Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Конструкторское бюро

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 198 RSS
←   Июль 2008   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.mechdesign.ru
Открыта: 19-06-2008

Автор
mechanicus

Статистика

198 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Секреты конструктора Износ


Приветствую подписчиков рассылки "Секреты конструктора"

Износ
При нормальных условиях эксплуатации сколько-нибудь заметного износа подшипников качения не наблюдается. Износ возникает тогда, когда в подшипник проникают инородные частицы или имеет место недостаточное смазывание. Он может быть также следствием вибраций не вращающегося подшипника.
Износ под действием абразивных частиц
Малые абразивные частицы, например продукты изнашивания металлов, проникающие в подшипник, приводят к повреждению дорожек качения, тел качения и сепаратора. Поверхность качения становится в большей или меньшей степени матовой, в зависимости от размера (зернистости) и типа абразивных частиц. Продукты износа латунных сепараторов могут окрасить светлую смазку в зелёный цвет. По мере изнашивания дорожек качения и сепаратора количество абразивных частиц возрастает. Этот процесс распространяется всё шире, до тех пор, пока детали подшипника ни изнашиваются настолько, что он становится непригодным к работе.
Однако подшипники с небольшим износом после их промывки можно продолжать использовать далее.
Абразивные частицы проникают в подшипник извне, если уплотнения не соответствуют условиям работы. Частицы могут попадать в подшипники вместе с загрязнённой пластичной смазкой или во время сборки подшипникового узла. 

Картина явления
Малые вмятины на дорожках качения колец подшипников и тел качения.
Матовая, изношенная поверхность дорожек качения. Потемнение пластичной смазки.

Причины
Недостаточная чистота до и во время монтажа.
Неэффективные уплотнения. Пластичная смазка загрязнена продуктами износа латунного сепаратора.
Мероприятия
Распаковывать подшипники непосредственно перед монтажом. Рабочее место и инструмент содержать в чистоте. Применять свежие и чистые смазывающие материалы. Фильтровать масло. Проверить и при необходимости заменить уплотнения.
image001.jpg
Рис. 19 Наружное кольцо двухрядного сферического роликоподшипника, дорожки которого изношены под действием абразивных частиц. Изношенные и неизношенные участки явно различимы.

Износ вследствие недостаточного смазывания

Устойчивый несущий смазочный слой не может возникнуть, если количество смазки недостаточно, а сама смазка утратила свои свойства. В таких условиях могут возникать металлические контакты между телами качения и дорожками качения. В начальной стадии износ как бы реализует процесс притирания. Микроскопически малые вершины шероховатости, образующиеся в процессе механической обработки, срезаются. Одновременно достигается известный эффект прикатывания, благодаря чему поверхность качения выглядит зеркально гладкой. Но уже на этой стадии могут начинаться поверхностные разрушения (см. стр. 23).
Когда смазка полностью израсходована, происходит значительный рост температуры. Закалённая подшипниковая сталь теряет свою твёрдость, и на поверхности возникают «цвета побежалости»: голубой и коричневый. При этом температура может стать настолько высокой, что подшипник заклинивает.

Картина явления
Поверхность изношенная, иногда с зеркальным блеском (как бы полированная). По мере развития процесса могут возникнуть «цвета побежалости»: голубой и коричневый.

Причины
Смазочный материал постепенно исчерпывается или утрачивает свои свойства.

Мероприятия
Проверять, поступает ли смазка в подшипник. Уменьшить интервал повторного смазывания.

image014.jpgРис. 20. Зеркальная поверхность цилиндрического ролика как следствие недостаточного смазывания

image015.jpgРис. 21. Наружное кольцо двухрядного сферического роликоподшипника смазывалось недостаточно. Дорожки качения выглядят как отполированные до зеркального блеска.

