Зачастую мастера по ремонту и обслуживанию промышленного оборудования сталкиваются с проблемой перегрева подшипников. Однако не всегда повышенная температура – признак некорректной работы. У каждого типа подшипников есть свой предел нагрева во время эксплуатации. Чтобы понять, нужно ли бить тревогу, обнаружив горячие подшипники, следует разобраться, какова номинальная и предельно
Ответить на вопрос, какова нормальная температура подшипникового узла, не так-то просто. Сложность связана с огромным количеством нюансов и параметров, которые необходимо принимать в расчет в каждом конкретном случае.
Если выделить наиболее общие нюансы, которые обязательно следует учитывать, то получится следующий перечень:
- каждый подшипник при работе нагревается, и это нормально,
- то, сколько тепла выделится, зависит от типа подшипника, скорости вращения, нагрузки, вида смазки и ее характеристик,
- причинами перегрева часто становятся перегрузки, деградация смазки, износ узла и проникновение внутрь него загрязнений,
- следствия частого перегрева – деформация колец, изменение формы элементов качения, ухудшение качества материала самого подшипника и технических характеристик смазки. Все это в конечном итоге приводит к более быстрому выходу подшипника из строя, сокращению срока его службы и высокому риску заклинивания.
Наличие или отсутствие перегрева в подшипниковых узлах также зависит от того, насколько хорошо узел отдает тепло. А на этот фактор, в свою очередь, влияют другие нюансы – температура среды, использованные в конструкции материалы, возможность отдачи тепла корпусом узла при наличии загрязнений и т.д.
Все производители подшипников пользуются математическими методами для расчета рабочей температуры конкретного узла с учетом перечисленных выше и многих других параметров. Однако в реальности условия эксплуатации практически никогда не совпадают с расчетными, представляющими собой некий усредненный набор. Поэтому и номинальная температура может отличаться от фактической.
Многие производители подшипников также рассчитывают ту скорость, при которой узел нагревается до +70º С. Данное значение скорости может быть принято за точку отсчета при определении номинальной рабочей температуры узла. Температура в +70º С достаточно высока, чтобы при соприкосновении с кожей вызвать ожог. Поэтому подшипники, которые при контакте воспринимаются как горячие, как правило, работают на значениях ниже номинальной температуры, указанной производителем.
Каков температурный максимум подшипникового узла?
Наиболее точные данные о температуре подшипников дают термометры со встроенными термопарами либо инфракрасные приборы. Что касается предельных температурных значений, следует, прежде всего, отметить, что речь в данном случае идет о типовых ролико– и шарикоподшипниках из стали, функционирующих в условиях нормальных "комнатных" температур. Для таких разновидностей, как высокоскоростные или высокотемпературные подшипники с керамическими деталями, нормативы будут существенно отличаться.
При определении температурных пределов также важно иметь в виду те ограничения, которые накладывают на узел материалы самого подшипника и тип смазки. Учитывать характеристики смазки важно, поскольку ее рабочие качества во многом зависят именно от температуры.
Тип конструкции подшипника также важен. К примеру, наличие в узле манжетного уплотнения представляет собой серьезный ограничитель, так как в большинстве случаев такое уплотнение выполняется из нитрила, а этот материал нельзя нагревать выше +100º С. Вместо нитрила может применяться витон, температурный предел которого вдвое выше.
Еще один учитываемый параметр – материал сепаратора. К примеру, сепаратор из полиамида может накладывать свои ограничения, поскольку его температурный максимум составляет +120º С.
Что касается смазок, то здесь учитываются следующие особенности:
- если в составе смазки имеются противозадирные присадки, то подшипниковый узел не должен нагреваться больше чем до +80º С, в противном случае возможно расслаивание присадки,
- смазки на базе литиевого мыла рассчитаны на рабочую температуру до +120º С, а высокотемпературные смазки – до +150º С.
В тех случаях, когда узел работает длительное время при высоких температурах, следует иметь в виду влияние подобного нагрева на смазку. Общее правило таково: на каждые 15º С по достижении порога в +70º С частота смазывания должна быть увеличена вдвое. Для узлов, работающих в масляных ваннах, увеличивается частота смены масла. К примеру, если номинальная температура колеблется на уровне +50º С, и смена масла выполняется раз в год, то при регулярном нагреве до +100º С замену масла следует производить каждые 3-4 месяца.
Что такое абсолютный и относительный предел?
Чуть выше уже шла речь о том, каков так называемый абсолютный температурный максимум для разных видов подшипников. Однако далеко не всегда работа при номинальной температуре означает отсутствие проблем с подшипниковым узлом. В случае, когда на запуске рабочая температура узла составляла +40º С, а через несколько часов поднялась вдвое, это может сигнализировать о проблемах.
С целью непрерывного отслеживания температуры сегодня применяются специализированные системы контроля, способные подавать сигнал оповещения при достижении температурой заранее заданного порогового уровня. Система также может быть настроена таким образом, чтобы подавать сигнал оповещения при повышении температуры на какое-то конкретное значение – например, на +40º С.
Поэтому, когда речь идет о максимальной для того или иного узла температуре, вопрос корректнее ставить следующим образом: если температура данного узла неожиданно начала повышаться, в чем может быть причина? Зачастую проблема может заключаться в нехватке смазки или ухудшении ее качеств, в изменении нагрузок, в появлении вибраций или деформации вала. Определить подлинную причину проблемы помогут вибродиагностика, тепловизионное исследование и эндоскопический осмотр.
Компания Omec Motors оказывает полный спектр услуг по исследованию состояния подшипниковых узлов. Опытные квалифицированные специалисты выполнят диагностику оборудования, измерят рабочую температуру узла, определят наличие и причину проблемы и дадут практические рекомендации по устранению неполадок и продлению срока эксплуатации узла.
Кроме того, сотрудники компании также будут рады помочь с выбором подшипников для различных типов оборудования, работающего в разных режимах. При выборе учитываются все ключевые параметры, включая рабочие скорости и температуру окружающей среды. Инженеры Omec Motors также помогут выбрать оптимальный тип смазки для подшипниковых узлов, сориентируют по уходу за узлом и, в частности, по частоте смазывания. В тех ситуациях, когда вручную наносить смазку нет возможности, специалисты подберут автоматизированную одно– или многоточечную смазочную систему.
>
