+7 (861) 211-49-75 Краснодар
+7 (800) 555-24-60 Бесплатно по РФ
Пункт самовывоза:
ул. Стасова, 184, Краснодар
0

Подшипники: принцип работы, скорость вращения и значение маркировок 608, Z, ZZ, RS. И какой ABEC выбрать

Держитесь. Это очень сложная тема. Большая и неоднозначная. Маркировки в заголовке – это маленькая часть существующих подшипников: их много, для разных сфер жизни от простейших игрушек до космических кораблей. А мы рассмотрим те, что используются в самокатах, роликах и скейтбордах, ведь мы их продаём, а вы их покупаете) Это подшипники ABEC 608.

Лирика, которую можно пропустить, но лучше прочитать. Мы не делаем подшипники. В нашем распоряжении данные из необъятного интернета, а также логика и здравый смысл для изучения и систематизации этих данных. Мы попытались быть максимально объективными и перепроверяли всё, что перепроверяется. Но в теме всё равно остались туманные моменты: они не попали под научные стандарты и остались «на кончиках пальцев». Вы почувствуете эти моменты.

При этом статья даёт чёткое понимание заявленных в заголовке маркировок, всё честно.

Это дочитают не все. Мы попытались написать интересно и легко. Если вам будет тяжело читать, мы поймём и попробуем писать легче. А вы поймёте, как было непросто всё это писать.

Переходим к первому разделу, – он самый простой и короткий. Погнали)

Роль подшипников и принцип работы

Подшипники обеспечивают вращение с наименьшим сопротивлением. Главная задача подшипника – снизить силу трения поверхностей, став посредником между ними. На примере самокатов это будет внутренняя поверхность колеса и внешняя часть оси, на которую это колесо надевается.

Чтобы лучше это понять, посмотрим на три следующие фотографии.


Это подшипники ABEC-9 608 RS ждут своего применения в самокате

 


Это вид внутри. Внешнее кольцо и внутреннее движутся относительно друг друга благодаря шарикам


А вот один из тех подшипников уже стоит в центре самокатного колеса. Подшипник впрессовывается так, чтобы внешнее кольцо подшипника максимально плотно прилегало к колесу, а внутреннее – к оси. Так не будет скольжения между поверхностями, но колесо при этом будет вращаться на оси.
Отверстие в центре подшипника (оно же – отверстие в центре колеса) – это место, в которое войдёт ось.

Раз мы заговорили о размерах подшипников и их применении в самокатах, то остановимся подробнее на этой теме. Это и будет первая маркировка из заголовка статьи.

Маркировка 608

Метка 608 – это один из элементов более крупной категории: 6000. Это показатель того, на какую нагрузку рассчитаны подшипники, какой у них тип и размер. За каждый из этих показателей отвечает своя цифра (или число).

Цифра 6 означает «шариковый однорядный радиально-упорный подшипник». То есть внутри подшипника используются шарики, а не валики, лежат в один ряд, а не в два, и сам подшипник рассчитан на давление по радиусу, а не на ось.

Цифра 0 (вторая слева) означает, что это особо лёгкая серия подшипников. Они применяются в том числе в скейтах, роликах и самокатах. Это показатель нагрузки, которую выдерживает подшипник. За это отвечает его ширина. Модели других серий – шире или тоньше и выдерживают, соответственно, больше либо меньше нагрузки:

  • 6800 – ещё легче
  • 6900 – сверхлёгкая серия
  • 6000 – наша особо лёгкая серия
  • При этом 6200 – это просто лёгкая серия, готовая к более большому давлению
  • А 6300 – средняя серия, готовая к тяжёлым нагрузкам
  • А есть ещё 16000. Единица перед «6000» значит, что это та же самая модель, с той же допустимой нагрузкой, что и наша 6000, только зауженная, тонкая.

Система обозначений неудобная. Специалисты по подшипникам говорят, что многие показатели проще запомнить, чем понять. Почему 6800 легче, чем 6300? Как 6000 и 16000 могут быть рассчитаны на одинаковую нагрузку, если у них разная ширина? Не известно. Мы не задавались этим вопросом, так как он уже не по нашей теме.
Во введении мы предупреждали, что тема сложная и неоднозначная))

Цифра 8 означает внутренний размер.

В подписи к фото 3 мы сказали, что прилегание поверхностей должно быть максимально плотным. Такая плотность обеспечивается в том числе совпадением размеров подшипника и места для подшипника. Число 608 означает, что размер внутреннего отверстия подшипника равен 8 мм.

