Давайте поговорим о качестве подшипников. В этом вопросе так много легенд и слухов, что порой кажется: механик не видит за деревьями лес и не замечает слона в комнате. Что, если мы скажем вам, что в среднем все подшипники одинаковые, а долго служат они не из-за шильдика «Сделано в Японии»?
Какой % подшипников доживает до регламентной замены?
Врачи не встречают в кабинете здоровых людей, а наши сервисные инженеры имеют дело исключительно с неисправной техникой, — просто у них работа такая. Интересное наблюдение от наших спецов: почти на каждом выезде на расследование по вопросу гарантии, заказчик утверждает, что «проблема точно в том, что подшипник — туфта». И подкрепляет это убойным аргументом: «раньше нормально работало, а вот именно ваш подшипник сломался».
Справедливости ради, брак возможен у любого производителя, но разные источники, исследующие надежность, утверждают: проблема сниженного ресурса подшипников зачастую заключается в эксплуатации, а не в качестве подшипника.
По данным из специализированной брошюры SKF Bearing damage and failure analysis, во всем мире ломаются только 0,5% подшипников, установленных в оборудование. По тому же источнику 90% подшипников служат не меньше, чем само оборудование.
Срез мнений о причинах поломок подшипников с источниками
Специалисты практически единодушны: подшипники ломаются НЕ потому, что плохо изготовлены. Давайте посмотрим фундаментальные и отраслевые исследования, цитируем.
- А.П. Науменко, И.С. Кудрявцева «Диагностирование дефектов и неисправностей машин и механизмов»: Около 40% отказов связано с недостаточной смазкой, и около 30% вызвано неверной установкой, т.е. несоосностью или перекосом при монтаже. Около 20% приходится на другие причины: перегрузки, дефекты изготовления.
- Брошюра для специалистов: SKF «Bearing damage and failure analysis»: 1/3 отказов происходит из-за проблем со смазкой (неподходящая смазка, неправильное количество, неверный интервал смазки). 1/6 отказов — из-за загрязнения (неэффективные уплотнения). 1/6 отказов — по другим причинам (неправильное обращение и монтаж, более высокие или иные нагрузки, чем предполагалось, неверный или несоответствующий натяг посадки).
- Per Arnold Elgqvist Olsson, ведущий инженер-механик для издания bearing-news: Сегодня подавляющее большинство подшипников выходят из строя по внешним причинам: 1. Несоответствующая смазка. 2. Несоответствующий подшипник (тип и/или исполнение). 3. Загрязнение. 4. Несоответствие условий эксплуатации. 5. Неправильный монтаж.
- Леонтьев Л.Б., Леонтьев А.Л., Макаров В.М.
«Анализ видов, причин и последствий отказов подшипников коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей»: Основной причиной отказов подшипников являются изнашивание и деградация поверхностей трения вследствие физических и химических процессов, происходящих в трибоузле, а также нарушения правил технической эксплуатации двигателя или отказа фильтров очистки смазки. - Зубко А.И. «Комплексная методика виброакустической диагностики технического состояния подшипниковых опор газотурбинных двигателей» (диссертация): … наиболее вероятной причиной повреждений деталей МРП может являться нерасчетное нагружение подшипниковой опоры, связанное с динамическим изменением нагрузок механических систем ГТД.
*МРП — межроторная опора, ГТД — газотурбинный двигатель. - Султанов Н. Л., Жиркин Ю. В., Шленкина М. А.
«Исследование надежности подшипников качения стана-тандем 2000 холодной прокатки ОАО «ММК»»: Опыт эксплуатации стана-тандем 2000 холодной прокатки с 2011 года выявил снижение работоспособности подшипников качения опор рабочих валков и опор тянущих роликов при работе со скоростью прокатки, превышающей 1000 об/мин. В этом случае основной причиной отказов подшипников качения является их перегрев.
Если вы хотите по-настоящему разобраться, что стало причиной поломки, и избежать повторения ситуации, стоит ведь посмотреть на инцидент со всех сторон? Сегодня в авторской колонке нашего инженерного центра расскажем о последних случаях из практики, когда объяснение «просто был плохой подшипник» не работало.
Почему подшипнику больнее всех?
Подшипник — чрезвычайно точно изготовленная деталь с заранее оговоренными параметрами, которые превышать нельзя. Неудивительно, что любые нарушения в работе механизма будут сказываться именно на нем в первую очередь.
Предположим, от недостатка смазки возникает значительный перегрев и/или повышенная вибрация в редукторе: исправный и полностью соответствующий заявленным характеристикам подшипник, безусловно, выходит на нештатные режимы работы и его ресурс сокращается кратно. И если в таком случае подшипник разрушается, это следствие и симптом, а не причина.
