Properly adjusted wheel bearings minimize irregular tire wear, reduce the potential for wheel separation, and may help improve fuel economy. - Photo: Jim Park

Někde mezi tloušťkou lidského vlasu a listu papíru. To je tolerance, se kterou si pohráváte při nastavování ložisek kol. Různé zdroje uvádějí průměr průměrného pramene vlasů na 0.001 a list standardního kancelářského papíru na 0.005 palce. Pro kontext, přípustná koncová vůle pro ložiska kol nákladních automobilů je stejná: 0.001 až 0.005 palce, vyjádřeno také jako 1 až 5 mil nebo 0.025 až 0.127 mm. Jinými slovy, je naprosto přijatelné upravit ložiska kol tak, aby byla jen trochu volná, ale ne příliš volná.

Postup popsaný v doporučené praxi 618B od Americké asociace pro technologii a údržbu dotáhne standardní ložisko kola na tyto tolerance, pokud je pečlivě dodržováno a poté ověřeno číselníkem. Manažeři údržby používající RP 618B si mohou být docela jisti, že jejich kola zůstanou na svém místě, nebudou brzdit spotřebu paliva, nebudou prosakovat těsnění a pneumatiky nebudou mít určité typy nepravidelného opotřebení.

Pro ložiska je ve skutečnosti lepší, když jsou trochu těsná, ale protože je téměř nemožné změřit těsnost, jinak známou jako předpětí, průmysl se rozhodl pro „dost dobré“ řešení a vyvinul postup seřízení, který umožňuje trochu koncové hry. I když koncová vůle není dokonalý stav ložiska kola, může být přesně změřena a opakována zkušenými techniky, kteří jsou ochotni strávit asi 10 minut na konci kola, aby se seřízení co nejvíce přiblížilo ideálu.

Ideální je samozřejmě nulová koncovka nebo mírné předpětí. Výrobce ložisek Timken říká, že mírné předpětí může zlepšit životnost ložisek, těsnění a pneumatiky, ale pouze pokud je celý proces pod kontrolou. V tomto kontextu „pod kontrolou“ znamená, že skutečně víte, že proces nastavení ložisek bude mít za následek konzistentní rozsah nastavení ložisek.

Rozdíl mezi koncovou vůlí a předpětím z pohledu ložiska je významný. Potenciál snížení životnosti ložisek při nadměrném předpětí je mnohem vyšší než snížení životnosti při nadměrné vůli, říká Divjot Singh, aplikační inženýr z NTN Bearing Corporation of America.

„Nadměrné předpětí způsobí nadměrné tření a ložisko se zahřeje, což ohrozí mazání a nakonec povede k odlupování (odlupování materiálu) na velkém konci válečků/drážek,“ říká. „Na druhou stranu příliš volné seřízení ložiska způsobuje nadměrnou vůli a vibrace v systému. To by mohlo vést k mnoha problémům, jako je mimo jiné kmitání kola a netěsnost těsnění spolu s ABS a problémy s brzděním. Příliš volné nastavení nakonec způsobí odlupování na malém konci válečků/drážek, což může vést k selhání a možné ztrátě kola.

ČTĚTE VÍCE
Jak ručně otestujete zapalovací cívku?

S endplay v podstatě měříte mezeru. Od 0.001 do nekonečna; je to stále mezera. Mezera znamená, že na ložisko působí „nulová“ síla. Na šířce mezery záleží, jak vysvětluje Divjot, protože umožňuje pohyb v ložisku, což může vést k nežádoucím výsledkům. Při předpětí jsou obě plochy v kontaktu a matice působí silou na ložisko. Problém spočívá v určení síly síly. Neexistuje žádná korelace mezi velikostí krouticího momentu použitého k upevnění matice a velikostí síly působící na ložisko. A síla působící na ložisko momentovým klíčem je spíše exponenciální než lineární. Jinými slovy, jakmile je mezera odstraněna a dva povrchy jsou v kontaktu, i mírné zvýšení točivého momentu aplikovaného na matici způsobí raketový nárůst síly působící na ložisko, čímž se zvýší riziko nadměrného předpětí.

