Lagers en hun smering (Vacuum Oil Company, 1920)

Zolang er machines bestaan, zijn er lagers om te smeren. Het smeervraagstuk is dan ook het oudste van alle smeerkundige problemen. Tot voor betrekkelijk kort waren lagers primitief van ontwerp en heersten lage snelheidsomstandigheden.

De gebruikte smeermiddelen waren plantaardige oliën, zoals olijfolie, koolzaadolie en ricinusolie; dierlijke vetten en oliën, zoals talk, reuzelolie, spermaceti en walvisolie.

De enorme industriële ontwikkeling van de afgelopen halve eeuw heeft machines en aandrijvingen voortgebracht die steeds efficiënter werken. Er zijn vandaag de dag een verscheidenheid aan lagers die werken onder hogere snelheden, hogere drukken en hogere temperaturen dan ooit tevoren in de wereldgeschiedenis zijn voorgekomen.

Smeerolies hebben noodgedwongen een vergelijkbare grote ontwikkeling doorgemaakt, mogelijk gemaakt door de ontdekking en het gebruik van minerale smeerolies gefabriceerd uit een verscheidenheid aan aardoliebronnen uit vele delen van de wereld.

De belangrijke factoren bij lagersmering worden duidelijk wanneer het onderwerp in zijn grondbeginselen wordt opgesplitst.

Daarom behandelen wij in achtereenvolgende hoofdstukken: de constructie van lagers; de omstandigheden waaronder zij werken; de diverse systemen waarmee olie wordt toegediend; de beginselen van smering; de behandeling van wrijvingswarmte; de fabricage, fysische eigenschappen en selectie van oliën; de eigenschappen en het gebruik van vet; typische lagerproblemen met hun oplossingen; en het bereiken van ware zuinigheid in lagersmering door het gebruik van de juiste hoogwaardige smeermiddelen op de juiste manier.

Een lager is een ondersteuning voor een draaiende as of iets dergelijks. Het lager bestaat gewoonlijk uit de volgende onderdelen: de lagerstukken — draagstukken of treden (gewoonlijk van messing of gietijzer bekleed met antifrictionmetaal, algemeen bekend als babbitt) die de tap of het lageroppervlak van de as omgeven; het blok, de voet of het frame dat de lagerstukken draagt en omsluit; en de dop of kap die het geheel samenbindt door middel van bouten of tapeinden.

Er zijn vijf hoofdtypen van lagers: massieve lagers, tweedelige lagers, vierdelige lagers, drukslagers, en kogel- en rollagers.

Fig. 1 – Verticale ringspil met massief lager

Fig. 2 – Massief lager met vervangbare bus

Bij alle massieve lagers kan de as of het lager uitsluitend in lengterichting worden verwijderd, en de lagers kunnen bij slijtage niet worden bijgesteld. Om makkelijk onderzoek of afstelling mogelijk te maken worden tweedelige of vierdelige lagers rond de as opgebouwd.

Massieve lagers (fig. 1) worden gebruikt om de verticale snellopende ringspillen in textielfabrieken te ondersteunen. Massieve lagers of bussen zijn allemaal klein van formaat. Het zijn lagers die worden gebruikt voor losse riemschijven en kleine assen, en in allerlei machines zoals kranen en hijsmachines. Ze worden ook gebruikt als zuigerpenlagers in de overgrote meerderheid van verbrandingsmotoren.

Een bus of huls (A — fig. 2) wordt vaak voorzien, zodat deze bij slijtage kan worden vervangen.

Fig. 3 – Tweedelig lager voor krukspil van drijfstangkop

Fig. 4 – Groot tweedelig taslager met instelende vulplaten

Fig. 5 – Tweedelig lager voor lijnasvoering

De meerderheid van lagers is van dit type. Bij tweedelige lagers worden de lagerstukken in twee helften gemaakt, gewoonlijk van gietijzer bekleed met babbittmetaal.

Fig. 3 toont een tweedelig lager voor de krukpen van een drijfstanguiteinde. A en B zijn de lagerstukken in twee delen.

Fig. 4 toont een tweedelig lager voor grotere tappen. Tussen de boven- en onderhelft worden voeringen geplaatst, dunne stroken metaal. Wanneer het lager slijt, kunnen een of meer van deze stroken worden verwijderd om de twee lagerstukken dichter om de as samen te brengen.

Fig. 5 toont een tweedelig lager voor kleine en middelgrote transmissieassen. Deze lagers zijn gewoonlijk bekleed met babbittmetaal, maar worden soms van messing gemaakt.

Het tweedelige lager is niet geschikt wanneer de druk op de tap is gericht tegen de naad van de twee lagerhelften. Grote lagers die onder dergelijke omstandigheden werken, worden daarom vaak ontworpen als vierdelige lagers.

Deze lagers worden voornamelijk gebruikt als hoofdlagers in grote horizontale stoommachines en gasmotoren. De lagerstukken zijn opgebouwd in vier delen.

Zijdelingse slijtage wordt gecompenseerd door het draaien van verticale stelschroeven (A), waardoor de verticale wig (B) beweegt die de lagerstukken dichter om de as drukt. Verticale slijtage wordt op vergelijkbare wijze gecompenseerd door verstelling van schroef (C) die de horizontale wig verplaatst.

Fig. 6 – Verticaal voetstaplager voor een stoomturbine

Fig. 7 – Ring-gesmeerd gewoon drukslager

Fig. 8 – Verticaal drukslager voor een waterwielinstallatie

Fig. 9 – Hydro-elektrische drukslagerinstallatie

Drukslagers zijn ontworpen om druk in de richting van de as tegen te gaan en zo de as in de juiste positie te houden, terwijl ze de belasting in verticale eenheden dragen of de drukkrachten in horizontale eenheden opvangen. Drukslagers worden veelvuldig gebruikt in hydro-elektrische installaties, stoomturbines, voor scheepsvoortstuwing, voor centrifugaalpompen, enz.

Fig. 6 illustreert het principe van een vlak voetlager ontworpen om de verticale as van een stoomturbine te ondersteunen. Het bestaat uit een huis (F) dat het geleidlager (G) op zijn plaats houdt, dat op zijn beurt de verticale as (A) op zijn plaats houdt, ondersteund aan de onderkant door voetlager (H). Het voetlager (H) kan in positie worden bijgesteld door middel van steun- en stelschroeven (D en C).

Olie wordt onder hoge druk tussen het voetlager (H) en de onderkant van de verticale as (A) geperst door geboorde kanalen (J). Het volledige gewicht van de verticale as (A) wordt zo gedragen door de dunne smerende oliefilm. Na het smeren van het voetlager stroomt de olie omhoog rond de as (A) en voorziet het geleidlager (G) van smering. De olie stroomt daarna over en verlaat het lager door kanaal (K) in het huis (F). Om te voorkomen dat gecondenseerde stoom van de turbine langs de as naar beneden loopt en zich met de olie vermengt, is een kraag (L) aangebracht die het water in een kamer (M) werpt, vanwaar het wordt afgevoerd door kanalen (O) in het huis (F).

Fig. 7 illustreert het principe van een vlak drukslager. Op de as (A) zitten kragen (B) die deel uitmaken van de as. Deze kragen draaien in uitsparingen die deel uitmaken van de druklagerbehuizing (C), bekleed met babbittmetaal (D).

Fig. 8 illustreert een verticaal drukslager gebruikt in een waterradinstallatie. Het lager bestaat uit een vlakke ringvormige plaat (B) bevestigd aan de bovenkant van de verticale as (A). Het onderoppervlak van de plaat (B) is ondergedompeld in een oliebad in de ronde behuizing (E) en wordt in positie gehouden door een aantal schoenen (C) gemonteerd op vaste draaipunten (D). De olie die aan het ondervlak van de draaiende plaat (B) hecht, wordt aangezogen en vormt een wig tussen de plaat (B) en de draagschoenen (C) door de kantelende werking van de schoenen.