Вот несколько размеров серии 6000:

  • в начале этого списка идут подшипники меньшего диаметра: 7 мм, 6 мм и т.д.
  • 608 – внутренний диаметр (в.д.) 8 мм. Наш основной изучаемый размер.
  • 609 – в.д. 9 мм
  • 6000 – в.д. 10 мм
  • 6001 – в.д. 12 мм
  • 6002 – в.д. 15 мм
  • 6003 – в.д. 17 мм
  • 6004 – в.д. 20 мм
  • 6005 – в.д. 25 мм
  • 6006 – в.д. 30 мм
  • Это не весь список. Дальше подшипники увеличиваются на 5 мм с каждым шагом, доходя до 500 мм, то есть до 50 см. Представьте полуметровый подшипник, внутрь которого почти поместится крышка канализационного люка.

И это тоже не конец. Дальше подшипники продолжают расти, но уже с другими обозначениями:


Это подшипник Huisman для корабельного крана. Размер подшипника: 30 метров, что равно 12-этажному зданию. Точки снаружи и внутри круга – люди.

Грузоподъёмность подшипника. Её тонкости и переоценённая значимость.
Согласно данным европейского производителя подшипников Motion & Control NSK, грузоподъёмность подшипников серии 6000 – это 201 КГс в статике и 465 КГс в динамике.

Тонкость в том, что 1 кг – это 1 килограмм, а 1 КГс – это 1 килограмм-сила, то есть усилие, которое одно тело, весом в 1кг, оказывает на другое тело. То есть это просто давление весом без дополнительно приложенного усилия. При этом конвертеры величин ставят знак «равно» между 1 кг и 1 КГс.

В чём переоценённость «грузоподъёмности» скейтерских, самокатных и роликовых подшипников?
В том, что надо смотреть не на максимальную нагрузку подшипника, а на максимальную нагрузку самоката (или скейта, колёсной рамы роликов) в целом. Если у райдера сломается руль или погнётся дека, то ему будет не до мыслей «а ведь подшипник-то выдержал», потому что самокат всё равно пришёл в негодность. А максимальная нагрузка самокатов, обычно, от 50 до 110 кг., то есть меньше, чем у подшипников.
Мы не разбирались в том, есть ли разница между «грузоподъёмностью» и «макс.нагрузкой», потому что это не нужно для раскрытия темы. Если вы покупаете самокат или скейт:

  • известного бренда
  • с хорошей репутацией
  • средней или высокой ценовой категории

то этой покупкой вы избавляете себя от переживаний. Раз в этой модели используется определённый подшипник, значит технологи всё рассчитали и продумали. (Только если подшипник не бракованный, но для этого есть гарантия).

Да, систематизация маркировок неудобная. Но маркировка – это удобный способ сокращения информации + стандартизация

Стандартизация означает, что все производители могут продавать свои подшипники по всему миру: и производители, и продавцы и покупатели говорят на одном языке – маркировочном.

Но тут тоже не всё так просто, потому что типов маркировок тоже несколько, в зависимости от страны производства. Иногда маркировки перекликаются между собой. Рассмотрим 3 примера:

  • ГОСТ 1000800
  • ISO 6800
  • ISO 61800

Всё это одинаковые подшипники. Просто первый из России, второй из Японии, а третий из Европы. И это не весь список аналогов. Возможно, когда-то появится (или уже есть) система стандартов для подшипниковых стандартов.

А что касается удобства сокращения – тут без оговорок. Маркировка экономит очень много букв и места:


Формулировку слева на подшипник не нанесёшь

 

В этой иллюстрации мы использовали маркировку Z, что значит закрытость подшипника. Стало быть, пора осветить эту тему подробнее, тем более, что с маркировкой 608 (и немного вокруг неё) разобрались.

Маркировки Z, ZZ, RS и 2RS

Буквы Z и ZZ
Они означают закрытость подшипника: если в маркировке 1 буква Z, значит у подшипника одна закрытая сторона. Если стоит ZZ, то подшипник закрыт полностью – с обоих боков. Это позволяет заполнять внутреннюю часть подшипников смазывающим веществом. Смазки снижают трение, нагрев и разрушение подшипников, увеличивая их срок службы и обеспечивая более мягкий и плавный ход. Также боковые заглушки защищают внутреннюю часть подшипника от пыли, грязи и влаги.


Z = металлическая стенка с одной стороны

 

Обозначения RS или 2RS (он же 2RSH)
Это так же показатель закрытости подшипника, но уже с резиново-каучуковой шайбой поверх металлической заглушки. Такая заглушка даёт повышенную защиту от пыли и влаги. Буквы RS значат, что закрыта одна сторона, а 2RS или 2RSH значат, что закрыты обе стороны.


Модели RS (а может и 2RS, в зависимости от того, есть ли у них стенка с другой стороны). Разных марок, цветов заглушки и класса ABEC

 

Свойства и применение
Открытые подшипники используются в стерильных и просто чистых условиях: там, где они не могут забиться грязью или начать работать неравномерно из-за пыли. Открытые подшипники проще и дешевле изготовить, а так же они хоть на пару грамм, но меньше весят. Иногда это важно.

