Дефекты подшипников и причины выход из строя

ЧЕМ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ СРОК СЛУЖБЫ ПОДШИПНИКА?

Срок службы измеряется временем эксплуатации, после которого наступает так называемая «усталость металла»; числом оборотов механизма, а также наличием смазки и ее количеством. Этот период обычно составляет несколько лет. В ходе эксплуатации подшипники находятся под определенным давлением, вызываемым вращением вала. С внутреннего кольца детали нагрузка через элементы качения передается на внешнее кольцо. Нагрузка распределяется на все шары, что приводит к усталости механических частей, в результате чего деталь выходит из строя.

В ходе эксплуатации подшипников важно не допускать перегрузок. Перегрузки вызывают нагрев детали, что приводит к понижению вязкости смазочных материалов, способному вызвать преждевременный выход из строя. По утверждению компаний-производителей, в случае увеличения температуры масла на десять градусов, период службы смазки сокращается в два раза.

Наиболее частые причины выхода из строя подшипников:

• неправильный подбор детали к валу, связанный с несоблюдением допусков;
• деформация валов;
• отсутствие соосности между ведущим шкивом насоса и самим насосом;
• термическое расширение вала;
• недостаточная сбалансированность вращающихся элементов;
• большое расстояние между подшипником и крыльчаткой;
• сильная вибрация;
• неправильная работа устройства;
• деформация корпуса;
• аксиальное давление;
• пульсация водяного потока;
• кавитация;
• попытка охладить деталь путем заливания в ее корпус воды из шланга либо другой жидкости;
• установка некачественного, поддельного подшипника.

КАК ПРЕДОТВРАТИТЬ ПОЛОМКУ?

При выходе детали из строя важным шагом является определение причин поломки. Точно определив причины, которые привели к повреждению, вы сможете не допустить выхода из строя этой детали в дальнейшем.

Чтобы не произошла поломка подшипника, необходимо систематически осуществлять очистку масла в его корпусе при помощи системы фильтрования и циркулирования масла либо часто менять масло. Также следует не допускать попадания жидкости внутрь подшипника, поскольку наличие в смазке всего 0,002 процентов воды сокращает срок эксплуатации на 48 процентов. Попадая внутрь, жидкость может вызвать коррозию, стать причиной водородной хрупкости металла и снизить качество смазочной пленки. Чтобы не возникла неисправность, важно также не допускать попадания в смазку твердых частиц. Твердые частицы способны попасть в смазку из воздуха (при недостаточной чистоте в помещении), а также отделиться от корпуса или других деталей при их износе.

ДЕФЕКТЫ ПОДШИПНИКОВ

Исправные изделия, работающие в нормальных условиях эксплуатации без сильных перегрузок и других негативных посторонних явлений, не могут в одночасье разрушиться. Если такое произошло, то сыграло роль постепенное накопление дефектов, ставшее причиной аварии. Их просто своевременно не нашли, а может не придали значение, и это привело к поломке.

Характерными внешними признаками возможных дефектов в подшипниках являются шумы, сильная вибрация и возникновение колебаний. Это происходит от износа рабочей поверхности качения и появления на ней «задиров», царапин и трещин. Повреждение деталей, в свою очередь, возникает вследствие чрезмерных нагрузок, резких стартов и торможений оборудования, длительной работы в плохих условиях и на несвойственных режимах.

ВОЗМОЖНЫЕ ВИДЫ ДЕФЕКТОВ У ПОДШИПНИКОВ

Если у подшипников появился равномерный износ на телах качения, то том виной следующие процессы:

• Высыхание или недостаточное количество смазки в зоне качения. Во время эксплуатации оборудования необходимо следить за её пополнением, своевременной заменой и подбирать смазочные материалы согласно рекомендациям производителей;
• Загрязнение смазочного материала посторонними твёрдыми включениями, например, пылью или металлической стружкой. Помочь с проблемой может хорошее уплотнение и своевременная замена смазки;
• Чрезмерные нагрузки во время работы оборудования приводят к тому, что смазка выдавливается из мест, где она необходима. Трение сухих металлических поверхностей вызывает повышение температуры и износ материала.

