4. Рабочие характеристики подшипников

Основными рабочими характеристиками подшипника в процессе эксплуатации являются шумы подшипника, вибрации, температура и состояние смазочного материала. Обратитесь за справкой к таблице 2.2 в случае обнаружения каких-либо нарушений рабочего режима.

4.1 Шумы подшипника

В процессе эксплуатации для исследования уровня и характеристик шумов при вращении подшипников могут быть использованы звукоулавливающие приборы (стето­скоп, прибор Bearing Monitor компании NSK и т.д.). По ха­рактерным аномальным шумам возможно различить такие повреждения подшипников, как небольшое усталостное выкрашивание.

4.2 Вибрации подшипников

Неисправности подшипников можно проанализировать посредством измерения вибраций работающей машины. Для измерения величины и частотного распределения ви­браций применяется анализатор частотного спектра. Ре­зультаты тестов дают возможность определять вероятные причины неисправностей подшипников. Данные измерений различаются в зависимости от условий работы подшип­ника и размещения датчика вибраций. Вследствие этого, данный метод требует разработки способов измерений для каждой конкретной исследуемой машины.

Полезно уметь определять неисправность по характе­ру вибраций подшипников в процессе работы. Обратитесь за справкой к техническому руководству компании NSK Рг. No. 410 (Bearing Monitor) для более детальной информации об этом методе.

4.3 Температура подшипников

Как правило, температура подшипников может быть оценена по температуре наружной поверхности корпуса, однако предпочтительным способом является непосред­ственное измерение температуры наружного кольца под­шипника с помощью измерительного зонда через отвер­стие для масла.

Обычно, после начала работы машины температура подшипников постепенно повышается в течение около 1-2 часов до достижения установившегося режима. Темпе­ратура подшипника в установившемся режиме зависит от нагрузки, частоты вращения и характеристик теплопрово­дности машины. Недостаточная смазка или некачествен­ный монтаж могут стать причиной быстрого повышения температуры подшипников. В таком случае, необходимо приостановить работу машины и провести соответствую­щие профилактические мероприятия.

4.4 Влияние смазки

Две основные цели использования смазки заключаются в минимизации трения и сокращении износа подшипников, которые могут привести к преждевременному выходу подшипников из строя. Смазка обеспечивает следующие преимущества:

(1) Уменьшение степени трения и износа

Непосредственный контакт между кольцами подшипника, элементами качения и сепаратором, которые являются основными компонентами подшипника, устраняется благодаря слою смазки, которая уменьшает трение и сокращает износ на поверхностях контакта.

(2) Продление усталостной долговечности
Усталостная долговечность качения подшипников в значительной мере зависит от вязкости и толщины смазочного слоя между поверхностями контакта качения. Большая толщина слоя смазки продлевает усталостную долговечность, и наоборот, долговечность уменьшается, если вязкость масла слишком мала, вследствие чего толщина смазочного слоя недостаточна.

(3) Рассеяние теплоты трения и охлаждение

Циркуляционная смазка может быть использована как для отвода теплоты трения, так и теплоты, поступающей извне, с целью не допустить перегрева подшипника и порчи масла.

(4) Уплотнение и защита от коррозии

Соответствующая смазка также препятствует попаданию инородных частиц в подшипники и защищает от коррозии и ржавления.

4.5 Выбор способа смазки

Способы смазки подшипников подразделяются на две основные категории: пластичная смазка и смазка жидким смазочным материалом. Применяют тот способ смазки, который отвечает условиям эксплуатации и назначению, для того, чтобы достигнуть наилучших рабочих характеристик подшипника. В таблице 4.1 дано сравнение пластичной смазки и смазки жидким смазочным материалом.

Таблица 4.1 Сравнение пластичной смазки и смазки жидким смазочным материалом

(1) Пластичная смазка
Пластичная смазка представляет собой смазочный материал, изготовленный из базового масла, сгустителя и добавок. При выборе пластичной смазки необходимо выбирать такую смазку, которая подходит для условий эксплуатации подшипника. Имеются большие различия в эксплуатационных характеристиках даже между разными марками одного и того же типа пластичной смазки. Поэто­му выбору пластичной смазки должно уделяться особое внимание. Таблица 4.2 содержит примеры применения и консистенции данного типа смазки.
(2) Смазка жидким смазочным материалом
Существует несколько различных методов смазки жидким смазочным материалом: масляная ванна, капельная подача, разбрызгивание, циркуляция, распыление, масляный туман и масляный воздух. Смазка жидким смазочным материалом, по сравнению с пластичной смазкой, является наиболее подходящей для применения при повышенных скоростях и температурах. Смазка жидким смазочным материалом особенно эффективна в случае, когда необходимо рассеивать теплоту во внешнюю среду.
Убедитесь, что выбрано смазочное масло, имеющее подходящую вязкость при рабочей температуре подшипника. Как правило, масло с низкой вязкостью используется для применения при высоких скоростях, в то время как мас­ло с высокой вязкостью используется при тяжелых рабочих нагрузках. В таблице 4.3 перечислены подходящие диапа­зоны вязкости при рабочей температуре для нормальных условий эксплуатации.При выборе масла можно руководствоваться рис. 4.1, на котором приведена зависимость между температурой и вязкостью для смазочного масла. В таблице 4.4 даны при­меры выбора смазочного масла для различных условий применения подшипников

Таблица 4.2 Примеры применения и консистенция смазки

Таблица 4.3 Необходимая вязкость в соответствии с типом подшипника

Таблица 4.4 Выбор смазочного масла для различного применения подшипников

1. Что касается предельной скорости, используйте значения, перечисленные в таблицах размеров подшипников каталога "Подшипники качения NSK" (No. E140).
2. См. рефрижераторное масло (JIS K2211), подшипниковое масло (JIS K2239), турбинное масло (JIS K2213), трансмиссионное масло (JIS K2219).
3. Температурные диапазоны даны в левой колонке таблицы 4.4. Для высоких рабочих температур рекомендуется смазочное масло с высокой вязкостью

4.6 Добавление и замена смазочногоматериала

(1) Интервал добавления пластичной смазки
С течением времени пластичная смазка теряет свои свойства и смазывающая способность ухудшается. Обяза­тельно добавляйте пластичную смазку с регламентирован­ным интервалом. Этот интервал зависит от таких факторов как тип подшипника, его размеры и скорость вращения. На рис. 4.2 показаны примерные интервалы добавления пластичной смазки в зависимости от времени работы и ча­стоты вращения. Как правило, интервал добавления пла­стичной смазки должен сокращаться в два раза на каждые 15°С повышения температуры подшипников сверх 70°С.

Рис. 4.2 Интервалы добавления пластичной смазки

(2) Интервал замены смазочного масла

Интервалы замены смазочного масла зависят от усло­вий работы и количества масла. Обычно, для рабочей тем­пературы ниже 50°С и при чистых окружающих условиях, интервал замены составляет 1 год. Если температура мас­ла выше 100°С, то масло должно заменяться, по крайней мере, один раз в три месяца.