Срок службы подшипников обычно определяется производителями. Но иногда подшипник выходит из строя раньше ожидаемого срока, что приводит к остановке производства и дорогому ремонту. Потому эксперты стараются выявить причины преждевременного износа.
Специалисты SKF выяснили: у качественного подшипника срок службы гораздо больше, чем у техники, на которую его устанавливают. Но для этого нужно, чтобы правильно были выполнены:
- конструкция машины в целом;
- конструкция подшипникового узла;
- выбор подшипника;
- установка подшипника;
- смазка;
- условия эксплуатации.
Все причины выхода подшипников из строя делят на три группы:
- физические (технические, деградация материалов);
- человеческий фактор (ошибки, отклонения от процедур);
- системные (недостаточная квалификация исполнителей, неверные процедуры и процессы).
На практике основными причинами являются неправильное обслуживание и эксплуатация.
Неправильное смазывание
Основная цель смазки подшипников качения — исключить контакт сталь-сталь, уменьшить трение между поверхностями тел и дорожек качения. Дополнительные цели — защита от коррозии, отвод тепла, удаление загрязнений и твердых частиц, усиление эффекта уплотнений подшипника.
В промышленности применяют два основных типа смазочных материалов: пластичная смазка (до 90%) и масло. В некоторых случаях применяют антифрикционное заполнение сухими твердыми смазками. Выбор зависит от рабочей нагрузки, скорости и температуры.
Причины неправильного смазывания подшипников
1. Недостаточное или избыточное смазывание. Как правило, подшипники качения и их корпуса заполняют на 30–60% от общей вместимости. Избыток смазки ведет к повышению рабочей температуры, размягчению смазки и появлению локальной утечки. Недостаток сказки ведет к абразивному износу деталей — и подшипник выходит из строя. Постепенно смазка теряет свойства, потому нужно следить за ее количеством и вовремя обновлять.
2. Неподходящая смазка. Она не содержит нужных присадок и надлежащей вязкости, не предназначена для применения в данных условиях или в диапазоне температур. Смазка должна сохранять оптимальную минимальную вязкость при рабочей температуре, чтобы дать достаточную смазочную пленку между поверхностями контакта качения.
При низкой вязкости не образуется достаточная масляная пленка на поверхностях контакта тел и дорожек качения — в подшипнике могут возникнуть повреждения. При слишком высокой вязкости вязкостное сопротивление будет большим и температура в узле будет расти из-за проскальзывания тел качения и трения.
3. Загрязнение смазки. Твердые частицы могут привести к образованию микротрещин на дорожке качения — возникают локальные напряжения, и срок службы подшипника сокращается. Сгладить влияние частиц помогают противозадирные присадки.
Проблемы со смазыванием появляются при отсутствии планового контроля за количеством и смазки состоянием, при увеличенном интервале повторного смазывания либо неисправности системы смазывания.
Неправильный монтаж
В 16% всех преждевременных отказов подшипников причиной оказывается неправильный монтаж. Он может спровоцировать дисбаланс, несоосность, неравномерное распределение нагрузки. Даже незначительное смещение может вызвать рост вибрации и температуры в подшипнике — и его быстрый износ неизбежен.
Чтобы не допустить попадания загрязнений, не стоит нагревать подшипник в грязной емкости или отработанном масле, с помощью открытого пламени — это может изменить однородный слой на поверхности и даже форму подшипника.
Для безопасного монтажа лучше применять индукционный нагреватель: с его помощью можно контролировать температуру нагрева до 110 °C. Кроме того, для монтажа с индукционным нагревателем нужно размагнитить подшипник перед его установкой. Иначе намагниченный током роликовый или шариковый подшипник может быстро выйти из строя из-за притяжения к себе мелких частиц металлов.
Усталостный износ
В 34% всех преждевременных отказов подшипников виноват усталостный износ. Самые частые причины — перегрузка, превышение скорости, чрезмерные вибрации, высокая температура и электрический разряд.
Перегрузка неподвижного подшипника статической или ударной нагрузкой ведет к пластической деформации на контактах элемента качения/дорожки качения — образуются мелкие углубления или канавки на дорожках качения подшипника в положениях, соответствующих шагу элементов качения.
Другая причина перегрузки — чрезмерная предварительная нагрузка или неправильное обращение во время монтажа. Когда номинальная скорость вращения и типичная нагрузка на подшипник удваиваются, срок службы узла может уменьшиться 50% и 90% соответственно.
Электрический разряд — еще одна серьезная проблема для подшипников. Системы клиноременного привода способны создавать высокий уровень статического электричества, что ведет к повреждениям на рабочей поверхности подшипника. Потому важно применять заземляющие элементы.
Вибрация в узле и подшипнике ведет к повреждению — «ложному бринеллированию», которое выглядит как яркие полированные углубления или пятна.
Неправильный выбор подшипников
Обычно производитель оригинального оборудования выбирает оптимальный подшипник, и для замены стоит придерживаться данных им рекомендаций.
Самая частая ошибка — применение большего или более сильного подшипника в надежде, что это увеличит несущую способность по радиальной нагрузке. Однако это, напротив, может создать дополнительные проблемы: выбранный подшипник может иметь недостаточную скорость и может не работать как надо в неродной среде.
Важно! При плановой замене подшипника советуем использовать подшипник того же типа, который был рекомендован конструктором и производителем машины.
Материальные дефекты и производственные ошибки
Менее 1% преждевременных отказов подшипников по всему миру происходят из-за производственных дефектов. Этот процент постоянно снижается, так как совершенствуется производственный процесс и улучшаются технологии изготовления материалов.
Хотите получить консультацию о возможных причинах выхода из строя подшипников? Переходите на наш сайт bearingstore.ru
Подпишитесь на наш Telegram-канал, если хотите первыми узнавать про наши акции и новинки, быть в курсе новостей отрасли и полезных лайфхаков!
