Подшипники – часть механизма, которая обеспечивает его надежность и долговечность. Они поддерживают вращающиеся детали (валы, оси), помогая им плавно двигаться. Без подшипников эти детали могут быстро изнашиваться или ломаться, что приведет к дорогому ремонту или остановке всего механизма.
Дефекты подшипников: стирание, коррозия, неправильная установка или неправильные условия эксплуатации, приводят к проблемам и авариям. Изношенные модели могут вызывать вибрации. Коррозия может повредить деталь или привести к его заклиниванию, а неправильная установка может вызвать чрезмерное трение или перегрев.
Виды дефектов
Дефекты подшипников делятся по типу нагрузки:
- Радиальная нагрузка возникает, когда влияет сила, направленная в радиальном направлении относительно оси вала или оси его вращения. Это самый частый тип нагрузки на подшипники в механических системах.
- Осевая нагрузка возникает, когда сила идет вдоль оси вала или его оси вращения. Это может произойти, например, если вал поддерживает вращающуюся массу.
- Комбинированная нагрузка включает как радиальную, так и осевую составляющие. Это часто случается в реальных механических системах.
Эксплуатационные дефекты
Эксплуатационные дефекты подшипников возникают в результате нагрузки, износа или коррозии. Это приводит снижению работы, увеличению шума, вибрации или перегреву, и в итоге, к выходу механизма из строя.
Какие виды дефектов относятся к эксплуатационным?
Радиальная нагрузка подшипников - один из параметров, определяющих их функционирование. Как любая механическая система, они подвергаются износу:
- Перегрузка ведет к его перегреву и быстрому износу.
- Недостаточная нагрузка приводит к снижению срока службы из-за недостаточного смазывания и износа шариков.
- Неравномерное распределение нагрузки вызывает износ шариков и сепаратора, и нарушает работу.
- Вибрации возникают из-за неправильной балансировки системы или неравномерного износа шариков и роликов.
Осевая нагрузка подшипников - один из факторов, определяющих их надежность и долговечность. Неисправности, которые влияют на работоспособность подшипников:
- Перегрузка подшипника возникает из-за превышения допустимой осевой нагрузки, что приводит к быстрому износу и разрушению.
- Недостаточная осевая нагрузка подшипника приводит к его проскальзыванию и потере устойчивости.
- Износ подшипников происходит из-за воздействия высоких температур, коррозии и механических повреждений. В результате износа уменьшается толщина стенок подшипников, увеличивая их зазора и снижая надежность.
- Коррозия появляется из-за воздействия влаги, агрессивной среды или неправильного хранения. Происходит разрушение поверхности, снижается их прочность и увеличивается износ.
Дефекты комбинированной нагрузки подшипников:
- Неравномерное распределение нагрузки происходит из-за неправильной сборки или монтажа подшипника, а также из-за неподходящего типа или размера. Последствия такого дефекта очень серьезные, включая преждевременный износ, вибрации, снижение срока службы механизма и его повреждение.
- Перегрев вызван недостаточной смазкой, повышенной нагрузкой, неправильной установкой или эксплуатацией.
- Вибрация появляется из-за неравномерного распределение нагрузки, износа и разрушения, а также неправильной установки.
Не эксплуатационные дефекты
Не эксплуатационные дефекты могут возникать в результате ошибок при производстве, хранении или установке: несоответствия размеров, неправильная сборка, недостаточное смазывание, неправильная установка или монтаж, дефекты материалов. Причиной этих дефектов обычно становится человеческий фактор: ошибки на производстве, некачественная упаковка или неправильная транспортировка.
Что происходит с подшипником при дефекте
Главное, что происходит, и неважно, какие есть виды повреждений подшипников, — это нарушение функционирования оборудования. Происходят нежелательные явления, которые приводят к последствиям:
- Утечка смазки: конструкции обычно содержат смазку, которая обеспечивает плавное вращение, уменьшает трение между внутренними и внешними элементами. При дефекте, смазка может вытечь или испаряться, что приводит к увеличению трения, перегреву или быстрому износу.
- Вибрация: из-за износа или повреждения подшипников, они могут начать вибрировать. Вибрации вызывают шум, а также к повреждение других компонентов и систем.
- Износ: дефект приводит к быстрому износу внутренних и внешних элементов (шарики, сепараторы и кольца). Это может вызвать увеличение люфта, что приводит к быстрому износу.
