Маркировки и стандарты подшипников для роликовых коньков: отличия и назначение

Подшипники — это сердце роликовых коньков. При этом совершенно не имеет значения, про ролики какого типа идёт речь.

Именно подшипник заставляет колёса вращаться, благодаря чему последние позволяют роликам развивать желаемую скорость. Качество подшипников напрямую влияет на результаты роллеров на соревнованиях и марафонах, а также сказывается на комфорте в любительском катании.

Это большое и ёмкое руководство позволит не только понять различия, но и легко определить тип детали, подходящий именно для вашего стиля и уровня катания.

Стандарты (марки) подшипников

Все подшипники делятся на 2 стандарта (марки): 608 и 688. Их также называют размером.

• Марка 608 основывается на стандартизации процесса производства: число 60 обозначает серию изделия, а цифра 8 — внутренний диаметр подшипника.

Классические роликовые коньки и ролики квады обычно оснащаются подшипниками 608 стандарта, которые просты в обслуживании и позволяют долго держать высокую скорость при катании.

• Марка 688 имеет такой же внешний и внутренний диаметр в 8 мм, как и подшипники стандарта 608, но они более тонкие, что в 2,5 раза снижает их вес.

Подшипники 688 стандарта также хорошо разгоняются и держат скорость, но более чувствительны к грязи, пыли, воде, поэтому требуют более аккуратного обслуживания.

Маркировки подшипников ABEC

В производстве роликовых коньков (а также скейтбордов и самокатов) подшипники принято маркировать обозначением «ABEC» с добавлением нечётной цифры от 1 до 9.

Сама аббревиатура ABEC расшифровывается довольно необычно как Annular Bearing Engineering Council или «Комитет по разработке подшипников», а цифра характеризует точность допуска при производстве. При этом, чем меньше цифра, тем ниже допуск (не скорость!), а соответственно, и стоимость детали.

Чем отличаются маркировки (классы)?

Оценка скорости вращения подшипника по классу — самое большое заблуждение покупателей. Многие считаю: чем выше цифра в маркировке, тем быстрее будут ехать ролики. Но это не так.

Маркировка определяет, насколько точно изготовлен подшипник. И чем цифра больше, тем «ювелирнее» и идеальнее выполнена деталь.

Класс будет влиять на накат роликов (продолжительность качения без дополнительного толчка) и долговечность, но никак не на скорость. Кроме того, маркировка определяет, для какого стиля катания подойдёт деталь.

От чего же зависит скорость?

Мы уже выяснили, что цифра в маркировке – не показатель скорости. Так подшипники ABEC 9 по умолчанию могут быть не самыми быстрыми, но обеспечат более продолжительный крутящий момент.

А повлиять на скорость могут следующие факторы:

• Качество и консистенция используемой смазки

Более пластичная и густая смазка замедляет скорость вращения, но при этом увеличивает ресурс использования.

И наоборот, жидкая смазка позволяет в первое время лучше разгоняться, но быстро испаряется, вытекает и требует для подшипников очень частого обслуживания. К тому же использование последней совершенно нецелесообразно для роликов из серии «фитнес».

• Качество и частота обслуживания

Подшипники любой маркировки (при условии отсутствия брака) в первое время после покупки будут исправно выполнять свою функцию. Но в зависимости от «пробега» и условий катания – постепенно ухудшат характеристики.

Нагрузка и продолжительность катания со временем потребуют обновления смазки, а неизбежное попадания пыли, песка и грязи – своевременную прочистку и возможно даже замену детали.

Отличия маркировок ABEC

Как мы уже упомянули выше, по маркировке можно подбирать запчасти в зависимости от стиля катания. Кроме этого, стоит пояснить назначение и других моделей подшипников от популярного производителя Powerslide, которые вызывают больше всего вопросов.

