undefined

TYPY

W rolkach 99,9% przypadków używane są łożyska o oznaczeniu 608, pozostałe 0,01% to łożyska micro 688, czasem wykorzystywane w rolkach hokejowych i tych do jazdy szybkiej, choć i tutaj są rzadkością. Niedawno dostaliśmy informację, że niemiecki producent Powerslide planuje na 2019 rok wprowadzić nowy standard, większych łożysk (oznaczenie 6002), który ma mieć zastosowanie w ulicznych zawodach jazdy szybkiej, jednak na chwilę obecną mają je w rolkach jedynie testerzy PS.

undefined

Zatem 608 to zdecydowanie najbardziej popularny typ łożysk i do nich zajrzymy w dalszej części. Chciałbym jednak krótko wyjaśnić dlaczego zostały wprowadzone inne standardy. Łożyska 688 są mniejsze niż 608 co za tym idzie są też lżejsze i zdecydowanie łatwiej je rozpędzić niż ich większych braci. Te zalety można wykorzystać w dyscyplinach wrotkarskich, gdzie często rozpędzamy się i wytracamy prędkość. Wspomniany wcześniej hokej na rolkach jest świetnym przykładem, podobnie będzie podczas niektórych wyścigów torowych lub z freestyle slalomem (choć tu realnie rzadko spotykamy standard 688). Niestety małe łożyska mają też wady, są dużo mniej wytrzymałe, po zabrudzeniu znacznie zwiększa się ich opór toczenia, a utrzymanie na nich wysokiej prędkości na dłuższym dystansie wymaga więcej energii. Zapewne właśnie z tego ostatniego powodu Powerslide do jazdy na długich dystansach wyścigów drogowych zamierza wprowadzić jeszcze większe łożyska 6002.

 

ABEC

Poza głównym oznaczeniem 608/688/6002, które mówi nam, że potrzebujemy łożyska kulkowego i daje informację o jego wymiarach zewnętrznych, drugim najbardziej popularnym parametrem jest ABEC z następującą po nim cyfrą 1,3,5,7 lub 9. ABEC (ang. Annular Bearing Engineering Committee), to amerykański odpowiednik europejskiego ISO, czyli zbiór norm określających tolerancję wymiarów przy produkcji poszczególnych elementów jak i złożonego łożyska. Im wyższa cyfra tym dokładniej wykonane łożysko.

Norma ABEC wśród rolkarzy urosła do mitycznej rangi napędzana latami marketingowego bełkotu producentów, o tym że ich rolki "są lepsze bo mają łożyska ABEC9, a konkurencja tylko ABEC7". Dochodzi nawet do absurdów gdzie producenci wychodzą poza skalę określoną w normach nadając swoim produktom nazwy ABEC11, które mają sugerować jeszcze lepszą-lepszość łożyska.

No dobra, ale dokładność produkcji wydaje się bardzo istotna!? Oczywiście tak jest, jednak skala ABEC została określona na potrzeby precyzyjnego przemysłu maszynowego. Tam prędkości obrotowe, a co za tym idzie wymagana precyzja są tysiące, a czasami setki tysięcy razy większe. Dla przykładu koło o średnicy 84mm rolkarza jadącego 45km/h wykonuje 2.843 obroty/min., a turbina którą dentysta wierci wam dziury w zębie osiąga nawet 450.000 obr/min. W drugim przypadku dokładność wykonania łożyska ma ogromne znaczenie. W przypadku rolkarza dokładność mimośrodu na poziomie nie przekraczającym 0.0075mm, którą zapewnia już najniższy standard ABEC1 w zupełności wystarcza, tym bardziej że po zaliczeniu pierwszej chodnikowej dziury łożyska w waszych rolkach wypadną poza skalę ABEC ;)

Obecnie wiodące marki łożysk przeznaczonych do szeroko rozumianego skate'ingu nie podają w jakiej klasie mieszczą się proponowane przez nich łożyska. Nie obawiajcie się jednak. Minimalna klasa obowiązująca światowych producentów to ABEC1.

 

LUBRYKANT

Lubrykant, czyli środek smarujący w łożysku, to istotny szczegół pozwalający na zmniejszenie tarcia pomiędzy elementami łożyska. Jeśli weźmiemy suche łożysko i obrócimy w palcach okazuje się że kręci się ono znacznie dłużej niż posmarowane. Niezależnie od tego czym je posmarujemy.

Czy zatem smarowidło jest potrzebne? Jeśli do układu dodamy obciążenie, dostające się do środka łożyska zanieczyszczenia i odpowiednio długi czas pracy, kulki przy współudziale brudu trące o powierzchnie bieżni zniszczą jej powierzchnię, a łożysko się zatrze.

Najdłuższą żywotność zapewniają gęste smary stałe, szczególnie gdy są napchane do łożyska "po korek". Jednak ruch kulek trzymanych przez tak dużą ilość smaru jest spowolniony. Mnożąc to przez 8 łożysk w każdej rolce mamy już opór dający się zdecydowanie odczuć podczas jazdy. 

