Rolka prowadząca łożysko: KR, NATR, NATV i LR, jak wybrać

Czym jest rolka prowadząca łożysko

Rolka prowadząca łożysko to łożysko toczne zbudowane tak, żeby jego pierścień zewnętrzny stykał się bezpośrednio z torem: szyną, krzywką, prowadnicą albo płaską powierzchnią. Zwykłe łożysko kulkowe jest wciskane w sztywną oprawę, która podpiera pierścień zewnętrzny na całym obwodzie. Tutaj pierścień obciążony jest w jednym punkcie, dlatego ma grubszą ściankę, a to z kolei zmniejsza średnicę elementów tocznych i nośność (opis konstrukcji: Wikipedia, hasło Cam follower).

Spotkasz je w prowadzeniu suwaków, w bramach przesuwnych, w maszynach pakujących, w mechanizmach krzywkowych i w prowadnicach drzwi. W katalogach występują pod nazwami rolka jezdna, rolka prowadząca, track roller i cam follower. W tym poradniku porządkujemy najczęstsze oznaczenia i pytania, które zadajesz przed zakupem.

Dwa podstawowe sposoby zamocowania

Pierwsze pytanie brzmi: czym rolka będzie trzymana w maszynie. Od tego zależą oznaczenie i sposób montażu.

Rolka z czopem jest wygodna, bo zawiera już oś, a producenci wyposażają ją w nacięcie lub gniazdo sześciokątne do dokręcania. Rolka na oś jest podparta po obu stronach, więc według opisu konstrukcji w haśle Wikipedii nadaje się do zastosowań, w których ugięcie ma być minimalne (źródło: Cam follower).

KR: rolka z czopem

W oznaczeniach spotkasz rolki z czopem jako serię KR (u niektórych producentów z dodatkami opisującymi kształt bieżni i uszczelnienie). Czop jest zahartowany indukcyjnie w strefie bieżni pierścienia wewnętrznego, a reszta pozostaje miękka, żeby można było ją obrabiać. Na końcach czopa są otwory smarowe, więc rolkę można dosmarowywać okresowo.

Jeśli rolka ma gniazdo sześciokątne zamiast rowka na wkrętak, zwykle można ją dokręcić większym momentem. U niektórych producentów gniazdo sześciokątne odcina jednak dostęp do smarowania z jednej strony, więc sprawdź, którą stroną będziesz dosmarowywać.

Bez luzu na szynie: czop mimośrodowy

Rolki z czopem występują w odmianie mimośrodowej.

Na czop nałożona jest tuleja o zewnętrznej średnicy przesuniętej względem osi. Obrót tulei zmienia położenie rolki, więc dociskasz ją do szyny i likwidujesz luz zabudowy. Zakres regulacji jest równy dwukrotności mimośrodu (opis w haśle Cam follower). Po ustawieniu dokręcasz nakrętkę i sprawdzasz, czy rolka obraca się bez zacięć.

NATR i NATV: rolki na oś

Rolki NATR i NATV to wersje z otworem. W oznaczeniach przyjęło się, że różnią się sposobem ułożenia igiełek: jedna odmiana ma koszyk, druga komplet igiełek bez koszyka. Zasada ogólna jest taka sama jak w łożyskach igiełkowych opisanych w poradniku o łożyskach igiełkowych HK, BK, NA, RNA.

• Komplet igiełek bez koszyka mieści więcej elementów tocznych, więc ma większą nośność, ale niższą dopuszczalną prędkość.
• Igiełki w koszyku pozwalają na wyższe prędkości i mają więcej miejsca na smar, więc dłużej wytrzymują między smarowaniami (opis w haśle Cam follower).

Rolki jednokierunkowo obciążone osiowo nie wytrzymają: elementy toczne w wersji igiełkowej przenoszą obciążenie promieniowe, ale nie osiowe. Jeśli rolka ma jechać po szynie z prowadzeniem bocznym, szukaj wersji z dodatkowym kołnierzem lub konstrukcji z kulkami albo rolkami stożkowymi, projektowanymi pod siły osiowe.

LR i kształt bieżni

Seria LR (w ofercie niektórych producentów) to rolki z szerokim pierścieniem zewnętrznym i otworem na oś. Znaczenie litery R i ewentualnych cyfr zmienia się między producentami, więc w opisie szukaj kształtu bieżni, nie samej litery.

Kształt bieżni ma duże znaczenie praktyczne:

• Bieżnia walcowa daje największą powierzchnię styku z płaską szyną, ale wymaga ustawienia osi równolegle do toru.
• Bieżnia kulista (bombowana) tolerowuje niewspółosiowość. Według opisu w haśle Cam follower rolki o bieżni kulistej kompensują odchylenie rzędu 0,5 stopnia, a walcowe tylko ok. 0,06 stopnia. Ceną jest mniejsza nośność przez większe naprężenia.
• Bieżnia z rowkiem lub kołnierzem prowadzi rolkę po szynie profilowanej (rowek V lub rant).