- Перегрев: тепло, образующееся в результате трения или вибрации, не отводится должным образом, что вызывает перегрев. Перегрев приводит к разрушению или повреждению прилегающих компонентов.
- Повреждение других компонентов: вибрации или перегрев, вызванные нарушением, могут вызвать повреждения других компонентов: валы, корпуса или рамы.
- Сложность демонтажа и замены: неисправная деталь может стать причиной трудностей при демонтаже или замене. Это связано с тем, что дефекты могут привести к заклиниванию на валу или в корпусе, что усложняет его замену.
Более подробно остановимся на том, какие виды разрушений встречаются в подшипниках скольжения и качения.
Виды разрушений подшипника
Поломки могут происходить по разным причинам и иметь различные виды. Рассмотрим виды разрушения подшипников качения:
- Износ шариков или роликов
- Коррозия
- Разрушение сепаратора
Виды разрушений подшипников скольжения:
- Износ
- Задиры
- Усталостные разрушения
Причины выхода подшипника из строя
Причины выхода роликового подшипника и подшипников других конструкций из различных механизмов и оборудования из строя могут быть разнообразными и обусловлены различными факторами. Рассмотрим основные из них:
- Механическое повреждение: удар, попадание посторонних предметов, коррозия, стирание, неправильная установка или демонтаж. Это приводит к деформации, разрушению отдельных элементов или полному выходу из строя конструкции.
- Неправильная эксплуатация: перегрузка или недогрузка, вибрации, превышение допустимой скорости вращения, применение неподходящего смазочного материала или его отсутствие. Это также может вызвать износ, деформацию или разрушение детали.
- Несоответствие условиям эксплуатации: неправильный выбор подшипника для определенных условий работы, что может привести к быстрому стиранию или выходу из строя.
- Недостаточная смазка: недостаточное количество или отсутствие смазочного материала может вызвать повышенный износ трущихся поверхностей, перегрев конструкции или его выход из строя.
- Попадание воды, пыли, грязи или других агрессивных веществ: это может вызвать коррозию деталей, их стирание или преждевременный выход из строя
- Заводской брак: некачественное изготовление, использование неподходящих материалов, нарушение технологии производства.
- Естественный износ: любая деталь изнашивается в любом месте и приходит в негодность.
Диагностирование неисправностей подшипников
Виды неисправности шарикоподшипников и других видов подшипников могут быть различными. Но обслуживание или ремонт оборудования начинается с диагностирования неисправностей. Это позволяет своевременно обнаружить, устранить возможные проблемы.
- Осмотр
Один из доступных методов диагностики – это внешний осмотр. При этом смотрим на видимые признаки: трещины, сколы, ржавчина, следы масла на поверхности. Нужно ужно проверить смазку или ее состояние. Если смазка загустела, высохла или изменила цвет, это может указывать на проблемы.
- Проверка на шум
Характерные звуки могут указывать на износ или повреждения, а также на неправильную установку или неправильную смазку. Для проверки шума необходимо запустить оборудование на различных оборотах, внимательно слушать звуки.
- Использование приборов для измерения вибрации
Современные приборы позволяют измерять вибрацию и определять ее уровень. Вибрация возникает из-за износа, неправильной установки, недостаточной смазки или загрязнения.
- Проверка температуры
Для измерения температуры можно использовать термометры или тепловизоры. Высокая температура связана с недостаточным смазыванием, попаданием посторонних частиц или смещением.
- Анализ масла
Для некоторых типов проводят анализ масла. Анализ может включать измерение вязкости, кислотности, содержания примесей и других параметров масла, используя специальные приборы.
- Инструментальное обследование
Иногда для диагностики может потребоваться инструментальное обследование: микроскопов, измерительных калибров, анализаторов вибрации или других.
Как продлить срок службы подшипников
Чтобы детали работали долго и эффективно, нужно:
- Выберите вариант для условий эксплуатации.
- Учитывайте нагрузку, скорость вращения и другие параметры.
- Установите конструкцию правильно, следуя инструкциям производителя. Не допускайте перекосов или чрезмерных усилий при установке.
- Смазывайте детали регулярно, используя подходящую смазку.
- Следите за температурой, используя приборы, и не допускайте перегрева. Чистите или меняйте смазку.
- Защищайте от пыли, воды или других загрязнителей.
- Периодически проверяйте состояние, проводите техническое обслуживание.
Если следовать этим простым правилам, можно сэкономить на ремонте или замене. Первое действие при поломке — это определить причину. Второе - найти способ отремонтировать или заменить деталь.