Andere typen verticale drukslagers worden gemaakt die op vergelijkbare wijze draaiende delen van hydro-elektrische installaties ondersteunen. Fig. 9 toont een gedeeltelijke doorsnede van een hydro-elektrische installatie die op de beschreven wijze wordt ondersteund.

Fig. 10 – Kogellager: binnenring (A), buitenring (B), kogels (C), kooi (D)

Fig. 11 – Rollager: loopvlakken (A,B), huis (E), rollen (C) in kooi (D)

Kogel- en rollagers werken op een ander principe dan andere lagers. Dit bestaat uit de vervanging van glijdende wrijving door rollende wrijving. Het contact tussen de kogels of rollen en de draaiende oppervlakken is puntcontact bij kogellagers en lijncontact bij rollagers, terwijl gewone lagers een groot oppervlakcontact hebben.

Kogellagers bestaan uit een rij of rijen kogels, op hun plaats gehouden door een geschikte kooi, tussen een binnenste en buitenste loopvlak. Rollagers bestaan uit een set rollen, op hun plaats gehouden door een kooi, tussen een binnenste en buitenste loopvlak.

De kogels of rollen en loopvlakken zijn gewoonlijk gemaakt van hoogwaardig staal, nauwkeurig bewerkt, gehard en geslepen. Als ze enigszins uit lijn staan of versleten zijn, ontstaan interne spanningen met sterk verhoogde wrijving, en uiteindelijk breuk van kogels of rollen. Kogellagers worden in talrijke soorten mechanische apparatuur toegepast.

Ze worden het meest gebruikt als autolagers en ook in motoren, gereedschapsmachines, transmissies en andere klassen van machines.

Fig. 10 illustreert een kogellager bestaande uit loopvlakken (A en B) waartussen de kogels (C) draaien, op hun plaats gehouden door geschikte kooien of houders (D) die met de kogels meedraaien.

Rollagers worden veel gebruikt in auto's. Ze zijn ook overgenomen voor transmissielagers van diverse soorten spoorwegmaterieel en zwaar belaste lagers van machines. Fig. 11 illustreert een rollager, bestaande uit loopvlakken (A en B), lagerhuis (E) en rollen (C) op hun plaats gehouden door een geschikte kooi (D).

Zowel kogel- als rollagers kunnen worden aangepast voor zowel verticale als horizontale posities. Kogellagers kunnen al dan niet van zelfuitlijnende constructie zijn, zoals beschreven onder "Bedrijfsomstandigheden."

De wrijvingsweerstand bij het starten van machines uitgerust met glijlagers is meerdere malen zo groot als de weerstand na enkele omwentelingen, wanneer de oliefilm in de lagers is gevormd. De wrijving bij het starten van machines uitgerust met kogel- en rollagers is slechts weinig groter dan de wrijving tijdens bedrijf.

Door de vervanging van glijdende door rollende wrijving zullen kogel- en rollagers bij juiste smering met veel minder wrijving lopen dan glijlagers en kunnen zij worden beschouwd als de hoogste typen lagers. De belangrijkste functie van een smeermiddel bij kogel- en rollagers is het schoon, glanzend en vrij van corrosie houden van de hoog gepolijste oppervlakken. Het smeermiddel vermindert ook tot een minimum de geringe hoeveelheid aanwezige wrijving. Het werkt tevens als geluiddemper voor het geluid van de beweging van de kogels of rollen.

De assen en tappen zijn gewoonlijk van ijzer of staal gemaakt. Het materiaal waarvan de lageroppervlakken zijn gemaakt is messing, antifrictionmetaal of, in sommige gevallen, gietijzer. De lageroppervlakken zijn altijd gemaakt van een zachter metaal dan het staal van de draaiende tap, zodat bij slijtage deze voornamelijk optreedt in het lager, dat gemakkelijker kan worden vervangen.

Messing is lange tijd gebruikt als lageroppervlakmateriaal en geeft uitstekende resultaten als de lageroppervlakken goed zijn ingeschraapt met de tap. Anders zal het lager gemakkelijk warm worden door overmatige druk op het verkleinde lageroppervlak.

Babbittmetalen — Dit zijn combinaties van hard metaal, zoals antimoon, gemengd in wisselende verhoudingen met lood en tin, waardoor babbitt- of witmetaal (antifrictionmetaal) ontstaat. Wanneer de lagers zijn bekleed met geschikt babbittmetaal, nestelt de tap zich gemakkelijk in en verdeelt zijn gewicht gelijkmatig over het gehele lageroppervlak. Het bekleden van lagers met antifrictionmetaal is een steeds populairder wordende praktijk, want bij slijtage kan de antifrictionmetaalbekleding gemakkelijk worden vervangen.

Gietijzeren lagers — Gietijzeren lagers worden in het algemeen gebruikt voor kleine en middelgrote transmissieassen; de lagers zijn lang en de lagerdrukken zijn laag.

Vakmanschap — Vakmanschap verwijst naar de aandacht die is besteed aan de afwerking van de lageroppervlakken, de speling tussen de tap en het lager, en de uitlijning van het gemonteerde lager.

Afwerking van lageroppervlakken — De wrijvingsoppervlakken zijn nooit precies waar en glad. Als een nieuwe as in nieuwe lagers wordt geplaatst zonder olie, zal deze bij het draaien de lageroppervlakken alleen op bepaalde hoge punten raken, min of meer gelijkmatig verdeeld over het oppervlak. Daarom worden de lagerstukken geschraapt. Bij dit proces wordt het oppervlak van de as zo glad mogelijk gemaakt en worden de hoge punten van de lageroppervlakken naar beneden geschraapt tot de as uiteindelijk gelijkmatig op het gehele lageroppervlak draagt.

Speling — De diameter van de as is altijd iets kleiner dan de diameter van de lagers. Het verschil tussen de twee diameters wordt de lagerspeling genoemd. De speling moet gemiddeld ongeveer 1/1000 inch bedragen per 1 inch asdiameter — liever iets minder voor grote lagers.

Uitlijning — Wanneer machines en transmissieassen worden gemonteerd, is het zeer belangrijk dat de verschillende lagers nauwkeurig worden ingepast. Als de horizontale transmissieas wordt ondersteund door een aantal lagers en sommige lagers te hoog en andere te laag zijn geplaatst, of niet in lijn, zullen spanningen in de assen en lagers ontstaan die hoge lagertemperaturen veroorzaken.

Correcte smering van lagers is afhankelijk van de volgende belangrijke factoren: afmeting van het lager (diameter van de as), snelheid van de as (omwentelingen per minuut), lagerdruk (pond per vierkante inch), lagertemperatuur (bedrijfstemperatuur in graden Fahrenheit), en mechanische omstandigheden (goed of slecht).

Afmeting van lagers — Lagers worden in alle maten gemaakt en kunnen worden ingedeeld in: kleine lagers — tot 1 inch asdiameter; middelgrote lagers — 1 tot 3 inch asdiameter; grote lagers — groter dan 3 inch asdiameter. Het oppervlak van de as of tappen is nooit volkomen glad of rond, maar bezit een ruwheid die alleen door een vergrootglas zichtbaar is. De onvolkomenheden zijn het grootst bij de grotere tappen.

Snelheid van de as — De as kan draaien op: lage snelheid — onder 50 omw./min.; gemiddelde snelheid — van 50 tot 300 omw./min.; hoge snelheid — boven 300 omw./min.

