2022 г., 4-я неделя, ноябрь

При условии надлежащей конструкции, применения и смазки,элемент каченияподшипники рано или поздно выйдут из строя из-за естественного предела усталостной долговечности материала, новсе подшипники выйдут из строя pвновь от жестокого обращения или пренебрежения.

Устранение неполадок, связанных с подшипниками качения, и выявление их основной причины отказа часто бывает затруднено, поскольку многие типы отказов выглядят очень похожими. Это связано с тем, что отказы подшипников почти всегда вызваны выкрашиванием или отслаиванием поверхностей компонентов подшипника. Выкрашивание происходит, когда подшипник достигает предела усталостной долговечности, а также при преждевременном выходе из строя. По этой причине специалисту по устранению неполадок важно знать и уметь распознавать все распространенные неисправности подшипников качения. Эта способность правильно устранять неполадки и распознавать первопричины отказов подшипников приведет аналитика к правильным выводам.

Мы часто слышим комментарий, даже от знающих и действующих из лучших побуждений инженеров и техников: «Этот подшипник вышел из строя преждевременно, потому что он был дефектным». Производственные дефекты подшипников качения составляют менее одного процента от миллионов подшипников, используемых сегодня по всему миру, и этот небольшой процент дефектов постоянно сокращается за счет совершенствования технологий производства и подшипниковых материалов.

Лишь небольшая часть всех используемых подшипников выходит из строя из-за того, что они достигли предела усталости материала. Большинство подшипников переживает срок службы оборудования или компонента, в котором они установлены.

Вопрос|Понимает ли группа технического обслуживания, что представляет собой пределы усталостной долговечности подшипников?
ЛОГИКА: ожидаемый срок службы подшипника качения напрямую зависит от количества оборотов, совершаемых подшипником, величины нагрузки, смазки и чистоты смазки; при правильном первоначальном выборе подшипника и правильной установке. Усталость является результатом касательных напряжений, называемых упругой деформацией, циклически возникающих непосредственно под несущей нагрузкой поверхностью, когда ролики или шарики проходят по дорожке качения.

После многих оборотов эти напряжения между телами качения и поверхностями дорожек качения вызывают появление подповерхностных трещин, которые постепенно распространяются на поверхность тела качения, дорожек качения или того и другого. Эти трещины могут вызвать отрыв поверхностных фрагментов материала подшипника. Это состояние называется отслаиванием или выкрашиванием, которое продолжается до тех пор, пока подшипник не достигнет своего предельного срока службы, как показано ниже.

Вопрос|Может ли специалист по расследованию отказов объяснить причину отказа подшипника, показанного ниже?
ЛОГИКА: матовый или смазанный вид дорожки этого подшипника иллюстрирует, что происходит, когда вязкость масла слишком низкая (тонкая) и происходит контакт металла с металлом. Этот тип преждевременного выхода из строя часто возникает при первоначальном пуске сильно нагруженных подшипников. Это повреждение произошло всего через 15 секунд работы.

Вопрос|Может ли специалист по расследованию неисправностей распознать и объяснить причину отказа подшипника, показанного ниже?
ЛОГИКА: этот подшипник вышел из строя из-за постоянного сварочного контакта между неровностями на металлических поверхностях, что в конечном итоге привело к «вытягиванию» металла, поскольку поверхности прилипали друг к другу во время вращения. Это состояние могло быть вызвано маслом неправильной вязкости, чрезмерной нагрузкой, скоростью, температурой, неправильными внутренними зазорами, захваченными загрязнениями или сочетанием этих условий.

Даже незначительное повышение температуры всего на 4 или 5 градусов может привести к этим отказам из-за недопустимого снижения вязкости смазочного материала. При анализе первопричины сбоя необходимо учитывать все возможные сопутствующие причины.
быть на рассмотрении.

Вопрос|Может ли аналитик по отказам распознать и объяснить причину отказа двух подшипников, показанных ниже?
ЛОГИКА: появление ржавчины и белого цвета на внешней обойме первого подшипника указывает на сочетание нескольких возможных условий; в том числе небольшие вибрации, вызывающие колебания наружного кольца, красноватое изменение цвета влаги в подшипнике, вызванное плохим уплотнением, плохой посадкой между наружной дорожкой качения и корпусом, отсутствием смазки или неправильной установкой. Второй подшипник имеет серьезную темную коррозию на внутренней дорожке качения на одинаковом расстоянии между телами качения, которая возникла, когда подшипник был неподвижен.

Вопрос|Может ли аналитик отказов распознать и описать показанный ниже отказ подшипника?
ЛОГИКА: чрезмерная смазка часто является причиной выхода из строя подшипника, смазываемого консистентной смазкой, что приводит к более высокой, чем обычно, рабочей температуре подшипника. Чрезмерное количество смазки вызывает внутреннее трение в смазке, что, в свою очередь, способствует повышению температуры, вызывая окисление и преждевременный выход из строя смазки и подшипника.

Чрезмерное количество смазки вызывает взбалтывание вращающихся компонентов, результатом чего всегда будет повышение температуры. Масло слишком высокой вязкости или смазка слишком высокой консистенции также повышают рабочую температуру. При исследовании высоких температур следует проявлять осторожность, чтобы специалист по устранению неполадок учитывал не только возможность чрезмерного количества смазки, но и то, что используется смазка, подходящая для применения.

Вопрос|Может ли аналитик по отказам объяснить причину отказа подшипника, показанного ниже?
ЛОГИКА: подшипники не защищены от потенциального электростатического разряда или блуждающих токов, создаваемых электромагнитными силами. В таких подшипниках рекомендуется заземлять подшипник с помощью заземляющих щеток.

Для пользователей ремней вентиляторов и электродвигателей и конвейеров отраслевыми стандартами, определяющими минимальную проводимость, являются RMA IP-3-3, ISO 1813 и ISO 9563. Кроме того, производители приводных ремней рекомендуют использовать статически проводящие ремни шесть МОм. или менее. На внутреннем кольце этого подшипника видны явные признаки повреждения гофрированной поверхности, вызванного точечной эрозией.

Задача специалистов по поиску и устранению неисправностей состоит в том, чтобы научиться распознавать разницу между крошечным процентом подшипников, в которых наблюдается усталостное выкрашивание материала, что подтверждает окончание их срока службы, и большинством подшипников, в которых проявляются преждевременные отказы, описанные выше, потому что во многих случаях они выглядят так, как неопытный глаз.

Опытных специалистов по устранению неполадок оборудования не должно удивлять, что при правильной конструкции, применении и смазке подшипники качения рано или поздно выйдут из строя из-за естественного предела усталостной долговечности материала, но все подшипники выйдут из строя преждевременно из-за неправильного обращения или небрежного обращения.