Dlatego do toru krzywkowego lub szyny o niepewnej prostoliniowości wybieraj bieżnię kulistą, a do sztywnej szyny płaskiej walcową.

Rolka czy zwykłe łożysko kulkowe

Czasem wystarczy zwykłe łożysko, na przykład łożysko 6204 z serii 62 na osi, gdy obciążenia są małe, a rolka ma tylko prowadzić element po płaskiej listwie. Cienki pierścień zewnętrzny takiego łożyska odkształca się jednak przy obciążeniu punktowym, a ciągłe uderzanie o krawędź szyny skraca jego trwałość. Przy dłuższej pracy, udarach albo cięższych suwakach rolka z grubym pierścieniem jest bezpieczniejszym wyborem.

Pamiętaj też o różnicy w pasowaniu. Rolki NATR i NATV mają toczyć się po torze, a nie siedzieć w oprawie, więc tolerancji oprawy nie dobierasz. Za to oś lub sworzeń musi mieć odpowiednią twardość i gładkość, a luz między osią a otworem pierścienia wewnętrznego powinien być zgodny z katalogiem. Zbyt luźna oś powoduje stuk i przedwczesne zużycie otworu.

Smarowanie przez czop

Rolki z czopem mają kanał smarowy w osi czopa i otwory w jego końcach. Dzięki temu smar trafia do wnętrza bez rozbierania zespołu. Praktyczne zasady:

1. Dosmarowuj okresowo, w interwale z katalogu producenta dla twojej prędkości i temperatury, nie według jednej reguły dla wszystkich.
2. Nie mieszaj smarów o różnych zagęszczaczach bez sprawdzenia zgodności.
3. Po dosmarowaniu obróć rolkę ręką, żeby smar rozszedł się w igiełkach.
4. Zabrudzone rolki w środowisku z pyłem wybieraj z uszczelnieniami, a nie otwarte.

Typowa wada to smar w ilości większej niż potrzeba w rolce o dużej prędkości. Nadmiar zwiększa opory i grzanie. Objawy szumu i grzania opisujemy w poradniku dlaczego łożysko szumi.

Jak wybrać rolkę: lista kontrolna

1. Zmierz średnicę pierścienia zewnętrznego, szerokość i średnicę czopa lub otworu. Sposób pomiaru znajdziesz w poradniku jak zmierzyć łożysko.
2. Ustal zamocowanie: czop (KR) albo oś (NATR, NATV, seria LR).
3. Ustal kształt bieżni: walcowa, kulista albo profilowana.
4. Sprawdź obciążenie promieniowe i czy występuje osiowe.
5. Zdecyduj o mimośrodzie, jeśli ma być regulacja luzu.
6. Wybierz uszczelnienie zgodnie z otoczeniem pracy.
7. Zwróć uwagę na twardość toru: jeśli szyna jest miękka, rolka ją wygniata. Zwykle tory hartuje się lub stosuje szyny stalowe.

Do montażu stosuj zasady z poradnika montaż i demontaż łożysk: nie uderzaj w pierścień zewnętrzny, nie dokręcaj nakrętki ponad zalecenie producenta.

Wyślij listę rolek do wyceny

Podsumowanie

• Rolka prowadząca ma grubościenny pierścień zewnętrzny, który toczy się po torze.
• Wersje z czopem (KR) i na oś (NATR, NATV, LR) wybierasz według sposobu zamocowania.
• Czop mimośrodowy pozwala usunąć luz, a zakres regulacji to dwukrotność mimośrodu.
• Bieżnia kulista toleruje niewspółosiowość, walcowa daje większą nośność.
• Rolkę z czopem dosmarowujesz przez otwory w czopie, w interwałach z katalogu producenta.
• Symbol i wymiary zawsze porównaj z katalogiem producenta, bo oznaczenia różnią się w seriach.

Najczęstsze pytania

Czy rolka z czopem przeniesie obciążenie osiowe

Standardowe rolki igiełkowe przenoszą obciążenie promieniowe, a siły osiowe tylko w niewielkim stopniu, więc przy dużych siłach bocznych wybierz odmianę zaprojektowaną na takie siły.

Czym różni się rolka od zwykłego łożyska 6204

Zwykłe łożysko ma cienki pierścień zewnętrzny i wymaga oprawy, natomiast rolka ma gruby pierścień i może toczyć się bezpośrednio po torze.

Jak rozpoznać, że rolka jest zużyta

Zużytą rolkę poznasz po wyczuwalnym luzie promieniowym, nierównym obrocie, szumie albo śladach wgnieceń na bieżni. Obróć ją ręką po wymontowaniu i sprawdź, czy nie zacina się w jednym położeniu. Rolkę wymień razem z dosmarowaniem sąsiednich, bo obciążenie rozkłada się nierówno.

Po co mimośród

Pozwala dosunąć rolkę do szyny i wybrać luz bez frezowania nowych otworów.

Źródła

• Wikipedia, hasło Cam follower (konstrukcja, bieżnia kulista i walcowa, mimośród, smarowanie, odmiany z koszykiem i bez): en.wikipedia.org/wiki/Cam_follower