Закрытые подшипники созданы для грязных условий, например, в самокатах: они работают на улице, в нескольких сантиметрах от земли. Открытый подшипник в этих условиях заклинит через несколько метров езды.

Ещё эти показатели влияют на скорость вращения. По мнению блогеров, которые сидят на форумах про механику, электронику, ЧПУ и станкостроение, подшипники с металлическими стенками (Z и ZZ) подходят там, где нужна большая скорость вращения, чтобы резиновый уплотнитель не создавал трение, затормаживая собой движение. Например для фрезерных станков с оборотами 8 тысяч в минуту. А прорезиненные подходят там, где такая большая скорость не достигается, например, в катании на самокатах со скоростью около 2500 оборотов в минуту.

Как прокомментировать мнение блогеров из предыдущего абзаца? Звучит логично, и можно было бы потратить время на проверку этой информации, но, к счастью, для нас это уже уход от основной темы. Тем более, что бывают подшипники RS и 2RS с бесконтактным креплением уплотнителя, то есть не затормаживающие вращение.
Главное, что тема букв раскрыта, и можно переходить к последнему разделу.

ABEC

ABEC – это и маркировка подшипника и аббревиатура American Bearing Engineering Committee, то есть «американская ассоциация производителей подшипников». Это большая серьёзная компания, в которую входят мировые производители подшипников из Америки, Европы и Японии. Чтобы быть частью этой организации, надо делать такие подшипники, которые соответствуют конкретным требованиям, о которых поговорим дальше.

Число ABEC – это показатель точности сборки подшипника.
Сама надпись «abec» на подшипнике значит, что он – прецизионный. То есть  «обладающий высокой точностью или созданный с соблюдением высокой точности параметров; высокоточный». А цифры означают степень этой точности параметров. Удобнее будет смотреть в таблице, где заодно указаны и другие стандарты + их аналоговость:


Теперь мы знаем, что ABEC-7 соответствует ISO (International Standards Organisation) 492-P4 и ГОСТу 520 класса 4: у всех более чем высокая точность изготовления – прецизионная.
(Да, получается, что это прецизионные подшипники прецизионной точности сборки…)

Разберёмся, что это значит.

Abec 1. Это стандартный уровень точности. Не низкий и не плохой, а стандартный, которому соответствует множество подшипников мира.

Abec 3. Повышенный класс точности. Используется в станках и в автомобилях – в ступицах и генераторах. Бывает в недорогих роликах.

Abec 5 и 7 – золотая середина. Их рассмотрим отдельно ниже.

Abec 9. Подшипники ещё более высокой точности. Здесь не используем слово «высочайшей», потому что в продаже уже появились ABEC-11. В их вращении минимизированы трения и вибрации.

Продолжаем углубляться. Держитесь, осталось немного))

Подшипник состоит из частей. Чем выше число ABEC, тем меньше радиальное и осевое биение этих частей. В этой системе ещё много параметров, но нам важны именно эти два. Они показывают, насколько внешнее и внутреннее кольцо «люфтят», то есть движутся вверх-вниз и вправо-влево относительно друг друга без особых усилий:

  • Abec-5. Осевое биение внутреннего кольца– 8 тысячных миллиметра

  • Abec-9. Осевое биение внутреннего кольца – 1 тысячная миллиметра

  • Они отличаются друг от друга в 8 раз, но почувствуете ли вы это, катаясь по бугристому асфальту в ветреную погоду, если речь идёт о тысячных миллиметра…

  • Abec-3 и 1. Осевое биение не указано. Видимо, его погрешность столь велика, что американский подшипниковый комитет не стал снисходить до такого уровня неточностей. Или на это есть какая-то другая причина.

Официально, чем выше эта цифра, тем меньше зазоры между частями подшипника, то есть выше защита от пыли, грязи и влаги. Тем меньше вибраций и биений частей подшипника друг об друга. Тем плавнее и тише вращение: без ощущения металлического трения.

Значит, он должен быть долговечнее? На деле оказывается иначе. Рассмотрим два пункта:

  1. Чем выше число абек, тем сложнее получается подшипник. А сложные механизмы больше подвержены поломке и требуют более щадящих условий эксплуатации. Возможно, это связано с тем, что больший люфт 5х и 7х абеков выступает компенсатором ударной нагрузки.

  2. На поверхностях подшипника есть неровности. На первый взгляд, кажется, что поверхность идеально гладкая, и то же говорят ощущения, если провести пальцем. Но если посмотреть под микроскопом, то в металле колец и шариков будут неровные холмики и ямки. Их трение друг об друга, умноженное на скорость вращения, и на условия эксплуатации, и на беспощадное время, приводят к появлению и развитию трещин в металле, а потом – к негодности.