Lagerdrukken — De drukken waaraan lagers worden blootgesteld kunnen gematigd of overmatig zijn. Gematigde drukken zijn die welke ruim binnen de capaciteit van het lagerontwerp vallen met betrekking tot de gebruikseisen. Overmatige drukken op lagers zijn het gevolg van overmatig gewicht, trek of druk. Overmatig gewicht bestaat wanneer meer gewicht op het lager wordt geplaatst dan waarvoor het is ontworpen. De overmatige trek is gewoonlijk het gevolg van zeer grote riemspanning. Overmatige druk is het gevolg van abnormale belasting of foutieve mechanische afstellingen. Overmatige drukken zullen zich gewoonlijk manifesteren in hun effect op de olieverdeling, resulterend in hogere temperaturen.

Lagertemperaturen — De temperaturen van lagers in bedrijf worden gematigd of extreem genoemd. Gematigde temperaturen kunnen worden beschouwd als die welke niet hoger zijn dan 140 graden F. Extreem hoge temperaturen (boven 140 graden F.) zijn het gevolg van onvoldoende warmteafgifte, interne wrijving of de invloed van hoge omgevingstemperaturen.

Extreme omgevingstemperaturen kunnen het gevolg zijn van geleide warmte of klimatologische omstandigheden. Hoge temperaturen als gevolg van interne wrijving kunnen worden veroorzaakt door: de mechanische omstandigheden kunnen verkeerd zijn; een onjuist gekozen olie kan in gebruik zijn; een onvoldoende hoeveelheid olie bereikt het te smeren onderdeel. Deze laatste drie factoren zijn het gevolg van nalatigheid. Temperaturen van lagers die boven 140 graden F. werken, vereisen onderzoek.

Onvoldoende warmteafgifte, resulterend in temperaturen hoger dan 140 graden, kan voorkomen bij lagers gesmeerd door middel van het oliebad, het circulatie- of het spatsmeerssysteem. Speciale olies moeten voor deze extreme omstandigheid worden geselecteerd, of er moeten voorzieningen worden getroffen om de olietemperatuur te verlagen door middel van een koelinstallatie of vergroting van het olievolume in het systeem.

Lagertemperaturen hoger dan 170 graden F. duiden op ernstige bedrijfsomstandigheden die nauwkeurige technische aandacht vereisen.

Extreem lage temperaturen maken het noodzakelijk een olie met een laag stolpunt te gebruiken, anders stolt de olie en stroomt niet naar de lageroppervlakken.

Mechanische omstandigheden — Lagers raken na verloop van tijd uit lijn en zijn onderhevig aan slijtage. Het is belangrijk dat de lagers goed uitgelijnd en in goede staat worden gehouden door bussen, lagerstukken of babbittbekledingen te vernieuwen, lagers bij te stellen voor slijtage, enz. Wanneer problemen of onregelmatigheden in de werking optreden, moet de oorzaak onmiddellijk worden opgespoord en de toestand worden verholpen, in plaats van deze te laten voortduren tot het ernstig wordt.

Goede mechanische omstandigheden — Hieronder moet worden verstaan: lagers van goed ontwerp, geschikt voor de bedrijfsomstandigheden, tappen en lageroppervlakken van goed materiaal, goed afgewerkt en met geschikte lagerspeling; lagers goed uitgelijnd en niet merkbaar versleten. Onder goede mechanische omstandigheden kunnen lichtere olies, regelmatig aangebracht, worden gebruikt die een efficiënte smering van de lagers waarborgen.

Slechte mechanische omstandigheden — Hieronder moet worden verstaan: lagers van primitief ontwerp, of van goed ontwerp maar verwaarloosd; lagers van slecht of ongeschikt materiaal; lageroppervlakken ruw of versleten; lagers niet uitgelijnd. Lagers onder slechte mechanische omstandigheden, onregelmatig gesmeerd of met een inefficiënt smeersysteem, vereisen het gebruik van zwaardere olies.

De diverse systemen waarmee olie op lagers wordt aangebracht, kunnen als volgt worden ingedeeld:

Voor individuele lagers: handsmering, druppelsmering, ring- of kettingsmering.

Voor groepslagers: spatsmering, circulatiesmering.

Speciale smeermethoden: oliebad, mechanische perssmering.

Fig. 12 – Veerbodemoliepot

Fig. 13 – Langpijp oliepot voor moeilijk bereikbare lagers

Fig. 14 – Pompspuiter

Fig. 15 – Olieopening afdekking voor stofdichting

Fig. 16 – Kleine oliekop met viltkussen voor gelijkmatige dosering

Fig. 17 – Mule spillager indeling

Dit is de oudste methode voor het smeren van lagers. Het is de minst efficiënte en de meest verspillende van alle smeermethoden.

Handsmering wordt toegepast voor het smeren van langzaamlopende transmissieassen en langzaamlopende lagers in allerlei machines, zoals gereedschapsmachines, kranen, enz. Het wordt veelvuldig gebruikt voor het smeren van kleine onderdelen van klepbewegingen, klepspillen, enz. van stoommachines, verbrandingsmotoren en andere aandrijvingen.

Handsmering wordt ook toegepast op diverse soorten machines die aan zware trillingen of ruw gebruik zijn blootgesteld, waar een smeerapparaat zou worden afgeschud of gebroken.

In het lager zit een oliegat (B), gewoonlijk in het bovendeel. De olie wordt aangebracht met een oliekan (fig. 12, 13 en 14) waarmee het mogelijk is een of meer druppels olie af te geven. De olie loopt door het gat (B — fig. 2), wordt door de draaiende as over de lageroppervlakken verspreid en werkt zich geleidelijk naar en door de uiteinden van het lager (A).

Na elke smeerbeurt wordt de oliefilm in het lager geleidelijk dunner en uiteindelijk draait het lager praktisch zonder smering totdat het opnieuw wordt gesmeerd. De smering wordt zo geleidelijk teruggebracht tot een staat van inefficiëntie, afhankelijk van de viscositeit van de gebruikte olie, de tijd tussen de smeerbeurten en de bedrijfsomstandigheden.

Om het binnendringen van stof of rondvliegend materiaal te voorkomen, kan het oliegat worden voorzien van een dop (fig. 15). Door het buitendeksel (A) op te lichten of te draaien wordt een oliegat (B) in de kop onthuld, waardoor de olie wordt ingebracht. Een andere methode (fig. 16) is een klein kopje in het oliegat te plaatsen, voorzien van een viltkussen, waarin de olie wordt gegoten. Deze methode zorgt voor een meer gelijkmatige toevoer van de olie.

Fig. 18 – Pit-/hevelsmeerapparaat met reservoir, buis, pit en huis

Fig. 19 – Flessensmeerapparaat: automatisch, zelf-regulerend met assnelheid

Fig. 20 – Zichtdruppeldoseerapparaat met instelbare naaldklep

Fig. 21 – Meervoudig druppeldoseerapparaat voor zes lagers tegelijk

Fig. 22 – Krukasspensmeerapparaat dat centrifugaalkracht gebruikt

Met het druppelsmeersysteem bedoelen wij elk automatisch apparaat dat een matige en min of meer regelmatige toevoer van olie aan het lager verzorgt. Eén smeerpot wordt in het midden van kleine lagers geplaatst en twee of meer, op geschikte afstanden, voor grotere lagers, waarbij ten minste één olietoevoerpunt per acht inch lagerlengte wordt voorzien. Er zijn drie typen smeerapparaten die op het druppelsysteem werken: siphonoliepot, flesoliepot en zichtglas-drupoliepot.