Самые популярные маркировки: ABEC 1, ABEC 3, ABEC 5, ABEC 7, ABEC 9:

• ABEC 1 и ABEC 3 имеют более низкий класс точности, но при этом более высокую устойчивость к ударным нагрузкам. Часто устанавливаются в самокаты, скейтборды и роликовые коньки очень низкого ценового сегмента;
• ABEC 5 получили наиболее широкое применение в роликовых коньках для детей, фитнеса, FSK, слалома и агрессивного катания у многих производителей, благодаря оптимальному соотношению цены и качества;
• ABEC 7, ABEC 9 – менее устойчивы к ударам, но лучше справляются с длительными нагрузками. Отсюда находят применение в основном в фитнес-роликах и моделях для спидскейтинга.

Помимо маркировки ABEC существуют и другие классы точности:

• RBEC — Ассоциация по производству роликовых подшипников
• ISO — Международная организация по стандартизации
• DIN — Немецкие промышленные стандарты.

Соответствие данных классов и ABEC представлено в таблице ниже:

Другие типы подшипников от Wicked

Сопутствующий бренд компании Powerslide — Wicked — выпускает также подшипники для роликовых коньков типа Rustproof, Twincam ILQ9, Swiss и др.

• Twincam ILQ7, ILQ9 Pro / Classic (Inline Line Quality)

В отличие от ABEC, который является утверждённым промышленным показателем, ILQ не является стандартом, определяющим качество подшипника, а просто относится к названию, используемому в подшипниках Twincam в маркетинговый целях.

Twincam имеют схожую с ABEC маркировку и хорошее качество. Подшипники «Pro» имеют нейлоновую обойму и, как правило, используются спидскейтерами, а то время, как в «Classic» обойма из стали, что больше подходит для катания по городу и фристайла;

• Rustproof SUS – подходят для катания (преимущественно тренировок, но не соревнований) в условиях повышенной влажности. Изготавливаются из нержавеющей стали и меньше подвержены коррозии;
• Swiss – модель швейцарского производства, которая не имеет какой-либо маркировки по системе ABEC, но отличается высочайшими техническими характеристиками, качеством и скоростью. Именно поэтому многие спортсмены в скоростном катании на роликах отдают предпочтении именно ей.

Основываясь на комментариях самого производителя, из всех перечисленных «немаркированных» моделей самыми быстрыми на сегодняшний день являются подшипники Swiss, за которыми идут ILQ Pro, ILQ Classic, а завершает рейтинг Rustproof SUS.

Используемые технологии и материалы

• Технология Freespin подразумевает использование специальной смазки, обеспечивающей гладкость поверхности и быстрое вращение подшипников Wicked ABEC 5, ABEC 7 и ABEC 9. Такой подшипник состоит из внутреннего и наружного кольца, шариков и дорожки качения
• Ceramic — керамические подшипники, которые отличаются такими преимуществами, как уменьшенное трение, вес и повышенная износостойкость

Большинство керамических подшипников являются гибридными, где шарики из керамики сочетаются со стальным внешним и внутренним кольцом, а также дорожкой качения. Полностью керамические варианты встречаются довольно редко из-за их высокой стоимости.

Профессиональные керамические подшипники изготавливаются из нитрида кремния (Si2N4), обычно имеют чёрный цвет, примерно на 30% прочнее, чем стальные подшипники, более округлые и гладкие с универсальной формой, которая гарантирует значительное снижение трения.

• Нержавеющая сталь — материал, в котором сочетаются хром (не менее 10,5%), углерод (не более 1,2%) с добавлением никеля или других элементов. Такой материал постоянно покрыт защитным слоем оксида хрома, который образуется на поверхности естественным путём, благодаря реакции хрома и воды из воздуха. Если поверхность царапается, защитный слой регенерируется вновь, что и создаёт защиту нержавеющей стали от коррозии.

Такие подшипники используются преимущественно для катания в мокрую погоду (например, для внедорожных роликов или на скоростных забегах и марафонах).

• Хромированная сталь — это сплав из железа, углерода и некоторых других элементов, которая получается путём погружения обычной стали в раствор с электролитами, содержащий хром и позволяющий образоваться защитному слою.

Самый популярный материал для внутреннего и внешнего кольца, а также шариков и дорожки качения в подшипнике — это хромированная сталь серии 52100. Благодаря специальной термической обработке и гладкой поверхности, каждая составляющая обеспечивает высокое сопротивление показателю усталости подшипника, а также быстрое и тихое качение.