Теория ограничений систем по Голдратту гласит: «цепь не сильнее самого слабого ее звена». Этот тезис давно известен и как народная мудрость: «Где тонко, там и рвется». Однако обрыв цепи не говорит однозначно о браке звена: столь же вероятно, что просто нагрузка была чрезмерной.
Когда подшипник сломан, но не виновен — три реальных случая на производстве
Тюменская область, объект энергетики. Опоры со сферическими роликовыми двухрядными подшипниками выходят из строя. Подшипники 3618 отработали только половину прогнозируемого срока.
Первое, что услышал наш инженер по гарантии на предприятии заказчика: «советские подшипники работали по два срока, ваш сразу сломался!». При этом предельная частота вращения для этого подшипника в пластичной смазке 1600 об/мин. А на оборудовании заказчика он работал на постоянном режиме 2200 об/мин! Превышение предельной частоты больше, чем на треть.
Еще один показательный случай. На добывающем объекте в Республике Саха в одинаковые механизмы установлены более 50 наших крупногабаритных подшипников из одной партии, наряду с подшипниками других производителей. И на одном участке добычи выходят из строя несколько наших подшипников. И некоторое количество чужих. И опять «это всё ваши подшипники виноваты». Но почему поломка локальна, ведь на других участках подшипники работают? И если подшипники других производителей тоже вышли из строя, не говорит ли это об общих нарушениях в режиме работы? Техническое расследование длилось несколько месяцев и было по-настоящему трудным: в частности, на коробки передач не нашлись чертежи и документация. Большие вопросы возникли и к качеству смазочного материала и периодичности смазки.
Бывает и такое: в добывающей промышленности нагрузки на оборудование отличаются феноменальным разбросом от ситуации к ситуации: прошли какой-то особо «вредный» пласт породы, и все сразу заработало как надо.
Третий кейс. Из небольшого уральского города пришла рекламация по паре подшипников 2556. Это дорогостоящий крупногабаритный роликовый подшипник, наружный диаметр 500 мм. Суть претензии: внутреннее кольцо после нагрева надели на вал, но подшипник не собирается. Заказчик высказал версию, что после нагрева металл не «вернулся» в исходный размер, как следствие ушли зазоры и наружное кольцо не встало.
На месте наши специалисты выяснили, что посадка на вал с овальностью была выполнена с чрезмерным натягом: 140 мкм вместо 40 мкм. При этом заказчик до монтажа обмерил подшипник (но не вал!) и полностью удостоверился в его пригодности. Что ж, после демонтажа с помощью автогена, подшипники 2556 можно будет собрать только грейфером в пункте приёма лома.
Почему важно взглянуть под разными углами?
Наш партнер из Якутии, о котором шла речь выше, «перебрал» едва ли не дюжину производителей подшипников, но проблема повторялась. Едва ли тактику «ищи другие подшипники» можно назвать продуктивной. Важнее разобраться в глубинных причинах отказов, особенно с учетом накопившейся статистики. Это касается любого случая, когда возникает спор по гарантии.
Подшипники перед тем, как попасть на наш склад и отправиться к вам в редуктор, проходят строжайший входной контроль, чтобы исключить всякую возможность брака. Проверьте соответствие режимов работы и уточните, а не изношено ли оборудование до степени негодности. Лучше разобраться совместно, и наши инженеры готовы в этом помочь: объективный взгляд и технический консенсус и будут залогом бесперебойной и стабильной работы механизмов.
Так существуют ли легендарные подшипники?
И еще один вывод, который напрашивается сам собой. Это правда жизни. Не существует никаких «легендарных» подшипников. Да, ведущие производители действительно готовы предложить уникальные технологии и решения. Но плохой монтаж, некачественная смазка, перегрузки убьют и самый дорогой и качественный подшипник. Преимущества премиальной закалки SKF или свободной от неметаллических включений стали NSK на практике проявят себя только при скрупулезном соблюдении всех отраслевых требований при монтаже и эксплуатации подшипника.
Автовладельцы знакомы с этим не понаслышке: родной ступичный подшипник всегда служит дольше, чем все последующие. Потому что первый ставят роботы на заводе в новую ступицу, а последующие — автослесари в условиях автосервиса. Экономический эффект же вообще ускользает, так как установка премиального подшипника с нарушениями практически сводит на нет все его преимущества, при этом сама деталь может быть в разы дороже подшипника «обычной» серии того же производителя.
Так какой же ответ на вопрос, поставленный в заголовке? Ответ: нет, на ресурс в первую очередь влияет не авторитет производителя, не страна производства, не «легендарность» подшипника, а условия монтажа и эксплуатации, и это подтверждается практикой (и нашей, и других специалистов отрасли). Про то, что надо избегать контрафакта и откровенной пали, лишний раз упоминать не будем, так как речь все-таки о продукции, соответствующей всем законам и стандартам.