Sifon- of pitoliepot (fig. 18) — Toen in de vroege dagen van de techniek handsmering ontoereikend bleek voor het smeren van zwaar belaste lagers, was de pitoliepot de eerste verbetering die werd ingevoerd. Pitoliepotten worden gebruikt voor het smeren van hoofdlagers van scheepsstoommachines en andere aandrijvingen, evenals voor het smeren van middelgrote lagers van transmissieassen en allerlei machines.

De pitoliepot bestaat uit een reservoir (A) dat tot een bepaald niveau met olie wordt gevuld; de sifonbuis (B) steekt boven het olieniveau uit; de pit (C) wordt in de oliebuis ingebracht, waarbij dit uiteinde op een lager niveau ligt dan het uiteinde dat in de olie in het reservoir is gedompeld. De pit (C) bestaat gewoonlijk uit een of meer strengen wollen garen, bij voorkeur van losse textuur, die meer toevoeren dan garen van strakke twist en dichte textuur.

Hoe hoger het olieniveau in het reservoir of hoe dunner de olie, of hoe dieper de pit in de oliebuis is ingebracht, of hoe groter het aantal strengen, des te groter zal de olietoevoer zijn. Wanneer zoveel strengen worden gebruikt dat ze de oliebuis verstoppen, wordt een punt bereikt waarbij het toevoegen van meer strengen de olietoevoer zal verminderen vanwege de grotere weerstand bij het passeren door de strakke pit.

Sifonpitten raken na verloop van tijd verstopt met onzuiverheden en worden onwerkzaam. Ze moeten daarom met geschikte tussenpozen worden vernieuwd. Bij machines die met tussenpozen draaien, moeten de pitten uit de oliebuis worden gehaald en in het oliereservoir worden achtergelaten telkens wanneer de machine stopt; anders blijven ze toevoeren en wordt olie verspild.

De flesoliepot (fig. 19) — Dit apparaat is voornamelijk ontwikkeld voor het smeren van lichte en middelgrote transmissieaslagers die op lage tot matig hoge snelheid draaien en onder omstandigheden die een kleine constante toevoer wenselijk maken. De glazen fles (A) heeft een messing houder (D) voorzien van een messing buis (C). Een stalen spil (B) past losjes in de messing buis (C), met het onderste uiteinde rustend op de as in het lager. De as geeft bij het draaien de spil een zeer lichte op-en-neer beweging, waardoor een kleine hoeveelheid olie uit de glazen fles wordt getrokken. De olie stroomt langs de spil omlaag en bereikt uiteindelijk het lageroppervlak.

De flesoliepot werkt automatisch en start en stopt met de beweging van de as. Als het lager warm wordt, zal de spil opwarmen; de olie rond de spil wordt dunner en er wordt meer olie toegevoerd. Flesoliepotten mogen niet worden gebruikt op machines die aan ruw gebruik zijn blootgesteld, omdat de glazen flessen gemakkelijk breken.

De zichtglas-drupoliepot (fig. 20) — Deze wordt veelvuldig gebruikt op moderne machines en motoren van allerlei aard. De zichtglasoliepot kan gemakkelijk worden afgesteld om een of meer druppels olie per minuut toe te voeren. De zichtglasoliepot heeft een glazen reservoir (A) zodat het olieniveau kan worden waargenomen. Het uiteinde van de stelnaald of klepspil (E) wordt geleid in een conisch gat in de bodem van de centrale huls (F). Door aan de gekartelde kraag (C) te draaien kan de naald omhoog of omlaag worden bewogen voor een grotere of kleinere toevoer.

Enkele voordelen van de zichtglas-drupoliepot zijn: de toevoer kan snel worden bijgesteld; snel worden gestart en gestopt; en het olieniveau evenals de olietoevoer is duidelijk zichtbaar. Zichtglas-drupoliepotten kunnen worden uitgevoerd met meervoudige toevoer zoals geïllustreerd in fig. 21.

Fig. 23 – Doorsnede van ring-gesmeerd lager met oliereservoir

Fig. 24 – Kleine turbine met ring-gesmeerde hoofdlagers

Fig. 25 – Kraag-gesmeerd lager: de kraag dompelt in olie en voert deze naar de as

Dit type smeersysteem wordt veelvuldig toegepast bij snellopende transmissieaslagers en bij vrijwel alle elektromotoren, elektrische generatoren en kleine stoomturbines. Ringgeolied hoofdlagers worden vaak gebruikt bij gasmotoren en oliemotoren, evenals bij veel stationaire stoommachines.

Ringsmering wordt gebruikt voor middelgrote en grote lagers, maar niet voor kleine snellopende lagers, omdat de olieringen niet zouden draaien op de as vanwege de kleine afmeting en hoge snelheid. De lagerbehuizing (A) (fig. 23 en 24) vormt een oliereservoir waarin de olie op een bepaald niveau wordt gehouden, bij voorkeur aangegeven door een oliepeil. De ringen raken de olie niet als het olieniveau te laag wordt en de lagers krijgen dan geen smering.

Op de as (C) hangen gewoonlijk een of twee ringen of kettingen (B) die in de olie dompelen. Wanneer de ringen meedraaien met de beweging van de as (C), brengen ze olie naar de bovenkant van de as, vanwaar deze in het olieverdeelkanaal en de lagers stroomt.

Soms is er in plaats van draaiende ringen of kettingen een kraag (B) (fig. 25) bevestigd aan de as (C). Deze kraag (B) dompelt in de olie en brengt deze boven de as, vanwaar de olie wordt geleid naar het oliekanaal (D) en het lager.

De olie verlaat de uiteinden (E) van het lager en druppelt terug in het oliereservoir. Het wordt zo in constante circulatie gehouden. Er is zeer weinig olieverspilling bij een goed ontworpen ringgeolied lager.

Lekkage treedt soms op door de zijkant van het lager, tussen het boven- en onderdeel. Dit kan worden verholpen door een dunne looddraad (F) (fig. 25) in te brengen, die bij het samenbouwen van het lager plat wordt gedrukt en het lager afdicht.

Het is belangrijk dat het oliereservoir diep is en een grote hoeveelheid olie bevat, zodat onzuiverheden die het lager binnendringen kunnen bezinken en niet in circulatie worden gehouden. Bij grote lagers kan koeling van de olie door het aanbrengen van een koudwaterspiraal in het reservoir wenselijk of zelfs noodzakelijk zijn onder zware omstandigheden.

Fig. 26 – Spatsmeerssysteem in gesloten krukkast

Fig. 27 – Drukloze zwaartekrachtcirculatiesmering voor stoommachines

Fig. 28 – Druk-olie circulatiesysteem voor stoomturbines (3–20 PSI)

Spatsmering (fig. 26) — Dit systeem wordt gebruikt voor het smeren van een aantal lagers in een gesloten behuizing en wordt veel aangetroffen in kleine gesloten verticale of horizontale stoommachines, luchtcompressoren, gasmotoren, oliemotoren en auto- en motorfietsmotoren.

De gesloten krukkamer (M) is tot een bepaald niveau met olie gevuld. Er moeten middelen worden voorzien om dit niveau zo constant mogelijk te houden door een automatische overloop (L) aan te brengen.

In sommige kleine stoommachines, motorfietsmotoren en bepaalde typen automotoren is de krukschijf (B) of het vliegwiel dat in de krukkamer (M) draait, zo geplaatst dat het in de olie dompelt. De olie wordt door de draaiende rand opgepikt en door middelpuntvliedende kracht weggeslingerd. Olieputjes of -zakken (N) die aan de binnenkant van de behuizing zijn gegoten, vangen de olie op en leiden deze door diverse kanalen, buizen of goten naar de te smeren onderdelen.

