Veerelaager

Veerelaager on laager, mida iseloomustab veerekehade – kuulide või rullide – olemasolu ja seetõttu veerehõõrdumine. Veerelaager koosneb veereteid omavast välis- ja sisevõrust, veerekehadest ning veerekehasid üksteisest eraldavast separaatorist. On ka laagreid, kus üks nendest- sise-, välisrõngas, separaator või ka kõik puuduvad. Sel juhul veerekehad veerevad mõõda võlli või rummu vastavaid pindasid. Laagrite mass ulatub 1,5 grammist 7 tonnini. Veerelaagrid on rahvusvaheliselt üks enim standardiseeritud masinaelement.

Kohalik koormus

Kohaliku koormuse korral mõjub võrule püsiv radiaaljõud Fᵣ, mis ei liigu võru suhtes. Koormuse võtab vastu veeretee teatav osa, ülejäänud osa jääb koormamata. Kui sisevõru pöörleb ja välisvõru seisab paigal, siis om kohalik koormus välisvõrul. Vastupidisel juhul on kohalik koormus sisevõrul. Kohalik koormus põhjustab veeretee koormatud osa intensiivse kulumise.

Pöörlev koormus

Pöörlev koormus tekib siis kui, radiaaljõud pöörleb võru suhtes või kui võru pöörleb jõu suhtes.

Võnkuv koormus

Võnkuv koormus tekib siis, kui koormata laagrivõru üheaegselt püsiva suuna ja väärtusega jõuga Fᵣ ja pöörleva jõuga Fc. Nende jõudude resultant võngub ümber suurema jõu sihi teatud kaare ulatuses. Võnkuv koormus mõjub suurema jõu suhtes seisvale või sellega koos pöörlevale võrule. Võnkuv koormus jaotub veeretee pikemale osale kui kohalik koormus.
Istu valikul liidetakse kohalikult koormatud võru võlli või masina kerega väikese lõtkuga. See võimaldab võrul aeg ajalt või aeglaselt pöörelda, veeretee kulub ühtlasemalt ja laagri kasutusiga pikeneb. Sellist olukorda analüüsisime istude valiku kirjelduses paigalseisvale võrule. Pöörleva koormusega võru tuleb istata alati pinguga (see on identne olukord istude valikul pöörlevale võrule). Kuna võnkuv koormus on kohaliku ja pöörleva vahepealne, siis nii koormatud võrule sobib siirdeist. Niisiis olenevad radiaallaagrite istud koormuse liigist.

Laagrialuste istamispindade kuju tolerants

Laagrialuste istamispindade kujutolerants 0. ja 6. täpsusklassi laagritele võetakse 1/4, 5. ja 4 klassi laagritele 1/6 ja 2. täpsusklassi laagritele 1/8 istamispinna läbimõõdu tolerantsist. Veerelaagri tööd mõjutab oluliselt välis- ja sisevõru mittesamatelgsus. Selle põhjuseks võivad olla võrude asendihälbed ja võlli läbipaindumine. Laagrivõrude viidakust (kiivsust) iseloomustatakse telgedevahelise nurgaga, mis 0. ja 6. täpsusklassi radiaallaagritel võib olla 8´...16´, teistel mitteseaduvatel laagritel 1`...6`. Seaduvatel laagritel võib see olla kuni 2–4°.
Laagris olev lõtk näitab, kui palju võib üks võru nihkuda teise suhtes. Esineb radiaal- ja telglõtk, mis sageli on teineteisega seotud. Laagri töölõtk erineb koostamiseelsest lõtkust, sest pressimisel sisevõru veeretee läbimõõt suureneb ja välisvõru oma väheneb. On normaalse, väiksema ja suurema siselõtkuga laagrid ning vastavalt sellele soovitatakse ka nendele istusid.

SKF laagrid

Tähelepanu väärivad Rootsi SKF laagrid, mis on eriti laialt levinud. Nende normaaltäpsusega laagritele tuleb võll töödelda vähemalt IT6 ja laagripesa IT7 järgi. Silindrilisuse tolerants peab olema sama pinna läbimõõdu tolerantsist kuni kahe IT võrra rangem. Kui näiteks võlli tapp töödeldakse m6 järgi siis peab selle kujuhälbe täpsusnõue olema IT5 või IT4 järgi. Laagrivõrude tugiõlgmike ristseisu tolerantsid peavad olema vähemalt ühe IT võrra rangemad selle juurde kuuluva silinderpinna läbimõõdutolerantsist. Tugilaagrite võrude toetamiseks ei tohi ristseisu tolerants olla suurem kui IT5.