Тут мы сталкиваемся с очередной неоднозначностью: непонятно, в какой момент параметры подшипников играют на сохранение и долговечность, а в какой – на разрушение. То есть возникает 2 вопроса:
Чем больше люфт – тем больше размах биения частей или тем дальше друг от друга части, которые могут биться?
Чем больше люфт – тем больше риск попадания посторонних частиц или тем больше вероятность, что они не задержатся внутри подшипника и не будут его разрушать?

Вместо ответа приведём факт из тусовки райдеров:
                              
                               9е абеки выходят из строя значительно быстрее 5х и 7х.

ABEC 5 и 7 – золотая середина.
Сравнивая категории подшипников, правильнее говорить не только и не столько о характеристиках скорости, ударопрочности и общей долговечности, а больше о том, под какие цели больше подходит каждое сочетание этих характеристик ABEC. 5е и 7е подшипники не так чувствительны к ударам, как 9е, но обладают большей плавностью хода, чем 3е.

Инерция и скорость вращения подшипника

Какой подшипник быстрее? Попытаемся ответить на этот вопрос, исходя из уже прочитанной выше информации.

Каждое лето несколько раз в неделю наши покупатели выдвигаю версию, что чем выше число ABEC, тем быстрее крутится подшипник. Но в официальных выкладках по характеристикам ABEC не указана скорость. Там сказано, что чем выше число, тем выше точность исполнения: тем меньше вибраций, биений. С одной стороны, показатель скорости не упоминается. Но с другой, чем меньше биений, тем более ровный ход и тем выше КПД вращения. Вроде звучит логично.

Истина где-то посередине.
В этом случае корректнее говорить не про скорость, а про инерцию, то есть как долго самокат проедет после одного отталкивания. Да и скорость наверняка будет хоть чуть-чуть больше, если работа подшипника будет гладкой.
Но если мы добавим к этому степень гладкости и фактуру асфальта/бетона/рампы, на которых мы катаемся, нашу усталость и наличие/отсутствие ветра, то мысли об уровне ABEC могут потеряться окончательно: катаясь по неровной дороге вы вряд ли подумаете «ох, что-то седьмой абек не вывозит, тут уже девятый нужен».

Мнение райдера.
Высокий класс скорее нужен для точных приборов и медицинского оборудования, а в плане катания между 5м и 7м Абеками нет разницы. Это мнение Андрея Апрельского, который в том числе снимает обзоры на подшипники и катается на скейтбордах комплит 27 penny+oxelo из пластика, а также на деревянной доске 22` своей сборки. Но ярые фанаты катания и трюков могут не согласиться, на что имеют полное право, и мы их понимаем, поддерживаем и даём возможность купить трюковый самокат с подшипником ABEC-9.

Докопаться до истины – важно. Но наслаждаться катанием – важнее

Что сказать в качестве итога. Разбираться в подобных темах – значит стремиться к идеалу. Это хорошо: мы ценим это и пытаемся проделать этот путь вместе с вами. При этом всегда важно понять, когда пора остановиться:

  • например, когда углубление в тему перестаёт быть интересным, обессиливает и заставляет потеть и нервничать

  • или когда приходит понимание, что разница играет роль только в «вакууме», то есть в лабораторных условиях, оторванных от реальности

Вот выбираете вы между 3м и 7м абеком. И 7й конечно идёт плавнее. 3й тоже нормально идёт, но 7й легче стартует и более инерционный – дольше едет после отталкивания…
А если не знать, где какой, то есть не быть предвзятым? Разницу почувствуют не все.

Не нужно вникать в термин «непостоянство ширины внутреннего кольца подшипника в тысячных долях миллиметра», если вам от этого становится дурно. Вам это не нужно. Это термин из мрачных НИИ, очень далёкий от молодых и бодрых девчонок и парней, крутящих бэкфлипы на рампе под современную музыку.

Что делать

  • Если вы непрофессиональный райдер, и вы просто тусуетесь с друзьями в вашем райончике, при этом не хотите много тратить, то берите 5й абек

  • Тот же совет подойдёт начинающим райдерам, которые хотят сэкономить: 5й абек

  • Если не профи, но можете себе позволить поднять планку, то берите 7й абек

  • Тот же совет подойдёт начинающим, которые хотят войти в райдерство на повышенном уровне: 7й абек

  • Ну а если вы претендуете на профессионализм в дисциплине, и у вас есть доступ к площадкам с хорошим покрытием, а также свободные деньги, то для вас 9й абек

  • В любом случае кайфуйте от катания и от жизни)


А это древний подшипник Леонардо Да Винчи. Деревянный
Наверное, отлично бы подошёл к этому самокату (шутка)