Wanneer motoren niet zijn uitgerust met een krukschijf (B), zijn scheppers bevestigd aan de krukpenlagers (E). Deze scheppers dompelen in de olie wanneer de motor in bedrijf is en produceren in de krukkamer een nevel of mist van duizenden kleine oliedruppeltjes die voortdurend de bewegende delen bereiken.

Circulatiesysteem — Er zijn twee hoofdsystemen die het oliecirculatieprincipe belichamen: het drukloos oliecirculatiesysteem en het druk-oliecirculatiesysteem.

Drukloos oliecirculatiesysteem — Dit systeem levert geen olie onder directe druk aan de lagers. Het wordt gebruikt voor het automatisch smeren van hoofdlagers, krukpennen, kruiskoppen, kruiskopgeleidingen, enz., bestaande uit de meeste externe bewegende delen in middelgrote of grote stoommachines, gasmotoren en dieselmotoren; ook voor sommige stoomturbines, groepen van grote transmissieaslagers, enz.

Bij de smering van de getoonde stoommachine (fig. 27) stroomt olie op zwaartekracht uit het voorraadreservoir (A) door de verdeelleidingen (B). Zichtglazen (C) zijn in elke leiding aangebracht, waardoor de olie via geregelde afstelling naar de lagers wordt gevoerd. Na het smeringswerk stroomt de olie terug van de diverse onderdelen door retourleiding (H) naar het reservoir (E). De oliepomp (D), aangedreven door de machine, zuigt de olie uit het reservoir en levert deze door leiding (F) in het zwaartekrachtvoorraadreservoir (A).

Druk-oliecirculatiesysteem (fig. 28) — Olie wordt onder druk zo direct mogelijk geleverd aan de diverse lageroppervlakken die smering nodig hebben. Dit systeem wordt veelvuldig gebruikt voor het smeren van stoomturbines, gesloten stoommachines, dieselmotoren, oliemotoren en automotoren, enz. Vanuit het onderste deel van de regulatorspil wordt de oliepomp aangedreven die olie uit het oliereservoir neemt en deze met 3 tot 20 pond druk per vierkante inch, via de oliekoeler, rechtstreeks aan de lagers levert door de olievoerleiding. Een overdrukventiel in een bypass regelt de oliedruk in de leiding.

Fig. 29 – Oliebad doorsnede: spil roteert in olie-overspoelde lagerbuis

Fig. 30 – Mechanisch aangedreven enkelvoudig smeerapparaat

Oliebad — Dit systeem wordt uitsluitend gebruikt voor verticale lagers, zoals de lichte, snellopende spillen in textielfabrieken, of de voetlagers van zware verticale assen van draaibreekmolens en hydro-elektrische eenheden.

Fig. 29 illustreert het oliebadesysteem zoals toegepast op ringspillen. De lagerkast (A) houdt het lagerblok (D) op zijn plaats en fungeert als oliereservoir. De spil (C) kan vrij draaien in het lagerblok (D). Spillen worden met de hand gesmeerd door het oliekanaal (B) in de lagerkast (A).

Door de middelpuntvliedende kracht van de draaiende spil wordt olie in het lagerblok (D) gezogen door de geboorde gaten (E) en constant naar de bovenkant van het lager getild, vanwaar het overloopt en terugstroomt naar het onderste deel van het lagerblok. Zo wordt een constante oliecirculatie geproduceerd en het spillager constant met olie overstroomd gehouden.

Een zekere hoeveelheid olie gaat verloren door lekkage en moet met geschikte tussenpozen worden aangevuld. Een kleine hoeveelheid olie moet elke vier tot zes weken door het oliegat worden toegevoegd.

Mechanische perssmeerinrichting (fig. 30) — Zowel enkelvoedige als meervoedige mechanisch bediende smeerinrichtingen worden soms gebruikt voor het toevoeren van olie aan belangrijke lagers. De voordelen zijn dat de mechanisch bediende smeerinrichting, aangedreven door hefboom (O) die wordt bewogen door een bewegend deel van de machine, start en stopt met de machine. Het voert de olie gelijkmatiger en regelmatiger toe, en dus met minder verspilling dan zichtglas-oliepotten of pitoliepotten; ook kan dankzij de druk een veel zwaardere olie worden toegevoerd indien nodig.

De olie wordt uit het reservoir (E) genomen door een mechanisch aangedreven pomp (A). Het wordt door de voerleiding (B) gevoerd, voorzien van een terugslagklep bij de pomp en aan het uiteinde, zodat de leiding altijd met olie gevuld is. Zodra de machine start, werkt de smeerinrichting en wordt de olie onmiddellijk onder druk geleverd vanuit het uiteinde van de olieleiding.

Welk smeersysteem ook wordt gebruikt, het is belangrijk dat een regelmatige routine wordt ingesteld om het op de hoogste efficiëntie te houden. Lagers die met de hand worden gesmeerd moeten met frequente tussenpozen worden gesmeerd om de aanwezigheid van een oliefilm te allen tijde te waarborgen. De oliereservoirs in pitoliepotten, flesoliepotten, zichtglasoliepotten en mechanisch bediende smeerinrichtingen moeten met regelmatige tussenpozen worden gevuld. Smeerinrichtingen mogen nooit leeg raken of verstopt raken met vuil.

Fig. 31 – Afgeronde oliegroef randen voorkomen afschraping

Fig. 32 – Olieverdelingsgroef in bovenlager

Fig. 33 – Afgeschuinde lagerstukrand bevordert olietoegang

Fig. 34 – Radiale groefmethode voor olieverdeling

Fig. 35 – Ringgroef in lager voor druksmeersysteem

Een draaiende as trekt de olie het lager in vanwege de neiging van de olie om aan de as te hechten en zich eraan vast te klampen. Hoe zwaarder de olie, hoe groter deze hechtwerking zal zijn, mits de assnelheid gematigd is.

Wanneer de transmissieas op lage snelheid draait, moet de gebruikte olie zwaar van viscositeit zijn. Bij hogere snelheden mag een lichtere olie worden gebruikt, en voor zeer hoge snelheden moeten zeer lichte olies worden gebruikt.

Oliegroeven moeten ondiep worden uitgesneden en de randen afgerond zoals in fig. 31, om olie tussen het lageroppervlak en de draaiende as te laten trekken. Scherpe randen schaven de olie van het oppervlak van de tap.

Om de olie over het volledige lageroppervlak te helpen verspreiden, wordt soms een oliegroef (B) (fig. 32) in het oppervlak van het bovenlager gesneden. De randen van de onderlagers moeten altijd worden afgeschuind of weggevijld, waardoor een oliegroef evenwijdig aan de as ontstaat om het intrekken van de olie tussen de draaiende as en het onderste lagerstuk te vergemakkelijken.

Oliegroeven mogen nooit tot aan de uiteinden van de lagerstukken worden gesneden, anders ontsnapt de olie uit het lager, met als gevolg dat een grotere hoeveelheid olie nodig is om oververhitting van het lager te voorkomen.

Onder normale bedrijfsomstandigheden is het onwenselijk groeven in onderlagers aan te brengen, omdat de door oliegroeven onregelmatig gemaakte oppervlakken de vorming van de wigvormige oliefilm tussen de draaiende as en het dragende lager belemmeren.

Smering — Wrijving wordt gedefinieerd als de weerstand tegen beweging of neiging tot beweging, aanwezig tussen oppervlakken in contact. Wrijving is derhalve een beweging vertragende invloed. Het effect van wrijving is slijtage en warmte en is het grootst tussen droge oppervlakken. Het invoeren van een vloeibaar medium tussen oppervlakken vermindert zowel warmte als slijtage. Vloeistofwrijving is de weerstand tegen beweging van de moleculen van een vloeistof.