Drugim rodzajem smarów są mazidła sylikonowo-żelowe od których w teorii wzięło się oznaczenie łożysk SG (ang. silicone gel) choć występują nie tylko w łożyskach oznaczonych jako SG ale też ILQ, Swiss (odnośnie swiss to już mam pomysł na kolejny wpis), i wielu innych "ABEC" ;). Ich składy różnią się zapewne w zależności od producenta, żaden skate-producent nie podaje też dokładnie co do łożysk pcha. Wybieramy więc na czuja i testujemy na własnych nogach. Ogólnie jednak smary w postaci żelu mają tę zaletę, że stawiają znacznie mniejszy opór podczas toczenia niż gęste tawoty typu ŁT. Nie spływają, więc dobrze zabezpieczają otulone nimi powierzchnie styku kulek i bieżni przed brudem. 

Ostatnią opcją są oleje/oliwki do łożysk - podobnie jak w powyższych dwóch przypadkach nie dowiemy się jaki dokładnie specyfik jest używany w danym modelu łożysk. Największą zaletą oliwek jest ich mała gęstość i fakt, że świetnie rozprowadzają się po smarowanych powierzchniach. Dosłownie dwie krople smarują nam cały układ łożyska i nie musimy przy każdym odepchnięciu walczyć z oporem smaru zawartego w 16 (lub 12) łożyskach. Zawsze jednak pojawia się haczyk. Oliwka nie stawia żadnej bariery ochronnej przed brudem, to też łożyska ze smarem płynnym trzeba często wymieniać lub czyścić, a dokładne czyszczenie łożysk, to praca na 2 godzinki... jak nic! Za szybkość trzeba płacić czasem lub gotówką.

 

MATERIAŁ

Chyba najistotniejszy aspekt budowy łożysk. Niestety próżno szukać danych takich jak rodzaj czy twardość użytej stali wśród informacji podanych przez producentów łożysk wrotkarskich. Ogólnie czym twardszy materiał z którego wykonane są łożyska, tym mniejsze opory toczenia. Łożyska wrotkarskie najogólniej można podzielić na:

Stalowe - gdzie kulki i bieżnie wykonane są jak sama nazwa podpowiada, ze stali:

  • stali węglowej - większość łożysk dostępnych na rynku jest wykonana właśnie ze stali węglowej począwszy od najtańszych, a skończywszy na naprawdę dobrych konstrukcjach przeznaczonych do jazdy szybkiej. Rodzajów stali węglowej są tysiące, a wpływ na twardość ma również sposób obróbki termicznej podczas procesu produkcji.
  • stali chromowej - choć stal chromowa również ma wiele odmian, to dodatek chromu czyni ją twardą z natury. Dodatkowo ma ona bardzo istotną dla wrotkarza cechę: jest odporna na korozję. Gdy masz takie łożyska niestraszna Ci jazda po mokrym. Ze względu na trudniejszą obróbkę i wyższą cenę samej stali ceny łożysk z niej wykonanych zaczynają się od około 300,00zł za komplet

Hybrydowe - gdzie bieżnie wykonane są ze stali, natomiast kulki z ceramiki. Ponieważ kulki ze względu na małe wymiary są częścią układu łożyska najwrażliwszą na odkształcenia.

  • kulki wykonane z tlenku cyrkonu ZrO2 (białe kulki) - można rozpoznać po białym kolorze kulek. Tlenek cyrkonu ma twardość 7,5 w skali mosha co daje mu znaczną przewagę nad stalą max. twardość około 6,5. Jednak tlenek cyrkonu jest dość kruchy i trzeba bardzo dbać o czystość łożysk wykonanych z jego użyciem. Jeśli do łożyska dostaną się ziarenka piasku kulki mogą nawet popękać jak na zdjęciu.

undefined

  • kulki wykonane z azotku krzemu Si3N4 (czarne kulki) - Jeden z najtwardszych materiałów, 9 w skali mosha. Osobiście już kilka lat jeżdżę na łożyskach z bieżniami ze stali chromowej i kulkami Si3N4. Jak na razie nie zauważyłem żadnych wad tego rozwiązania, łożyska są trwałe i szybkie.

Ceramiczne - łożyska w których zarówno bieżnie jak i kulki wykonane są z materiałów ceramicznych. Ze względu na trudność obróbki i małe zapotrzebowanie, ceny łożysk ceramicznych są bardzo wysokie. Około 50,00 - 80,00zł za sztukę. Jak dotąd też nie ma komercyjnego, ceramicznego łożyska przeznaczonego specjalnie dla wrotkarzy. Testowałem dostępne na rynku łożyska ceramiczne na potrzeby wrotkarstwa i jeden szczegół sprawia że są bezużyteczne: kiepskie uszczelnienie. Już po kilku km jazdy zbierający się wewnątrz brud sprawia, że łożyska toczą się gorzej niż najzwyklejsze konstrukcje stalowe.

undefined

KOSZYK (KORONKA)

