Защо се случва преваряне на подшипника и как може да се предотврати?

Лагерите, като ключов компонент на механичното оборудване, играят ролята на лагери и поддържащи за осигуряване на гладка и ефективна работа на оборудването при различни условия на натоварване. Независимо дали са в мотор или в скоростна кутия, лагерите трябва да могат да издържат на радиалните и осевните натоварвания, генерирани по време на работа. Когато обаче действителното натоварване на лагера надвишава проектната си граница, ще възникне явление на претоварване. Претоварването не само води до преждевременна повреда на лагера, но може да доведе и до по-сериозни неизправности на оборудването.

Какво е претоварване на лагера?

Претоварване на лагера се отнася до ситуацията, когато натоварването, понесено от лагера по време на употреба, надвишава номиналната му преносима способност. Номиналното натоварване обикновено е теоретична стойност, изчислена въз основа на стандартни условия от производителя на лагера, а неправилната употреба при действителна работа, като прекомерно натоварване, внезапно въздействие и др., ще доведе до претоварване. Претоварването може да се случи по време на продължителна експлоатация на оборудването или може да се случи мигновено при внезапни удари.

Опасността от претоварване на лагера
Според материаловите стандарти като ISO 281 и ISO 15243 претоварването на лагера може да причини следните няколко чести опасности за оборудването:

1.Ускорено увреждане от умора
Когато лагерите работят при условия на претоварване, напрежението в точката на контакт между валителните елементи и трасето се увеличава значително. Дългосрочната работа с претоварване ще доведе до изморяване на материал на лагера, ще се появят микропукнатини и в крайна сметка ще възникне разкъсване или фрагментиране на повърхността. Този уморения провал често е една от основните причини за провала на лагера.

2.Увеличаване на деформацията и износването
Претоварването ще доведе до прекомерно изтласкване на лентата на лагера и валиращите елементи, което ще доведе до пластична деформация. Това не само ще увеличи триенето на лагера, но и ще влоши износването на валиращата повърхност. С увеличаването на износването, точността и ефективността на подложката постепенно ще намаляват.

3.Повишаване на температурата
Когато лагера е претоварван, поради увеличаването на триенето, топлината, генерирана вътре в лагера, също се увеличава. Повишаването на температурата не само ще ускори влошаването на смазочния материал, но също така ще доведе до намаляване на производителността на лагера, което допълнително ще увеличи риска от увреждане.

4.В моментално увреждане на ударната натоварване
Внезапните удари, особено в ситуации като стартиране или аварийно спиране, ще доведат до това лагера да издържи натоварване, надвишаващо проектната граница за кратък период от време. Това натрупване на напрежение може да причини местни пукнатини в валиращите елементи или в резините и дори да доведе до мигновена повреда на лагера.

Причини за претоварване на лагера
Причините за претоварване на лагера често са свързани с условията на употреба на оборудването, неразумния дизайн или неправилното поддръжка.

Следните са няколко често срещани причини за претоварване:

1.Неправилен дизайн на оборудването
При проектирането на оборудването не се вземат в предвид напълно действителните условия на работа и изборът на лагери е недостатъчен. В резултат на това под тежки натоварвания, при висока скорост или при сложни условия на натоварване лагерите не могат да издържат на прекомерно напрежение.

2.Прекалено високи радиални и осевни натоварвания
При двигатели или скоростни кутии, ако радиалното или осевното натоварване, понесено от оборудването по време на работа, надвишава номиналното натоварване на лагера, то ще бъде в претоварвано състояние за дълго време, което води до преждевременно увреждане на лагера.

3.Честото стартиране и спиране
Когато оборудването се стартира, спира или ускорява често, ще се генерират мигновени натоварвания с висок удар. Съдържанието ще издържи на относително голямо напрежение за кратко време, което лесно може да причини местно претоварване.

4.Неподходящо смазване
Недостатъчното смазване ще увеличи вътрешното триене на лагера, което ще доведе до по-голямо триене на лагера по време на работа и ще ускори повредата от претоварване.

5.Неправилна подредба
Неправилното подравняване по време на монтажа на оборудването, особено лошото подравняване на вала между двигателя и скоростната кутия, ще доведе до допълнителни ексцентрични натоварвания на лагера. Това неравномерно натоварване ще доведе до местно претоварване на лагера.

Как може да се избегне претоварване на лагерите?
За да се избегне претоварване на лагерите, операторите на оборудване и инженерите по поддръжка трябва да предприемат мерки от много аспекти на проектирането, експлоатацията и поддръжката:

1.Разумен избор на лагери
На етапа на проектиране лагерите трябва да бъдат разумно подбрани в съответствие с действителните условия на работа и натоварване, за да се гарантира, че техните номинални натоварвания могат да отговарят на изискванията за дългосрочна експлоатация на оборудването. Ако условията на работа са сложни, могат да се избират лагери с по-високи номинални натоварвания или специални лагери.

2.Натоварване на контролното оборудване
Избягвайте дългосрочна работа на оборудването с претоварване. Особено при оборудване като двигатели и скоростни кутии се гарантира, че товарът е в рамките на номиналния обхват на товар на лагера. За условията на работа, които могат да причинят мигновено претоварване, се препоръчва да се разработят подходящи мерки за защита от претоварване.

3.Оптимизиране на стартирането и спирането на операциите
Намаляване на честотата на честото стартиране и спиране на оборудването или използване на устройство за меко стартиране, за да се избегне увреждане на лагера от ударни натоварвания. Технологията за меко стартиране може да намали ударното напрежение по време на стартиране и да намали риска от претоварване на лагера.

4.Осигурете правилното смазване
Редовно проверявайте състоянието на смазване на лагера, осигурявайте навременното попълване на смазочното масло и изберете смазочно масло или мазнина, подходящи за работната температура и натоварване. Смазването може ефективно да намали триенето и да намали повишаването на температурата и износването на лагера при тежки натоварвания.

5.Точно подравняване и монтаж
По време на монтажа на оборудването се гарантира точността на подравняването на вала на двигателя и скоростната кутия. Използвайки инструменти за подравняване и лазерни инструменти за подравняване, се гарантира, че натоварването, понесено от лагера, е равномерно разпределено и се избягва местното претоварване.

Претоварването на лагера е една от основните причини за неизправност на лагера и ще окаже дълбоко отрицателно въздействие върху нормалната работа на оборудването. Чрез разумна конструкция, контрол на натоварването, оптимизирана експлоатация, добро управление на смазването и подреждане на инсталацията може ефективно да се избегне възникването на претоварване на лагерите и да се удължи експлоатационният живот на лагерите и оборудването. При ежедневна употреба редовното проверка и поддръжка, за да се гарантира, че оборудването работи в безопасен обхват на натоварване, могат значително да подобрят експлоатационната ефективност и надеждност на оборудването.