Het doel van lagersmering is: ten eerste, een oliefilm te vormen tussen de wrijvende oppervlakken en zo metallische wrijving te vervangen door vloeistofwrijving. Ten tweede, door selectie van de juiste olie de vloeistofwrijving in de oliefilm zelf zo laag mogelijk te houden onder de bedrijfsomstandigheden.

Geen smering — Als een tap in zijn lager zou draaien zonder smering, zou metallisch contact slijtage van het metaal veroorzaken. Dit zou buitensporige wrijving en slijtage produceren en zich uiten in de ontwikkeling van grote warmte. Volledig ongemeerde lagers zouden slechts zeer korte tijd kunnen draaien voordat de ontwikkelde wrijvingswarmte zo groot zou zijn dat de lageroppervlakken worden vernietigd.

Onvoldoende smering — Wanneer een onvoldoende hoeveelheid smeermiddel wordt aangebracht tussen metalen wrijvingsoppervlakken, hecht het smeermiddel zich aan zowel tap als lager en vervangt zo slechts een deel van de metallische wrijving door vloeistofwrijving. Er zal daarom minder slijtage, minder wrijving, minder warmte en minder slijtage zijn. De meerderheid van lagers is onvoldoende gesmeerd.

Correcte smering — Correcte smering kan alleen het resultaat zijn van het gebruik van de specifieke hoogwaardige olie die is geselecteerd voor het smeersysteem en de bedrijfsomstandigheden. De olie handhaaft een complete smerende oliefilm, elimineert slijtage en vermindert tegelijkertijd de vloeistofwrijving tot de laagst mogelijke graad. Correcte smering waarborgt de minimale kosten van wrijvingsverliezen, reparaties en vervangingen van onderdelen en garandeert ononderbroken bedrijf.

Fig. 36 – Oliekoeler voor circulatiesmeersysteem

De wrijvingswarmte die wordt ontwikkeld tussen een draaiende tap en zijn lager dringt zowel in de tap als het lager door. Waar lagers noch watergekoeld noch gesmeerd zijn door een circulatiesmeersysteem, moet alle ontwikkelde warmte het lager of de tap verlaten door uitstraling naar de omringende atmosfeer.

Lagers nemen daarom een temperatuur aan die hoger is dan de omgevingstemperatuur; en hoe groter de wrijving, hoe groter het verschil in temperatuur tussen enig deel van het lager en de kamertemperatuur. Dit verschil wordt de wrijvingstemperatuurstijging genoemd, of eenvoudig de wrijvingstemperatuur, en vormt een ware maatstaf voor de kwaliteit van de olie in gebruik.

Wanneer zwaar belaste lagers onder hoge-snelheidscondities werken, kan de ontwikkelde warmte zo groot worden dat deze niet snel genoeg van de lageroppervlakken kan worden uitgestraald. Onder dergelijke omstandigheden wordt het wenselijk of noodzakelijk een circulatiesmeersysteem in te voeren. De oliedoorstroom door de lagers biedt niet alleen een smerende oliefilm, maar voert ook een groot deel van de ontwikkelde warmte af.

Bij het smeren van stoomturbines, die op zeer hoge snelheden draaien en waar, naast de wrijvingswarmte, ook rekening moet worden gehouden met warmte van de stoomverwarmde delen, wordt het noodzakelijk de lagers van een grote oliestroom te voorzien om de warmte van de lagers af te voeren en ze op veilige temperaturen te laten werken.

De warmte wordt via een oliekoeler overgedragen van de olie naar de waterspiralen. Fig. 36 illustreert een oliekoeler. De container (A) is gewoonlijk een cilindervormige mantel. Pijpen of spiralen (B) zijn gefixeerd door middel van verzamelstukken of vaste tussenschotten (C). De oliepijpen vormen de doorgang voor de olie door de koeler. De ruimte in de container vormt de doorgang waardoor het koelwater wordt gevoerd. Het water omgeeft zo volledig de oliepijpen of -spiralen. De olie wordt aangevoerd via pijp (1) en na het passeren van de koelpijpen afgevoerd via pijp (2). Evenzo wordt het water aangevoerd via pijp (3) en afgevoerd via pijp (4).

Fig. 37 – Hydrometer test voor oliesoortelijk gewicht

Fig. 38 – Vlampunt- en brandpuntapparaat

Fig. 39 – Saybolt Universele Viscosimeter

We zijn nu in staat de smeerolie te analyseren. Het onderwerp is verdeeld in de volgende rubrieken: fysische eigenschappen van olies; de selectie van de juiste olie; oliekwaliteit.

Fysische testen — Het is onmogelijk uit de fysische eigenschappen van smeerolies definitieve conclusies te trekken over hun smeerwaarde. Desondanks zijn tijdens de fabricage bepaalde wetenschappelijke testen essentieel. Deze testen zijn niet gericht op het bepalen van de efficiëntie van de olie; het zijn eenvoudig controles om zeker te stellen dat de olie uniform is — dat elke geproduceerde partij voldoet aan de bewezen standaard.

Hierna worden een aantal van de voor dit doel gebruikte testen beschreven: soortelijk gewicht, stollingstest, vlam- en brandpunttest, viscositeit, verdampingsverlies en compoundering.

Soortelijk gewicht — De dichtheid of het soortelijk gewicht van een olie is de wetenschappelijke bepaling van het gewicht vergeleken met het gewicht van dezelfde hoeveelheid water bij 60 graden F. Voor het meten van vloeistoffen lichter dan water wordt de Baumé-hydrometer veel gebruikt. De soortelijke gewichten van verschillende olies variëren sterk en op zodanig inconsistente wijze dat het zinloos is hieruit conclusies te trekken over hun smeerwaarde. Deze test wordt eenvoudigweg gebruikt om de uniformiteit in gewicht van de olie te bepalen.

Stollingstest — De stollingstest van olie dient om de lage temperatuur te bepalen waarbij de olie ophoudt te stromen. Een fles olie wordt in een vriesmengsel geplaatst en door regelmatige inspectie van een thermometer wordt de temperatuur genoteerd waarbij de olie stolt.

Gietpunttest — De gietpunttest is eveneens een lagetemperatuurmeting die wordt bepaald door eerst een gedeeltelijk gevulde fles olie te bevriezen; na verwijdering uit het vriesmengsel wordt de temperatuur genoteerd waarbij de olie van het ene uiteinde van de fles naar het andere stroomt.

Vlampunt — De vlampunttest geeft de laagste temperatuur aan waarbij de damp van een olie kortstondig ontvlamt maar niet blijft branden wanneer een open vlam nabij het oppervlak wordt gebracht. Aangezien de bedrijfstemperaturen van lagers zelden hoger zijn dan 120 tot 140 graden F. en het vlampunt van de lichtste lagerolie boven 300 graden F. ligt, zijn de vlam- en brandpunttesten geen factoren van belang.

Viscositeit — Viscositeit is een vergelijkende meting van olies wat betreft hun vermogen om een oliefilm te vormen en te handhaven. De Saybolt Universal Viscosimeter (fig. 39) is het algemeen gebruikte instrument. Het bepaalt de viscositeit als de tijd in seconden benodigd voor een bekende hoeveelheid olie, bij een bepaalde temperatuur, om door een opening van bekende afmetingen te stromen.

De viscositeit van een olie is altijd lager bij hogere temperatuur. Het is uiteraard belangrijk dat de viscositeit van een olie zo weinig mogelijk varieert met temperatuurvariaties. Olies die het minst variëren in viscositeit bij temperatuurveranderingen zullen gelijkmatiger door de smeerapparatuur stromen dan olies die aanzienlijk variëren.