Koronka utrzymuje kulki na swoim miejscu, dzięki niej można ograniczyć ilość kulek w układzie, zmniejszyć wagę i tarcie. Są dwa podstawowe rodzaje w produkcjach wrotkarskich:

  • tłoczone z blachy stalowej - kiedyś bardzo popularne, obecnie trochę rzadziej stosowane. Dzięki dużej sztywności można osiągnąć przy ich zastosowaniu niskie opory toczenia. Mają jednak zasadniczą wadę, nie można ich zdemontować bez zniszczenia. Jest też zatem problem z dokładnym czyszczeniem
  • z tworzywa sztucznego - materiały sztuczne używane do ich produkcji bywają bardzo różne: poliuretan, poliamid, poliamid wzmocniony włóknem szklanym, poliakryl itd. Wszystkie mają jednak jedną cechę wspólną są bardzo łatwe w demontażu.

Dodatkowo postanowiłem wyróżnić dwa rodzaje koszyków z tworzyw sztucznych ze względu to, że zastosowanie ich daje zdecydowanie lepsze wyniki:

  • Twincam - koszyk z tworzywa sztucznego o kształcie zaprojektowanym przez amerykańską firmę TWINCAM. Dzięki unikalnemu kształtowi koszyk jest sztywniejszy niż większość innych, co z kolei przekłada się na niższe opory toczenia.
  • PEK-C - poliakryl, to nowość w łożyskach wrotkarskich. Materiał, który ze względu na swoje właściwości: odporność na korozję i  na starzenie oraz bardzo niski współczynnik tarcia stosowany jest między innymi w medycynie do pokrycia powierzchni sztucznych stawów. Zastosowany jako materiał koszyczków odczuwalnie ogranicza poziom tarcia, a dzięki dokładnemu przyleganiu do kulek uniemożliwia dostawanie się brudu pomiędzy kulkę i koszyk. Niestety jest to rozwiązanie dość kosztowne.

 

ILOŚĆ KULEK

Łożyska wrotkarskie występują przeważnie w wersji siedmiokulkowej, ale są na rynku również konstrukcje sześciokulkowe. Kilka razy widziałem wersję pięcio-, a nawet czterokulkową, ale to raczej produkcja marginalna. Szczerze powiem, że ciężko rozstrzygnąć jednoznacznie, która z podstawowych wersji jest lepsza.

  • siedmiokulkowe - mają więcej punktów styku z bieżnią przez co lepiej rozkładają się obciążenia, powinny być zatem bardziej wytrzymałe,
  • sześciokulkowe - dzięki mniejszej powierzchni styku mają też mniejsze opory toczenia, warunkiem jest jednak wykorzystanie do ich produkcji odpowiednio twardych materiałów w przeciwnym wypadku łożyska szybko się zniszczą. Zapewne dlatego też nie ma "tanich" łożysk z sześcioma kulkami

 

USZCZELNIENIE

Jeżdżąc na rolkach pracujemy w warunkach dalekich od sterylnych, to też uszczelnienie ma znaczenie. W świadku wrotkarskim często mówi się o podziale na łożyska serwisowalne i nieserwisowalne. Głównie dotyczy to rodzaju osłonek jakie zostały zastosowane. W zasadzie uszczelnienie jest potrzebne w łożyskach wrotkarskich tylko z jednej strony (od zewnętrznej strony koła) z drugiej łożysko jest naturalnie zabezpieczone przed zanieczyszczeniami przez dociśniętą do wewnętrznej bieżni tulejkę.

  • blaszka ochronna montowana na wcisk (Z) - zapewnia dużą szczelność, nie przysparza też dodatkowego tarcia ponieważ nie ma styku z wewnętrzną bieżnią. Blaszki mogą być montowane dwustronnie wtedy mamy oznaczenie 2Z i problem gdy nam się łożyska zabrudzą. Blaszki montowane na wcisk można zdjąć tylko siłowo i nie można ich zamontować ponownie.
  • blaszka ochronna montowana pierścieniem sprężynującym C-clip (ZNR) lub z dwóch stron (2ZNR). Zastosowana po raz pierwszy w łożyskach wrotkarskich przez firmę TWINCAM w 1991r. Dzięki pierścieniowi sprężynującemu przytrzymującemu blaszkę uszczelniającą możliwe jest serwisowanie łożysk i ponowne ich zamknięcie przy zachowaniu zalet łożysk z blaszką wciskaną.
  • uszczelka gumowa (RS) - w zasadzie jest to blaszka powlekana gumą której zewnętrzna krawędź jest wciśnięta w rowek na bieżni zewnętrznej natomiast wewnętrzna przylega do bieżni wewnętrznej stykając się z nią lub nie. Rozwiązanie takie zapewnia dużą szczelność (większą oczywiście w połączeniu stykowym) i niewiele większy opór toczenia nią w przypadku osłon Z i ZNR. Największą zaletą jest rewelacyjnie prosty demontaż, wystarczy igłą wypchnąć osłonkę. Montaż jest równie prosty, układamy na miejscu i delikatnie dociskamy opuszkiem palca.

undefined