Диагностика и анализ неисправностей: Подшипники, повреждения и их диагностика (часть 3)

Продолжение частей 1, 2

ПЕРЕЧЕНЬ НЕИСПРАВНОСТЕЙ:

Часть 1
* Усталостные разрушения
* Выкрашивание поверхности
Часть 2
* Абразивный износ
* Атмосферная коррозия
* Фреттинг-коррозия
* Бринеллирование
* Ложное бринеллирование
* Повреждения электротоком
Часть 3
* Адгезивный износ
* Выбоины
* Повреждения при сборке
* Перегрев
Часть 4
* Несоосность колец
* Разрушение из-за дисбаланса
* Раскалывание
* Повреждение сепаратора

АДГЕЗИВНЫЙ ИЗНОС
Адгезия - сцепление поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел. Адгезивный износ - перенос материала с одной поверхности на другую во время относительного движения благодаря процессу сварки в твердой фазе. Частицы, которые удалены с одной поверхности — временно или постоянно, присоединяются к другой поверхности. Если две недостаточно смазываемые поверхности скользят одна относительно другой под нагрузкой, то происходит перенос частиц металла с одной поверхности на другую. Это явление иногда называют задиром. Поверхности при этом явлении выглядят шероховатыми. При возникновении таких задиров материал подшипника нагревается до температуры, при которой происходит отпуск. Возникает местная концентрация напряжений, следствием которой является образование трещин и раковин.

ВЫБОИНЫ
Выбоины поверхности (Рис.2). Этот вид повреждения подшипников напоминает бринеллирование, т.к. выбоины скорей являются результатом пластических деформаций, чем износа. Тем не менее, они возникают при повреждении поверхности - это царапины, истирание мелкими посторонними частицами, которые являются результатом износа или попадают в подшипник при его работе. Тела качения при вращении захватывают посторонние частицы, попадающие в подшипник. Эти частицы, попав на дорожку качения оставляют случайные насечки, в районе которых возникает концентрация напряжений и разрывы масляной пленки, что приводи к усталостному выкрашиванию металла и появлению выбоин.

ПОВРЕЖДЕНИЯ ПРИ СБОРКЕ
Повреждение подшипника может произойти по причине неквалифицированной сборки. При посадке подшипника, из желания меньше повредить сам подшипник, механик с недостаточным опытом использует резиновую киянку. Этого делать ни в коем случае нельзя. Резиновая киянка, в силу своей эластичности, при ударе прогибается и повреждает пыльник подшипника (Рис.3_2) и (Рис.3_3). Результат такой "работы" поврежденный пыльник (Рис.3_1). При установке подшипника на вал необходимо использовать оправку опираясь на внутреннее кольцо подшипника (Рис.4_1). При установке внутрь посадочного места подшипника оправка должна опираться на внешнее кольцо подшипника и иметь трубчатую форму. Желательно иметь оправку с проточкой (Рис.4_синяя стрелка) для предотвращения ее соскальзывания и попадания по пыльнику. Если не соблюдать эти правила, то возможно появление такого повреждения как ложное бринеллирование (о чем говорилось во второй части). Подшипники должны устанавливаться по системе отверстий. Весьма важно соблюдать заданные посадки как для внутреннего кольца, так и для наружного. Подшипник внутренним кольцом насаживают на вал по глухой, тугой, напряженной или прессовой посадкам в системе отверстия, а на оси — по скользящей посадке или по посадке движения. Наружным кольцом подшипник устанавливают по напряженной или скользящей посадке в случае неподвижного корпуса и по глухой или тугой посадке —в случае вращающегося корпуса.

ПЕРЕГРЕВ
Перегрев подшипника можно определить визуально по цвету побежалости (Рис.5). Нормальной температурой в полости подшипника считается температура до 65⁰С. При температуре, не превышающей 65⁰С, реализуется максимальный эксплуатационный ресурс подшипника. Допускается, однако, перегрев подшипника до температуры 95⁰С. Но это уже критическая температура, при которой происходит повышенный износ рабочих деталей и изменяются свойства смазочного материала. Следствием изменения свойств смазки (масла) снова становится повышенный износ. Причины перегрева можно разделить на четыре группы.
* В первую группу условно можно отнести культуру производства. Подшипник установлен с перекосом, слишком тугой натяг или чрезмерно плотная посадка, использование недопустимой оснастки при монтаже.
* Вторая группа это перегрев как вторичный признак, вызванный повреждением подшипника (износ, ржавчина, задиры, всевозможные разрушения и пр.). Продукты износа попадают под тело качения и вызывают дополнительное сопротивление вызывая нагрев подшипника.
* Третья группа это неправильная смазка и ее количество. При недостатке смазки нагрев будет исходить от контактного трения, при большом количестве от избыточной нагрузки на преодоление сопротивления смазки. В случаях незащищенности подшипникового узла от внешней среды грязь может попадать в подшипник вместе со смазкой так же вызывая дополнительную нагрузку и как результат перегрев.
* И наконец четвертая группа это неправильно подобранный подшипник к предполагаемым условиям работы в данном узле. Если на высокоскоростной вал с вращением в 15000-20000 об/мин. установить подшипник с расчетными параметрами в 10000 об/мин., то это будет избыточной нагрузкой и вызывает быстрый перегрев подшипника.

Рис.1

 Рис.2

Рис.3

Рис.4

Рис.5