Compoundering — De ervaring heeft bewezen dat onder bepaalde omstandigheden een gecompoundeerde olie — dat wil zeggen een minerale olie waaraan een bepaalde hoeveelheid vaste olie van goede kwaliteit (dierlijke of plantaardige olie) is toegevoegd — geschikter is dan een zuivere minerale olie. Gecompoundeerde olies bezitten meer hechtkracht dan zuivere minerale olies van dezelfde viscositeit. Ze hebben de eigenschap zich met water te verbinden en te emulgeren, zodat hun gebruik wenselijk is waar water toegang tot de lagers krijgt.

Selectie van een olie — De olie moet worden geselecteerd passend bij de omstandigheden van afmeting, snelheid, druk, temperatuur en mechanische gesteldheid. Lichte, snelwerkende olies moeten worden gekozen wanneer de lagers klein zijn, de assnelheid hoog is, de lagerdruk of -temperatuur laag is en de mechanische omstandigheden goed zijn. Zware olies met grote hechtkracht moeten worden gebruikt wanneer de lagers groot zijn, de assnelheid laag is, de lagerdruk of -temperatuur hoog is en de mechanische omstandigheden niet goed zijn.

Oliekwaliteit — minderwaardige olies — Minderwaardige olies zijn gewoonlijk onjuist gefabriceerde olies. Ze missen uniformiteit, hebben hoge interne vloeistofwrijving en veel ervan variëren in viscositeit bij geringe temperatuurverschillen. Bij gebruik van minderwaardige olies in ring-, spat-, circulatie- of oliebadesystemen breekt de olie af onder het continue gebruik. De olie heeft een betrekkelijk korte levensduur en ontwikkelt hinderlijke afzettingen die zich op gevaarlijke plaatsen ophopen en oliepijpen, oliekanalen en -groeven verstoppen.

Hoogwaardige olies — Hoogwaardige olies worden gefabriceerd uit speciaal geselecteerde ruwe oliën, zorgvuldig geraffineerd en behandeld met het uiteindelijke doel elke olie duidelijke en uniform gehandhaafde eigenschappen te geven. Hoogwaardige olies hebben lage interne vloeistofwrijving en variëren aanzienlijk minder in viscositeit bij geringe temperatuurverschillen dan minderwaardige olies. De juiste hoogwaardige olie, aangebracht via elk smeersysteem, zal een veel langere levensduur hebben dan gewone olie. Ze ontwikkelt geen afzettingen tijdens gebruik en scheidt gemakkelijk en snel van water en onzuiverheden.

Bij cupvetten is het verschil in smeltpunt tussen het zachte vet (consistentie nr. 1) en een hard vet (consistentie nr. 5) betrekkelijk klein, namelijk 12 tot 15 graden F. Zachte, lichte vetten bevatten meer smeerolie dan zwaardere vetten. Het zachte vet begint bijna onmiddellijk te smeren zodra het op het lager wordt aangebracht, terwijl een hard of dichter vet pas begint te smeren wanneer de lagertemperatuur voldoende hoog is om het vet te verzachten.

De efficiëntie van een vet hangt af van: ten eerste, de kwaliteit van het gebruikte vetlichaam en de kwaliteit van de olie in het eindproduct. Ten tweede, de selectie van de juiste dichtheid of consistentie passend bij het type lager en de toepassingsmethode. Ten derde, de zuiverheid van het vet.

Kwaliteit — De kwaliteit van het vet hangt allereerst af van de selectie van hoogwaardige vetten en smeerolies; en ten tweede van de zorg besteed aan het fabricageproces om een vet te maken dat aan specifieke bedrijfsomstandigheden voldoet. Voor lage en hoge snelheden zonder overmatige lagerdruk moet een vet van zachte dichtheid met lichte smeerolie worden gekozen. Voor gemiddelde en lage snelheden met vrij zware lagerdruk moet een vet van gemiddelde tot harde dichtheid met zwaardere olies worden gekozen.

Consistentie — Als het vet door een automatische veervetpot wordt gevoerd, moet het een zachte consistentie nr. 1 of nr. 2 hebben. Dezelfde consistenties worden aanbevolen voor snellopende kogel- en rollagers. Voor handmatige vetpotten kunnen consistenties nr. 2, nr. 3 en nr. 4 worden gebruikt. Een vet van consistentie nr. 4 of nr. 5 kan worden gekozen voor open lagers waar het vet direct op de draaiende as rust, gewoonlijk alleen bij lage snelheden.

Zuiverheid — De zuiverheid van een vet is bijzonder belangrijk. Bij de fabricage van vetten produceren onzuiverheden in de grondstoffen onoplosbare klonten en vreemde stoffen die moeten worden verwijderd. Het is duidelijk dat voor hoge snelheden en andere veeleisende omstandigheden fijn gemalen onzuiverheden of deeltjes van onjuist geproduceerd vetlichaam zeer ernstige problemen zullen veroorzaken.

Vet is praktisch onmisbaar voor het smeren van bepaalde lagers onder bepaalde omstandigheden. In stoffige en vuile omgevingen vult vet de lagerholtes en spelingruimtes geheel, vormt een rand rond de as bij de lageruiteinden. Dit dicht het lager af en voorkomt dat stof, vuil en ander schurend materiaal binnendringt. Halfvloeibare en zachte vetten worden soms gebruikt voor kogel- en rollagers. Het lager wordt volledig met vet gevuld, zodat aan beide uiteinden een rand wordt gevormd die het binnendringen van stof en schurend materiaal voorkomt.

Vetten moeten altijd worden gebruikt voor het smeren van lagers op moeilijk bereikbare plaatsen wanneer gewone middelen voor het aanbrengen van olie niet praktisch zijn. Dergelijke lagers zijn gewoonlijk voorzien van vetpotten en het vet wordt onder druk door lange pijpen in de lagers geperst.

Wanneer lagerproblemen optreden, wordt dit gewoonlijk aangegeven door verhoogde warmte in het getroffen lager. Laten we een aantal oorzaken analyseren die tot warme lagers leiden.

Wanneer de olievaten door de fabrikant zijn geleverd, is het belangrijk dat ze overdekt worden opgeslagen. Ze mogen nooit in de open lucht worden achtergelaten, blootgesteld aan zon en regen. Regenwater dringt door de duigen en lost geleidelijk de binnenbekleding van de vaten op, waardoor deze zich door de olie verspreidt.

De olie moet altijd door een zeef in de oliekannen worden gegoten. Vuile oliekannen zijn verantwoordelijk voor veel warme lagers en moeten zorgvuldig schoon worden gehouden. Een oliekan mag nooit voor meer dan een oliesoort worden gebruikt.

Verkeerde olie — Talrijke warme lagers zijn veroorzaakt door het gebruik van de verkeerde olie. Als een spindelolie wordt gebruikt in plaats van een machineolie, zal het lager warm worden omdat de olie te licht is om smering te bieden. Als een zeer zware olie wordt gebruikt in plaats van spindelolie, zal het lager warm worden omdat de olie te zwaar is om zich over de lageroppervlakken te verspreiden.

Bij handsmering zullen lagers oververhitten als de olie niet voldoende frequent of regelmatig wordt aangebracht. Bij druppelsmering zijn veel warme lagers te herleiden tot lege smeerpotten. Soms worden lagers warm omdat de olie stolt in de smeerpot of in de toevoerleidingen. Onderdelen van de smeerpot of de olievoerleidingen kunnen verstopt raken met afzettingen.

