Любые механизмы имеют определенный срок службы, в том числе и подшипники. Обычно эти сроки определяются производителями, но часто случается, что выход подшипника из строя происходит раньше ожидаемого срока, что ведет к внеплановым остановкам производства, дорогостоящему ремонту.
Специалисты SKF пришли к выводу, что качественный подшипник имеет гораздо больший срок службы, чем техника, на которую он устанавливается.
Причины, которые могут привести к преждевременной поломке подшипника:
– неполадки в конструкции подшипникового узла или машины в целом;
– неправильный выбор подшипника;
– ошибки при установке подшипника;
– смазка;
– условия эксплуатации.
На практике повреждение или выход из строя подшипника часто является результатом нескольких причин. В любом случае знание фактических условий эксплуатации, сборки и истории технического обслуживания имеет первостепенное значение.
Неправильное смазывание
Смазка имеет решающее значение для срока службы подшипников.
В промышленном применении существует два основных типа смазочных материалов: пластичная смазка (до 90%) и масло. В отдельных случаях используется антифрикционное заполнение сухими, твердыми смазками. Выбор оптимальной смазки зависит от рабочей нагрузки, скорости и температуры.
Причины неправильного смазывания подшипников
1. Недостаточное или избыточное смазывание
Количество используемой смазки будет зависеть от многих факторов, касающихся габаритных и геометрических параметров корпуса, ограничений по пространству, рабочей скорости подшипника и типа смазки. Как правило, подшипники качения и их корпуса должны заполняться от 30 до 60% их общей вместимости.
Избыточное смазывание ведет к повышению рабочей температуры, размягчению смазки и возможному появлению локальной утечки.
Недостаточное смазывание приводит к абразивному износу деталей, что ведет к выходу подшипника из строя.
С течением времени смазка теряет свои свойства, поэтому необходимо контролировать ее количество и вовремя обновлять. Интервал повторного смазывания зависит от типа подшипника, габаритных параметров, рабочей скорости и температуры.
2. Неподходящая смазка
Неподходящая смазка – это смазка, которая не содержит нужных присадок, не имеет надлежащей вязкости или может быть не предназначена для использования в данных условиях применения или в диапазоне температур.
Если вязкость слишком низкая, не образуется достаточная масляная пленка на поверхностях контакта тел и дорожек качения, из-за чего в подшипнике могут возникнуть повреждения.
Напротив, когда вязкость слишком высокая, вязкостное сопротивление будет большим, и температура в подшипниковом узле будет повышаться из-за проскальзывания тел качения и трения.
Загрязнение смазки
Загрязнение от воды, химикатов и твердых частиц особенно вредно для подшипников качения и составляет 14% преждевременных отказов. Твердые частицы в смазке могут образовывать микротрещины на дорожке качения, что приводит к возникновению локальных напряжений и сокращению срока службы подшипника.
Сгладить воздействие частиц позволяет использование эффективных противозадирных присадок. Проблем с загрязнением подшипников можно легко избежать, если бережно эксплуатировать и надлежащим образом проводить техническое обслуживание узла, систем уплотнения и смазки.
Неправильный монтаж
Неправильный монтаж является причиной около 16% всех преждевременных отказов подшипников. Ошибки при установке могут привести к выходу подшипника из строя, спровоцировать дисбаланс, несоосность, неравномерное распределение нагрузки. Даже незначительного смещения достаточно, чтобы вызвать огромный рост вибрации и температуры в подшипнике. Это неизбежно приведёт к сильному износу поверхностей и тел качения.
Для правильного и безопасного монтажа подшипника лучше использовать индукционный нагреватель, который позволяет контролировать температуру нагрева до 110°C. Этого достаточно, чтобы легко, быстро и без повреждений смонтировать подшипник на вал. Индукционный нагреватель SKF TIH 030m кроме быстрого и безопасного нагрева, позволяет также размагнитить подшипник перед установкой, что поможет избежать притяжения мелких посторонних частиц металлов при монтаже.
Усталостный износ
Усталостный износ является причиной 34% преждевременных отказов подшипников.
Самые распространенные причины «усталости» подшипника – это перегрузка, превышение скорости, чрезмерные вибрации, высокая температура и электрический разряд.
Перегрузка неподвижного подшипника статической или ударной нагрузкой приводит к пластической деформации на контактах элемента качения/дорожки качения. Кроме того, перегрузка может возникнуть из-за чрезмерной предварительной нагрузки или неправильного обращения во время монтажа.
Если нагрузка на подшипник и номинальная скорость вращения удваиваются, то срок службы подшипника может быть уменьшен до 90 и 50% соответственно.
Вибрация в узле и в подшипнике может привести к повреждению, называемому ложным бринеллированием. Повреждения могут выглядеть как яркие полированные углубления или пятна.
Более высокие температуры, чем те, которые рекомендованы производителем, также представляют собой фактор риска для работы подшипников, независимо от того, какой тип, качество или количество смазки используется.
Электрический разряд также становится серьезной проблемой для подшипников. Стоит учитывать, что системы клиноременного привода могут создавать высокий уровень статического электричества, вызывая тем самым образование повреждений на рабочей поверхности подшипника. Для устранения этих проблем следует использовать заземляющие элементы.
Помимо рассмотренных причин, важную роль играют правильный выбор подшипника и производителя. Здесь важно доверять проверенным компаниям и избегать работы с поставщиками контрафакта.
Неправильный выбор подшипников
Обычно выбор подшипника, сделанный производителем оригинального оборудования, является самым правильным и в случае замены необходимо придерживаться данных производителем рекомендаций.
Самая распространенная ошибка – использование большего или более сильного подшипника, полагая, что это увеличит несущую способность по радиальной нагрузке. Напротив, это может создать дополнительные проблемы, например, из-за того, что выбранный подшипник может иметь недостаточно высокую скорость и может не работать должным образом в неродной среде. Замена оригинального подшипника на другой по типу или размеру может привести к преждевременным отказам, если не рассчитать всё должным образом. Поэтому при плановой замене рекомендовано использовать подшипник того же типа, который был рекомендован конструктором и производителем машины.
Материальные дефекты и производственные ошибки
Отказы подшипников качения из-за производственных дефектов составляют менее одного процента от общего числа отказов подшипников по всему миру. Этот процент постоянно снижается благодаря совершенствованию производственного процесса и улучшению технологии изготовления материалов. В настоящее время добросовестные производители подшипников используют современные методы контроля для обнаружения поверхностных и внутренних дефектов материала подшипника, устраняя тем самым низкое качество продукции уже на этапе производства.
Выводы
Таким образом, наиболее распространенными причинами повреждения подшипников являются ошибки смазывания, монтажа, загрязнение смазки и усталостный износ. Также необходимо внимательно относиться к правильному выбору подшипника, надежного производителя и поставщика. Можно существенно продлить срок службы подшипников, контролируя рабочее состояние оборудования, измеряя температуру и вибрацию подшипникового узла. Своевременное техническое обслуживание и вибродиагностика позволяют значительно сократить количество отказов, а также снизить расходы на простои и внеплановый ремонт.
Подписывайтесь на наши социальные сети:
ВКонтакте: https://vk.com/tdrospod
Telegram: https://t.me/rospod