Laagri ressurss

Veerelaagri arvutuslik ressurss on defineeritud kui pöörete arv (või töötundide arv teataval konstantsel kiirusel), mida laager on võimeline taluma kuni esmaste väsimustunnuste (helvesväsimus või pindkihi väsimusmurenemine) ilmumiseni laagri ühel veerevõrul voi veerekehadel.
Laborikatsed ja praktilised kogemused on näidanud, et pealtnäha identsetel laagritel, mis töötavad identsetel töötingimustel, on ressurss ikkagi erinev. Seepärast on kasutusele võetud nimiressurssi mõiste.

Tööressurss

Tööressurss on konkreetse laagri tööta,isel saavutatav tegelik ressurss töökõlbmatuks muutumiseni. Üldjuhul ei ole tõrgete algpõhjuseks väsimus, vaid kulumine, korrosioon, saastumine, tihendi vigastus vms.
Laagri tööressurss sõltub suurel määral töötingimustest, kusjuures laagri montaaži- ja hooldusviisid on samavõrra tähtsad. Hoolimata kõikvõimalikest ettevaatusabinõudest pole laagri enneaegne tõrge ometi välistatud. Sel juhul on väga oluline laagri põhjalik uurimine tõrke põhjuste selgitamiseks, et saaks rakendada ennetavaid meetmeid.

Projektressurss

Projektressursi määrab seadme ehitaja, lähtudes enda valitud hüpoteetilistest koormus- ja kiirusandmetest.

Kuidas laagri tõrge algab

Ajavahemik laagri käikulaskmisest materjali esmaste väsimustunnuste ilmnemiseni on funktsioon, mis sõltub läbitehtud pöörete arvust, koormuse suurusest, määrimisest ja määrdeaine puhtusest. Väsimuse kutsuvad esile nihkepinged, mis tsükliliselt tekivad vahetult veeretee koormatud pinna all. Mõne aja pärast tekivad nende pingete toimest praod, mis pikapeale jõuavad pinnale välja. Kui veerekeha rullub üle prao, murdub pindkihist välja materjalikillukesi. Seda nähtust tuntakse helvesväsimuse või väsimusmurenemise nime all. Väsimusmurenemine laieneb progresseeruvalt üha suuremale pinnale ja lõpuks muutub laager töökõlbmatuks. Ülaltoodud kirjeldus kehtib kontaktväsimuse kohta, mis saab alguse vahetult pinnaaluses kihis.
Tavaliselt on murenemine algul kergekujuline. Vigastuste servas suurenenud pingete ja õliga laialikanduvate metalliosakeste toimel aga laieneb murenenud pind. Seda liiki laagri vigastumine on pikaajaline protsess, mille toimest annab märku müra ja vibratsiooni suurenemine. See asjaolu annab laagri kasutajale piisavalt aega laagri asendamiseks enne, kui see muutub töökõlbmatuks.
Kui praod tekivad pinnal ja tungivad materjali sisse, on tegemist pinnavigastusega. Kõikidel pindadel on olemas mikrokonarused harjade ja nõgudega. Võib arvata, et pinnavigastused tekivad siis, kui vastaspindade konaruste harjad astuvad omavahel kontakti. Seejuures toimub nende harjade suur plastne deformatsioon, mille tulemusena moodustubki esmane pragu.
Kui pindadel olev õlikelme on konarate kõrgusega võrreldes küllalt paks, on pinna vigastumise oht tühiselt väike. Kui aga koormus laagrile on suurem kui väsimuspiiri koormus, tekib ikkagi materjali väsimus.

Laagri asendamine

Laagrite arvutamisel eeldatakse, et laagrit kasutatakse väga täpselt etteantud töötingimustel. Praktikas muudetakse neid tingimusi aga liigagi tihti asendades ühe õli teisega, suurendades masina kiirust või laagri koormusi, muutes määrimissüsteemi jne, oskamata seejuures karta võimalikke negatiivseid tagajärgi. Seepärast ei tohi laagri asendamisel teha mingeid muid muudatusi, mis võiksid avaldada kahjulikku mõju laagri tööle.