Повреждения подшипников качения и их причины |Часть-1
Подшипники качения в наши дни являются одними из наиболее распространенных опорных элементов. Они используются в большинстве различных машин и механизмов, поэтому могут быть разного типа, конструкции и исполнения. Важнейшим требованием к любым подшипникам качения является их надежность. Чтобы добиться максимальной стойкости этих деталей к износу и воздействию неблагоприятных факторов, во всем мире проводятся серьезные исследования.
Накопленный человечеством массив знаний о подшипниках был систематизирован и лег в основу целой отрасли механики, изучающей теоретические вопросы и решающей важные практические задачи. Многие крупные мировые бренды, такие как SKF, KOYO и NSK имеют собственные научно-исследовательские центры и широко используют полученные в результате их деятельности данные при изготовлении своей продукции.
Благодаря исследованиям, расчет долговечности любого подшипника качения можно провести с большой степенью точности. Это позволяет назначить периодичность обслуживания того или иного механизма, поэтому оказывает непосредственное влияние на срок службы техники. Но, несмотря на все достижения науки, со 100% вероятностью назвать срок службы подшипника все равно невозможно, так как существует множество причин, влияющих на его долговечность.
Среди негативных факторов, которые практически невозможно учесть в расчетах, можно назвать следующие:
• Повышение нагрузки выше предполагаемой;
• Недостаточная смазка или использование неподходящих смазочных материалов;
• Низкая эффективность примененных уплотнений;
• Ошибки при монтаже подшипника;
• Чрезмерный натяг при посадке детали;
• Неправильный выбор подшипника.
Каждая из перечисленных ситуаций приводит к специфическим повреждениям опорного узла, благодаря чему исследование вышедшего из строя подшипника специалистами позволяет точно определить причину, вызвавшую неисправность и принять меры для предотвращения подобных случаев в будущем.
Что такое долговечность ?
Как и любая другая деталь механизма, подшипник качения не может работать вечно. Даже если отсутствуют повреждения, все равно наступают усталостные изменения в материале изделия и оно выходит из строя. Наступление момента, когда усталость материала сделает работу узла невозможной, зависит от величины нагрузки и ее рабочей частоты вращения. Разрушение материала, вызванное его усталостью – это последствия напряжений сдвига, непременно возникающих в зоне приложения нагрузки прямо в толще металла.
Из-за этих напряжений появляются трещины, распространяющиеся от центра элемента изделия к его поверхности. Когда происходит контакт тел качения с местами, где появились подобные дефекты, происходит разрушение, связанное с отделением частиц материала. Ученые называют этот процесс образованием усталостных раковин. Он постоянно прогрессирует, пока не приводит к полной невозможности эксплуатации подшипника.
Под долговечностью подшипника понимают количество оборотов, которое может выполнить изделие, прежде чем на его частях появятся явные дефекты от усталости. Их определяют не только визуально – иногда наиболее очевидным признаком является рост вибраций и шума при работе узла вращения. Но даже появление таких дефектов вовсе не означает, что пришла пора проводить замену детали. Выкрашивание, вызванное усталостью материала, прогрессирует медленно, поэтому времени для поиска нового подшипника и подготовки к его замене всегда предостаточно.