Отдельные механические повреждения, вроде трещин, раковин, царапин или сколов могут возникнуть в результате следующих моментов:

• Чрезмерное увеличение статических нагрузок на оборудование во время простоя или медленного вращения вала. Такие случаи возникают при резких ударах или сотрясениях;
• Появление вибрационных процессов в нерабочем состоянии или при вращении. Для снижения таких нагрузок предназначены специальные детали и узлы – виброгасители. В большинстве случаев помогает использование изделий с преднатягом;
• Неправильный монтаж подшипников. Недобросовестные работники иногда устанавливают изделия с перекосами или прикладывают к деталям слишком большое усилие. При демонтаже и установке его можно применять только к снимаемому (устанавливаемому) кольцу, а не ко всему подшипнику. Необходимо также следить, чтобы посадочные поверхности были чистыми и ровными;
• Попадание в зону качения твёрдых посторонних частиц. Помочь с ситуацией может применение качественных уплотнений. Также желательно периодически проводить профилактику подшипникам и менять вовремя смазку;
• Плохая смазка во время работы на малой скорости и большой нагрузке. Нужно внимательно следить за качеством и соответствием смазки установленным подшипникам качения и правильно её набивать;
• Через подшипники проходит электрический ток во время работы. Избавиться от этого недостатка можно при помощи специального изолирующего покрытия;
• Усталость материала. Процесс относится к природным и всегда присутствует в эксплуатации металлических деталей и узлов. При одном или нескольких неблагоприятных условиях, указанных выше, он может ускориться и привести к преждевременному разрушению материала.

Кроме вышеперечисленных дефектов, встречаются также повреждения от коррозии. Она начинается с небольшого налёта на поверхности металла, затем проникает всё глубже и разрушает материал. Среди основных причин можно отметить химическое воздействие воды, водяных паров в воздухе, попадание на материал агрессивных химических веществ: солей, кислот, щелочей. Воздействие усиливается при высокой температуре.

Помочь справиться с коррозией может качественная смазка, подходящая под условия эксплуатации оборудования, и надёжные уплотнения. Если условия слишком неблагоприятные, то можно продлить эксплуатацию механизмов заменой обычных подшипников на специальные антикоррозионные.

Все параметры работы подшипников и условия эксплуатации перечисляются в паспортах, предоставленных изготовителями. Обычно производитель приводит рабочие параметры и максимальные пиковые значения. Благоприятные условия работы оборудования, низкие нагрузки и своевременная профилактика значительно продлевают службу изделий. Об этом нужно всегда помнить.

Отдельно хочется сказать о разных по стоимости изделиях и длительности их эксплуатации. Качественные подшипники от именитых производителей имеют более однородный по составу материал. В нём лучше внутренняя структура и отсутствуют слабые места. Незначительные включения внутри метала приводят к быстрому усталостному разрушению изделий.

Хорошие производители заботятся о чистоте применяемых материалов и постоянно контролируют все этапы создания подшипников, поэтому они стоят дороже, но дольше работают. Приобретать изделия стоит у проверенных дилеров, которые отвечают за свой товар.

ПРИЧИНЫ ПЕРЕГРЕВА ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ

В устройствах, конструкции которых предусматривают использование подшипников, нередко наблюдается проблема перегрева. Перегрев обычно бывает вызван ухудшением либо загрязнением смазки приборов. Давайте разберемся, каким образом можно избавиться от этой проблемы и не допустить ее повторного появления.

ПОЧЕМУ МОЖЕТ ПОЯВИТЬСЯ ПЕРЕГРЕВ?

• подшипник загрязнился во время его установки или в период использования;

• недостаток или избыток смазки;

• трение подшипника о расположенные рядом с ним детали;

• неправильно подобранный или неграмотно установленный подшипник;

• разрушение или сильный износ детали.

Если подшипниковый узел неожиданно начал перегреваться, следует точно установить причину этой проблемы, что поможет выбрать правильный способ ее устранения. Это поможет вам определить, что необходимо сделать – демонтировать подшипниковый узел, почистить, смазать или заменить подшипник.

Если в процессе работы деталь издает чрезмерный шум, это может быть вызвано ее повреждением, загрязнением либо нагревом. Детали подшипниковых узлов, используемых в химическом производстве, на дробильной технике и так далее, подвержены воздействию агрессивных сред, а также различных абразивов.

Если из узла выбрасывается смазка, это говорит об ее избытке либо о чрезмерном износе уплотняющего вещества.

Если деталь установлена неправильно, эксплуатационная нагрузка на ее рабочие поверхности приходится под неправильными углами. Это приводит к чрезмерному нагреву рабочих поверхностей детали и уменьшению периода ее службы.

Как часто должны обслуживаться подшипниковые узлы? Это зависит от условий их эксплуатации, особенностей их монтажа, а также степени ответственности детали за функционирование всей машины в целом.