Te weinig olie-inlaten — Zeer lange lagers geven soms problemen als ze te weinig olie-inlaten hebben. Een lager langer dan 12 inch met slechts een druppelsmeer-inlaat in het midden is altijd een potentieel probleemgeval.

In ringgeolied lagers dringt condenswater van stoom of een zeer vochtige atmosfeer binnen en accumuleert op de bodem. Het water tilt de olie geleidelijk uit het lager, totdat de olieringen uiteindelijk in water draaien en oververhitting optreedt. Afzettingen gevormd door de olie zelf of door binnendringende onzuiverheden kunnen de olieringen doen vastlopen.

Lagers gesmeerd door het spatsmeersysteem kunnen warm worden als het olieniveau te laag is voor voldoende olienevel, of als de olie geëmulgeerd is door de aanwezigheid van condenswater.

In circulatiesmeersystemen moet de oliecapaciteit groot genoeg zijn voor koeling van de olie en grondige scheiding van onzuiverheden. Afzettingen kunnen het gevolg zijn van ongeschikte of onjuist gefabriceerde olie, of van vermenging van water en olie, of twee verschillende olies.

Snelheidsverhoging — Snelheidsverhoging van machines om de productie te verhogen kan oververhitting veroorzaken. Hogere snelheid produceert meer wrijving en kan de selectie van een kwalitatief betere olie vereisen. Als de belasting op een motor wordt verhoogd, kunnen sommige lagers de verhoogde belasting niet aan.

Overbelasting — Overbelasting van een elektromotor of een ongebalanceerde constructie veroorzaakt hoge temperatuur. De extra warmte die naar de lagers wordt geleid kan de oliefilm doen bezwijken. Het is nog steeds gebruikelijk om lagers te vervangen zonder ze in te schrapen met de assen — aanzienlijke warmte ontwikkelt zich bij deze primitieve praktijk.

Wanneer een lager buitensporig heet is geweest, vervormen de lagerstukken en knellen de randen tegen de as. Gescheurde lagerstukken laten de olie weglekken. Te zacht witmetaal leidt vaak tot warme lagers. Te hard lagermetaal dat niet goed is ingepast resulteert eveneens in oververhitting.

Vervanging van lagers — Wanneer versleten lagerstukken zijn vervangen, worden de lagers soms warm omdat de nieuwe stukken niet goed zijn ingepast en ingeschraapt. Als de lagerspeling te klein is, treedt oververhitting op. Als de afstelling te los is, ontsnapt de olie te vrij.

Invoering van nieuwe olie — Waar olies van plantaardige of dierlijke aard in gebruik waren en de nieuwe olie zuiver mineraal is, moet de omschakeling geleidelijk plaatsvinden. De beste praktijk is: de eerste twee weken een mengsel van 75% van de oude olie en 25% minerale olie; de volgende twee weken 50% van elk; de daaropvolgende twee weken 25% oud en 75% mineraal. Bijna altijd wanneer een wezenlijk andere olie wordt geïntroduceerd, zullen sommige lagers warm worden doordat de betere kwaliteit van de nieuwe olie afzettingen van de oude olie oplost.

Wanneer kleine lagers warm worden, zijn ze gewoonlijk gemakkelijk af te koelen, aangezien de totale hoeveelheid warmte in het lager betrekkelijk gering is. Gewoonlijk volstaat een ruime toevoer van de gebruikte olie. Als het lager zodanig is verhit dat het is vervormd of het witmetaal is gaan vloeien, moet het worden gedemonteerd en grondig worden hersteld.

Wanneer grote lagers warm worden, is de situatie geheel anders. Grote lagers kunnen een grote hoeveelheid warmte absorberen en vasthouden. Wanneer een grote tap eenmaal begint op te warmen en uit te zetten, is er zo weinig speling dat de oliefilm gemakkelijk wordt uitgeperst en de lagers kunnen vastlopen.

Het eerste wat moet gebeuren wanneer een groot lager warm wordt, is de lagerspeling vergroten door de lagerstukken terug te stellen. Als het lager niet is vastgelopen maar extreem heet is, volstaat het gewoonlijk het lager te voeden met een ruime toevoer van stoomcilinderolie (die superieure smeereigenschappen bezit bij hoge temperaturen) totdat het lager afkoelt, waarna de normale smeerpraktijk geleidelijk kan worden hervat.

Als het lager begint vast te lopen, kan een beetje grafiet, zwavel, loodwit of dergelijke ingrediënten, gemengd met cilinderolie, met voordeel worden gebruikt.

Ricinusolie of koolzaadolie wordt soms gebruikt voor het koelen van lagers, maar hun gebruik moet worden vermeden, omdat ze zich bij een circulatiesysteem met de machineolie vermengen en later afzettingen ontwikkelen.

In geval van een "warm lager" kan vastloping van de oververhitte as optreden als water direct op het lager wordt aangebracht, wegens plotselinge krimp; indien het gebruik van water noodzakelijk is, moet het op de as nabij het lager worden aangebracht.

Bij het beoordelen van de waarde van een smeerolie moet men bedenken dat olies worden gebruikt om wrijving en slijtage te verminderen; dat hoogwaardige olies wrijving en slijtage in veel grotere mate verminderen dan gewone olies en dat hoogwaardige olies het meest zuinig kunnen worden gebruikt. Daarom mag de prijs per liter van een olie niet primair worden overwogen.

Waar de gebruikte machines primitief of in slechte staat zijn, waar verspillende en inefficiënte smeersystemen worden toegepast, en vooral waar de zorg en aandacht voor de installatie onverschillig of slecht is, is het niet altijd mogelijk het gebruik van hoogwaardige smeerolies te rechtvaardigen; onder deze omstandigheden is het gebruik van gewone of middelmatige olies gerechtvaardigd.

Hoogwaardige olies die correct zijn geselecteerd voor de bedrijfsomstandigheden en intelligent worden gebruikt, gaan langer mee dan gewone olies. De ervaring heeft keer op keer bewezen dat de werkelijke kosten van hoogwaardige olies over een periode lager zijn dan de kosten van gewone olies.

Zelfs waar de werkelijke kosten van hoogwaardige olies hoger zijn dan die van gewone olies, zal de besparing op energie door vermindering van wrijving, en de besparing op slijtage door superieure smeereigenschappen, over een periode vele malen het verschil in oliekosten bedragen.

Er zijn veel fabrieken waar wordt verklaard dat er geen smeerproblemen zijn. Dat aangenomen, is het nog steeds een ver van dit "geen-problemen" stadium tot perfectie in bedrijf. Alleen door analyse van werkelijke omstandigheden, zorgvuldige groepering van de diverse machineonderdelen, en het gebruik van speciaal geselecteerde hoogwaardige olies die maximale smering bieden, kunnen perfecte resultaten worden bereikt en gehandhaafd.

In sommige fabrieken zijn er een groot aantal snellopende lagers. Het vermogen dat wordt verbruikt om wrijving te overwinnen in dergelijke fabrieken vormt een groot percentage van het totale energieverbruik — soms meer dan 50%. De invoering van de juiste, hoogwaardige olies speciaal geselecteerd voor de diverse machinegroepen zal een merkbare vermindering van het energieverbruik bewerkstelligen, en ook de kosten van vervangingen en reparaties minimaliseren.

Er zijn veel typen moderne snellopende machines, zoals stoomturbines, snellopende stoommachines en verbrandingsmotoren van alle soorten, waar de continue bedrijfsomstandigheden het gebruik vereisen van de hoogst verkrijgbare oliekwaliteit, vrijwel ongeacht de kosten, en waar soepele en veilige werking en lage wrijvingsverliezen vele malen zwaarder wegen dan de kosten van de olie zelf.