• Углеродистая сталь — высокотехнологичный материал, который используется в авиации, автомобилях Формулы-1 и огромном ассортименте спортивной экипировки, но часто вводит потребителей в заблуждение, когда речь идёт о подшипниках.

Подшипники из углеродистой стали не выдерживают высоких нагрузок на больших скоростях, а также не устойчивы к коррозии. Сильное трение между шариками и дорожкой качения существенно снижает скорость и производительность. Такие изделия имеют низкую стоимость и, как правило, используются в бюджетных моделях роликов для начинающих.

• Углеродистая гибридная сталь используется в изготовление подшипников модели Wicked Carbon Pro — сочетания хромированной и углеродистой стали.

Внешнее и внутреннее кольцо вместе с дорожкой качения состоят из более прочной хромированной стали, а шарики выполнены из углеродистой. Такая подшипники обеспечивают более комфортное и гладкое качение, нежели модели, сделанные полностью из углеродистой стали.

Уплотнители в подшипниках

Уплотнитель необходим для:

• равномерного распределения шариков и смазки вокруг дорожки качения
• предотвращения их истирания друг об друга
• достижения высокой скорости.

Для повышения точности и предотвращения дополнительного истирания важно, чтобы уплотнитель не допускал излишнего радиального смещения. Для этого уплотнитель направляется либо шариками, либо одним из колец.

Виды уплотнителей в подшипниках:

• стальные (из разных типов стали, которые мы рассмотрели выше) — широко используются в производстве, обычно имеют форму короны и направляются внутренним кольцом.

Имеют недостатки в виде большого веса, риска деформации защитного покрытия при ударах, коррозии углеродистой стали.

• пластиковые — композитные изделия, чаще всего изготовленные из усиленного нейлона методом литья под давлением. Также может использоваться полиацеталь (POM).

Такие полимерные материалы, как полиэтилен (PE), применяются вместе с подшипниками из нержавеющей стали, в то время как полиэфирный эфир кетон (PEEK) чаще всего применяется с керамическими подшипниками.

Пластиковая коронка закрывает шариковую направляющую. В отличие от стального, пластиковый уплотнитель имеет более высокие показатели скольжения и вызывает резкие температурные колебания рабочего крутящего момента. Это позволяет увеличить максимальную скорость на 60% с низким уровнем шума.

Недостатки, перечисленные для стальных фиксаторов, наоборот, являются преимуществами для пластиковых.

• ZZ (2Z)

Подшипники с таким уплотнителем покрыты с двух сторон несъёмным уплотнителем, который не соприкасается с металлом и закреплён на внешнем кольце методом прессования. Уплотнитель не снимается после заводской сборки. Это означает, что вы не сможете разбирать подшипники, а только проводить базовое обслуживание в виде чистки внешнего кольца и протирания от влаги после катания в мокрую погоду.

Аббревиатура Z в суффиксе обозначает наличие одной защитной шайбы, а ZZ (или Z2) – две.

Используются в роликах низкого ценового сегмента.

• ZZS / ZS — съёмный уплотнитель, не соприкасающийся с металлом и прикреплённый с помощью защёлкивающегося проволочного кольца (C-ring). Такая технология не допускает соприкосновения с внутренним кольцом.

Преимущества крепления C-ring: не создаёт излишнего трения и нагревания, не допускает протечки смазки (в ZZS-версии), не требуют частого обслуживания.

Недостатки: слабая защита от попадания пыли и воды (особенно в версии ZZ).

• 2RU / RU — уплотнитель, который производится из нитрильного каучука (NBR), соединённого со стальной втулкой. Устанавливается на внешнее кольцо через специальную выемку (канавку). Его можно вынимать, но очень осторожно, чтобы не погнуть или не порезать края.

Уплотнитель имеет очень тонкую кромку, которая не соприкасаются с внутренним кольцом, что обеспечивает более высокую защиту, чем в ZZ и ZZS. Важно использовать правильные чистящие материалы, т.к. различные виды смазок и химических элементов часто вступают в реакцию с каучуком.