Dalo by se říci, že RP 618B nebo jakýkoli jiný postup, který má za následek 0.001 až 0.005 koncové vůle, je kompromisem, který je na straně opatrnosti, aby se zabránilo poškození ložiska nadměrnému předpětí.

The difference between endplay and preload from the bearing’s perspective is significant. The potential for reduced bearing life at excessive preloads is far higher than life reduction at excessive clearance. - Source: Timken

Přednastavené nebo předinstalované

TMC RP 618B je široce používán v kamionové dopravě, ale ruční nastavení ložisek kol je náročný postup. Mnoho vozových parků a většina výrobců OEM nyní používá přednastavené náboje a sady ložisek od společností ConMet a Stemco. Tyto konstrukce používají zkonstruovanou distanční vložku mezi ložisky pro dosažení správného nastavení ložisek pouhým použitím určitého momentu při instalaci vnější matice. Ložiska jsou k sobě přitlačena utažením matice, ale pouze tak daleko, jak to rozpěrka dovolí. Při správné velikosti točivého momentu jsou ložiska nastavena co nejblíže k nulové vůli nebo s velmi malým předpětím – optimální stav pro životnost ložiska.

Přednastavené náboje zbavují technika potřeby měřit koncovou vůli a obecně šetří mnoho času instalace a zároveň poskytují větší přesnost při seřizování ložisek. Technici si však musí být vědomi postupů spojených s různými systémy a používat správně kalibrované nástroje.

„Naše požadavky na točivý moment 200 lb-ft je doporučená minimální hodnota točivého momentu. Pokud by koncový uživatel upřednostnil utahovací moment systému až na 250 lb-ft, je to přípustné, aby se zohlednily změny nastavení momentu momentového klíče,“ vysvětluje Jim Rosema, ředitel kategorie pro koncové produkty kol ve společnosti Stemco. “Pokud však technik neúmyslně nastaví systém Trifecta na vyšší hodnotu, systém bude fungovat tak, jak byl navržen.”

ČTĚTE VÍCE
Co je to suchý hit?

U standardních systémů konců kol mají různé typy vřetenových matic různé postupy krouticího momentu. Pro techniky je důležité, aby byli schopni identifikovat různé vřetenové matice a byli si vědomi správného postupu pro každý typ.

„Je důležité, aby technici byli dobře informovaní, aby mohli nejen identifikovat různé styly vřetenových matic, ale také aby byli poučeni o správném postupu pro každý typ,“ varuje Tony Ryan, manažer technického servisu a školení ve společnosti SAF-Holland. „Častou chybou techniků je použití více nástavců na momentové klíče při utahování matice hřídele nápravy. Rozšíření mohou ohrozit přesnost čtení momentového klíče.“

Další alternativou k RP 618B a přednastaveným nábojům je nastavení mírného předpětí na ložisku pomocí patentovaného nástroje Dr. Preload. Je navržen společností Temper Axle a distribuován společností Meritor. Zjednodušuje instalaci, zkracuje instalaci na několik minut a nastavuje měřené množství předpětí ložisek.

„Postup doporučený společností SAE, J2535, poskytuje cílové a maximální nastavení předpětí pro nápravy tahače a přívěsu třídy 8 jako vodítko pro každého dodavatele, který by vyvíjel systémy pro nastavení předpětí na koncích kol,“ říká Ray Piascik, ředitel marketingu a prodeje ve společnosti Temper Axle, tvůrci systému Dr. Preload. “Náš systém byl navržen tak, aby tyto cíle splnil při instalaci ložisek s mírným předpětím.”

Průvodce analýzou stavu radiálních pneumatik TMC uvádí ne méně než 14 podmínek opotřebení pneumatik, které lze vysledovat až k seřízení ložisek, což pomáhá ilustrovat důležitost správného provedení tohoto procesu.