. Spodní část ložiskové skříně tvoří nádržku mazacího oleje, u některých konstrukcí je spodní část ložiskové skříně vybavena olejničkou 10 do které jsou zasunuty knoty mazníku 8 po kterých vzlíná olej k mazacímu polštáři.

obr.3: ložisko ČSD vzor 45

Mazání ložiska

Na dostatečném mazání třecího spoje mezi ložiskovým čepem a pánví závisí spolehlivost a životnost ložiska. Pro prodloužení životnosti ložiska je nutné zajistit mazání ložiska již při rozjezdu. K tomu slouží klínová mezera vytvořená rozdílnými průměry ložiskového čepu a pánve, ve které ulpí malé množství oleje, který slouží k mazání ložiska do doby než je k třecímu spoji dopraven olej z mazacího zařízení. Funkčnost mazání při rozjezdu pomocí oleje v klínové mezeře je závislá na dostatečné viskozitě oleje i při vyšších teplotách. Mazací zařízení nesmí neúměrně zvyšovat jízdní odpor vozidla při tření o ložiskový čep.

Rozlišujeme tři záhladní způsoby mazání kluzných ložisek:

Mazání polštářem (obr. 3)

Jedná se o mazání přirozenou vzlínavostí oleje. Na čep je zespodu pružinami přitlačován mazací polštář z textilních vláken našitý na plechové podložce (obr.3 pozice 8), ze kterého splývají dolů do olejové lázně knoty, jimiž olej vzlíná do polštáře a promáčí jej. Zařízení, které převádí olej ze dna ložiskové skříně na čep nápravy a vytváří na jeho povrchu rovnoměrný film oleje, se říká mazník (obr. 5). Kluzný spoj je polštářem mazán asi po půl otáčce nápravy, tedy po ujetí asi 1,5 metrů. Přitlačovací síla pružin musí být nastavena tak, aby nezvětšovala jízdní odpor a zároveň zajistila kontakt mazacího polštáře s čepem i při svislých rázech nápravy jedoucí po nerovnostech trati. Olej musí být schopen dostatečně vzlínat do mazníku i při nízkých teplotách.

obr.4: mazání ložiska pletenci, od http://aktuality.zmz.cz/aktuality.htm	obr.5: mazník přitlačovaný šikmými tažnými pružinami

Mazání pletenci (obr. 4)

Méně užívaným je mazání zespodu pomocí pletenců, které vyplňujících dolní část skříně ložiska mezi dnem ložiskové skříně, které je naplněno olejem a ložiskovým čepem. Pletence jsou nasáklé mazacím olejem a doléháním na čep jej zespodu mažou a nahrazují tak mazník.

Mazání mechanické

Mechanické mazání je tvořeno plochým pásem (paletou) nebo kotoučem unášeným čepem,

obr.6: ložisko s rozstřikováním maziva

které svou dolní částí zasahují do do olejové lázně a svým otáčením dopravují olej do horního prostoru ložiskové skříně, kde buď odstřikuje odstředivou silou na stěny ložiska, nebo je stírán klínovou soutěskou do drážek v horní ploše pánve a odtud přiváděn do třecího místa k ložiskovému čepu. Systém s rozstříkáváním oleje odstředivou silou (obr. 6), který je funkční až při dosažení potřebných otáček, musí mít vyřešeno mazání čepu při rozjezdu, například pomocí dolní výškově stavitelné pánvice nedoléhající na čep, která ve vzniklé mezeře udržuje dostatek oleje pro rozjezd.

Olej

Správná teplota pracujícího kluzného ložiska je 50°C, bod tuhnutí oleje na zimní provoz -32°C, olej na letní provoz tuhne již při -18°C. Při obvodové rychlosti ložiskového čepu asi 3,4 m/s musí mazací zařízení do kluzných ploch přivést nejnéně 115 g oleje za hodinu. K mazání kluzných nápravových ložisek se u ČSD používalo tmavých olejů, t.j. destilátů. nebo směsí destilátů a zbytkových olejů.

vagony. cz / pojezdy / nápravová ložiska / kluzná