Bearing¶

Samenvatting¶

Een bearing, of lager, is een mechanisch onderdeel dat een draaiende as ondersteunt. Het lager zorgt ervoor dat de as soepel kan draaien, terwijl de krachten die tijdens het mengen ontstaan veilig worden opgenomen en overgebracht naar de constructie.

Binnen een industriële menginstallatie behoren lagers tot de belangrijkste onderdelen. Zonder een goed lager zouden de as en de aandrijving snel slijten, zouden trillingen ontstaan en zou de levensduur van de installatie sterk afnemen.

Bij Jongia worden verschillende soorten lagers toegepast. Welke lagering wordt gekozen, hangt af van de grootte van de mixer, de lengte van de as, het toerental, de belasting en de toepassing.

Theorie¶

Wat is een lager?¶

Een lager is een mechanisch onderdeel dat beweging ondersteunt tussen twee delen.

Bij een menginstallatie betekent dit meestal:

de as draait;
de lagerbehuizing blijft stil.

Het lager zorgt ervoor dat de as:

soepel draait;
nauwkeurig gecentreerd blijft;
grote krachten kan opnemen;
zo weinig mogelijk wrijving veroorzaakt.

Waarom is een lager nodig?¶

Tijdens het mengen ontstaan verschillende krachten op de as.

Bijvoorbeeld:

het gewicht van de as;
het gewicht van de impeller;
de weerstand van het product;
trillingen;
krachten door stroming.

Zonder lager zouden deze belastingen rechtstreeks op de motor of tandwielkast terechtkomen.

Dat zou leiden tot:

snelle slijtage;
overmatige trillingen;
beschadiging van de aandrijving;
uitlijnproblemen.

Welke krachten neemt een lager op?¶

Lagers kunnen verschillende soorten belastingen opnemen.

Radiale belasting¶

Dit is een kracht die haaks op de as werkt.

Bijvoorbeeld:

weerstand van een impeller;
onbalans;
gewicht van onderdelen.

Radiale belasting komt bij vrijwel iedere mixer voor.

Axiale belasting¶

Dit is een kracht die in de lengterichting van de as werkt.

Bijvoorbeeld:

opwaartse stroming;
neerwaartse stroming;
drukverschillen.

Sommige impellers veroorzaken aanzienlijke axiale krachten.

Gecombineerde belasting¶

In de praktijk treden radiale en axiale belastingen meestal gelijktijdig op.

Daarom worden vaak lagers gekozen die beide krachten kunnen opnemen.

Soorten lagers¶

Er bestaan veel verschillende lagertypen.

Kogellagers¶

Kogellagers zijn de meest gebruikte lagers.

Voordelen:

lage wrijving;
geschikt voor hoge toerentallen;
relatief eenvoudig.

Nadelen:

beperkte draagkracht bij zware belastingen.

Rollagers¶

Rollagers gebruiken rollen in plaats van kogels.

Voordelen:

hogere draagkracht;
geschikt voor zware belastingen.

Worden toegepast wanneer grote krachten optreden.

Hoekcontactlagers¶

Deze lagers zijn ontworpen voor:

radiale belasting;
axiale belasting.

Ze worden veel toegepast wanneer nauwkeurigheid belangrijk is.

Glijlagers¶

Bij glijlagers rollen geen kogels of rollen.

De as glijdt over een speciaal lageroppervlak.

Voordelen:

eenvoudige constructie;
geschikt voor grote diameters;
weinig bewegende onderdelen.

Nadelen:

hogere wrijving;
vaak afhankelijk van smering.

Bearing versus Support Bearing¶

Binnen menginstallaties kom je regelmatig twee begrippen tegen.

Bearing¶

Het algemene lager dat de draaiende as ondersteunt.

Support Bearing¶

Een extra lager dat wordt toegepast bij lange assen.

Dit voorkomt:

doorbuigen;
slingeren;
resonantie;
overmatige trillingen.

Support bearings worden vooral gebruikt bij grote tanks of side-entry mixers.

Smering¶

Een lager kan alleen goed functioneren wanneer voldoende smering aanwezig is.

Veel gebruikte smeermiddelen zijn:

vet;
olie.

De smering:

vermindert wrijving;
voorkomt slijtage;
voert warmte af;
beschermt tegen corrosie.

Een tekort aan smering is één van de meest voorkomende oorzaken van lagerschade.

Lagerlevensduur¶

De levensduur van een lager hangt af van:

belasting;
toerental;
temperatuur;
smering;
uitlijning;
vervuiling.

Een goed ontworpen lager kan jarenlang probleemloos functioneren.

Een verkeerde uitlijning of vervuiling kan de levensduur echter drastisch verkorten.

Veelvoorkomende oorzaken van lagerschade¶

Lagers raken meestal niet defect door ouderdom alleen.

Veel voorkomende oorzaken zijn:

onvoldoende smering;
verkeerde uitlijning;
overbelasting;
vervuiling;
vocht;
corrosie;
verkeerde montage;
onbalans van de impeller.

Daarom vormt lageronderhoud een belangrijk onderdeel van preventief onderhoud.

Praktijk bij Jongia¶

Binnen Jongia worden lagers zorgvuldig geselecteerd op basis van de toepassing. Daarbij spelen onder andere het vermogen van de aandrijving, de lengte van de as, het toerental, de grootte van de impeller en de eigenschappen van het product een belangrijke rol.

Bij kleinere mengers kan de lagering volledig in de aandrijving zijn geïntegreerd. Bij grotere installaties of lange assen wordt vaak een extra support bearing toegepast om de as stabiel te houden en trillingen te beperken.

Tijdens onderhoud worden lagers gecontroleerd op geluid, temperatuur, speling, smering en slijtage. Een defect lager kan niet alleen de mixer beschadigen, maar ook leiden tot stilstand van de complete installatie.

Veelgemaakte fouten¶

Bearing en mechanical seal met elkaar verwarren. Een lager ondersteunt de as; een mechanical seal voorkomt dat product langs de as naar buiten lekt.
Denken dat een lager geen onderhoud nodig heeft. De levensduur hangt sterk af van smering, uitlijning en belasting.
Onvoldoende aandacht besteden aan uitlijning. Een kleine uitlijnfout kan de levensduur van een lager aanzienlijk verkorten.
Geluid of trillingen negeren. Dit zijn vaak de eerste signalen van een versleten of beschadigd lager.
Aannemen dat één type lager voor iedere toepassing geschikt is. De keuze van een lager hangt af van de krachten, het toerental, de omgeving en de constructie van de menginstallatie.