Износ вследствие вибраций.
При остановке подшипника между телами качения и дорожками качения исчезает несущий смазочный слой и возникает металлический контакт. Вибрации не вращающегося подшипника порождают малые относительные перемещения между телами качения и кольцами подшипника. Под влиянием такого процесса со временем на дорожках качения возникают углубления. Данное повреждение известно под наименованием «ложного бринеллирования» (или «стиральная доска»). Шарики образуют лунки, ролики – бороздки.
Во многих случаях в углублениях возникает коррозия вследствие окисления отделяемых частиц металла, у которых очень велико отношение величины поверхности к объему. Тела качения видимых повреждений не имеют. 
Чем выше энергия колебаний, тем больше повреждения. На размер повреждений также влияют продолжительность действия вибраций и величина зазора в подшипнике. Частота колебаний существенного значения не имеет.
Роликоподшипники более чувствительны к вибрациям, чем шарикоподшипники, причем среди роликоподшипников самыми предрасположенными к повреждениям такого рода являются цилиндрические роликоподшипники. По-видимому, это связано с тем, что шарики могут катиться в любом направлении, а ролики только в одном, в а остальных могут только скользить.
Картина «ложного бринеллирования» в некоторой степени подобна повреждениям, возникающим при прохождении через подшипники электрического тока. Однако при прохождении электрического тока дно углубления (бороздки или лунки) окрашено в тёмные тона, а не блестящие или ржавые, как при рассматриваемом процессе.
Другим отличительным признаком является то, что при прохождении электрического тока повреждаются и дорожки, и тела качения, а при «ложном бринеллировании», возникающем под действием вибраций, только дорожки качения подшипников. Подшипники с повреждениями вследствие вибраций чаще всего обнаруживаются в машинах, работающих с перерывами, рядом с которыми расположены непрерывно работающие машины, генерирующие вибрации, такие, например, как вентиляторы, воздуходувки, генераторы электрического тока и вспомогательные машины на судах.
«Ложное бринеллирование» обнаруживают также у подшипников машин, транспортируемых по железным дорогам, автодорогам и водным путям. 
Если исходить из того, что машина подвергается вибрациям или сотрясениям, то при разработке ее конструкции следует считаться с возможностью возникновения повреждений описанного вида. В таком случае вместо роликоподшипников целесообразно применять шарикоподшипники.

image016.jpgРис. 22 Наружное кольцо конического роликоподшипника,которое получило повреждения от вибрации во время работы.

Рис. 23 Износ под действием вибраций внутреннего кольца цилиндрического роликоподшипника. Повреждения возникают при остановке вращения подшипника. На фоне слабовыраженных кольцевых канавок явно видны поперечные бороздки, дно которых покрыто ржавчиной. Кольцевые канавки образуются в короткие промежутки времени, когда подшипник вращается.

Шарикоподшипники не только менее чувствительны к вибрациям, но у них с помощью пружин можно создавать предварительный натяг (рис. 25), препятствующий развитию повреждений от вибраций.
Хорошую защиту от повреждений описанного типа создаёт также масляная ванна, в которую погружены все тела качения нагруженной зоны подшипника. Равным образомповреждению подшипников от вибраций препятствуют демпфирующие опоры (виброизолирующие башмаки).
Подшипники транспортируемых машин могут быть защищены от вибрационных повреждений, если валы на время перевозки машины закреплены так, что их относительное смещение в подшипниковых узлах становится невозможным.

image020.jpg

image024.jpgРис. 24 Внутреннее и наружное кольца цилиндрического роликоподшипника, подвергшегося вибрациям.

Рис. 25 Радиальный шарикоподшипник с пружинным предварительным натягом, предотвращающим повреждения от вибраций.

Рис. 26 Наружное кольцо самоустанавливающегося шарикоподшипника, поврежденное в результате вибраций в неподвижном состоянии

Картина явления
Углубления на дорожках качения роликоподшипников имеют вид продольных бороздок, а на дорожках качения шарикоподшипников – круглых вмятин (лунок). Их дно выглядит либоблестящим, либо матовым и покрытым ржавчиной.

Причины
Не вращающийся подшипник подвергается вибрационному нагружению.

Мероприятия
При транспортировке подшипник фиксировать радиальным предварительным натягом. Применять виброизолирующие башмаки. Если возможно, в качестве опор валов применять шариковые подшипники, а не роликовые. По возможности, применять смазывание масляной ванной.

Связаться с ведущим рассылки можно электропочтой. Сайт рассылки http://www.mechdesign.ru - Конструкторское бюро "Magrathea". При составлении рассылки все авторские права соблюдаются максимально возможным способом.
В избранное