• 2RS / RS — съёмный литой защитный уплотнитель также сделан из каучука (NBR), прикреплённого на внешнее кольцо через канавку.

В таких подшипниках каучуковый уплотнитель соприкасается с внутренним кольцом, что, в отличие от металлического экрана, повышает защиту от попадания внутрь детали грязи и воды. С другой стороны, это увеличивает трение и снижает возможность развивать высокую скорость.

• Лабиринтный уплотнитель (экран) — также изготовлен из каучука (NBR) и полностью заполняет пространство между внутренним и внешним кольцом подшипника.

Уплотнитель соединяется с внутренним кольцом с помощью канавок, что повышает герметичность и препятствует проникновению и скоплению внутри грязи и влаги, а также снижает частоту обслуживания детали без влияния на крутящий момент.

Такой тип уплотнителя чаще всего применяется в подшипниках из нержавеющей стали, которые пригодны для катания в мокрую погоду.

Подшипники закрытого и полузакрытого типа

Исходя из названия, можно догадаться, что закрытые подшипники оснащены уплотнителем с двух сторон, а полузакрытый — только с одной.

Важно, чтобы в полузакрытом подшипнике открытая сторона была направлена на внутреннюю часть колеса для защиты от попадания грязи и влаги.

Преимущества полузакрытых подшипников: более лёгкие в весе и обслуживании. Недостатки: не защищены от грязи и воды, быстрое испарение смазки, более частое обслуживание.

Смазки для подшипников

Смазка образует тонкую плёнку между точками соприкосновения элементов подшипника (шариками и дорожкой качения) для предотвращения трения, нагревания и появления коррозии.

Смазочный материал влияет на максимальную скорость, температуру нагревания, уровень крутящего момента, шума и долговечность детали.

Типы смазок для подшипников:

• Минеральная или синтетическая смазка — чаще всего используется в подшипниках, предназначенных для катания на больших скоростях.

На рынке доступно большое количество видов синтетических масел. И каждый профессиональный спидскейтер имеет свой секретный «козырь в рукаве», делающий его подшипники быстрее. А некоторые роллеры и вовсе не используют никаких смазок.

Минеральная и синтетическая смазки отличаются вязкостью. И чем она ниже, тем более жидкой будет материал: его будет легче наносить на подшипник, сила трения уменьшается, скорость увеличивается, но быстрое испарение потребует более частого обслуживания.

• Силиконовая смазка — имеет широкий температурный диапазон, в меньшей степени изменяет вязкость при нагревании, хорошо отталкивает воду.

Не используется для езды на большой скорости, но лучше всего подходит для катания во влажную погоду.

• Пластическая смазка — это смесь из масел с загустителем, которая позволяет материалу дольше оставаться внутри подшипника, что не требует его частого обслуживания.

Чрезмерное количество такой смазки в подшипнике снижает его производительность и приводит к повышенному сопротивлению. Свободное место в подшипнике необходимо для высвобождения тепла между шариками и дорожкой качения.

• Тефлон — примесь, используемая в смазке, которая препятствует появлению коррозии и улучшает эксплуатационные характеристики стандартной пластической смазки.

Обслуживание подшипников

Первый признак необходимости провести диагностику подшипников — звук или медленное вращение. Регулярное обслуживание деталей, как минимум, сохранит деньги.

Для этого необходимо:

• Разобрать колесо и извлечь подшипник
• Снять уплотнитель (если это возможно) с помощью иголки
• Поместить все детали в небольшую ёмкость с неагрессивным чистящим средством
• Аккуратно почистить каждую составляющую с помощью щёточки
• Высушить чистые детали на полотенце
• Смазать подшипник синтетической или любой другой смазкой
• Собрать подшипник и вставить в колесо.

Нет какого-то общего совета, с какой периодичностью необходимо проводить обслуживание подшипников, как и нет идеальной диапазона для мытья автомобиля.

Каждый роллер индивидуален. Главное — не забывать протирать и высушивать колёса после каждого катания в мокрую погоду, а при малейшем дискомфорте или подозрении, что с подшипниками что-то не так, уделить этому пристальное внимание самостоятельно или с помощью специалиста.