The Impact of Material Selection on Plain Bearings in Challenging Operating Conditions : Effects on Agricultural Machinery

Abstract

This bachelor’s thesis is conducted in collaboration with OEM Finland Oy and examines the role of strategic material selection in plain bearing applications for agricultural machinery. This thesis evaluates the transition from traditional metallic bearings to high-performance polymer bearings. The study addresses the vulnerability of mechanical joints to debris, shocks and insufficient lubrication, which often result in accelerated wear and operational failures. The primary focus is to examine how material choices, specifically within the Igus Iglidur-range, can mitigate these environmental effects and enhance machinery longevity. The findings demonstrate that fiber-reinforced polymers with integrated solid lubricants achieve a maintenance-free operation, preventing the formation of abrasive pastes common in traditional metallic plain bearing systems. The economic and environmental impacts are substantial, involving a significant reduction in maintenance labor hours, lubricant costs, and environmental pollution. This work provides OEM Finland Oy and Igus GmbH with a technical framework to promote sustainable, maintenance-free components that decrease total life cycle costs for agricultural operators.

Tämä kandidaatintutkielma on tehty toimeksiantona OEM Finland Oy:lle, ja siinä tarkastellaan strategisten materiaalivalintojen merkitystä maatalouskoneiden liukulaakerisovelluksissa. Tutkimuksessa arvioidaan siirtymää perinteisistä metalliliukulaakereista korkean suorituskyvyn polymeerilaakereihin keskittyen erityisesti Iguksen Iglidur -tuotesarjaan. Tutkimus käsittelee mekaanisten nivelpisteiden alttiutta lialle, iskuille ja puutteelliselle voitelulle, jotka johtavat usein kiihtyvään kulumiseen ja toimintahäiriöihin pelloilla. Tulokset osoittavat, että kuitulujitetut polymeerit, joihin on lisätty kiinteitä voiteluaineita, mahdollistavat huoltovapaan toiminnan est.ämällä perinteisille voideltaville liukulaakereille tyypillisten hiovien tahnojen muodostumisen Taloudelliset ja ympäristölliset vaikutukset ovat merkittäviä, ja niihin sisältyvät huoltotyötuntien, voiteluainekustannusten sekä ympäristön saastumisen väheneminen. Tämä työ tarjoaa OEM Finland Oy:lle ja Igus GmbH:lle teknisen viitekehyksen kestävien ja huoltovapaiden komponenttien edistämiseen, mikä vähentää maatalousyrittäjien kokonaiselinkaarikustannuksia.