Неисправность подшипников качения

Срок службы и надежность подшипников качения электродвигателей в процессе эксплуатации зависят oт вибрации ротора, качества центровки и подгонки муфт, запыленности, влажности, наличия агрессивных примесей в окружающей среде, температуры подшипников, типа применяемой смазки и периодичности ее замены, качества технического обслуживания и соблюдения технологии ремонта.

Подшипники качения, как правило, не оснащены аппаратурой для его теплового и вибрационного контроля. Поэтому эксплуатационный и ремонтный персонал имеет ограниченную информацию о состоянии подшипникового узла.

Большой статистический материал, полученный путем наблюдения и анализа работы 216 элекродвигателей в процессе эксплуатации в течении 15 лет дал возможность выявить закономерности срока службы подшипни­ков отдельных типов. Обработка полученных результатов методами математической статистики дает возможность анализировать и прогнозировать срок службы подшипников, планировать сроки вывода электродвигателей в ремонт для замены подшипников, учитывать необходимое количество запасных подшипников различных типов и т.д.

Проведенный анализ показывает, что для электродвигателей с горизонтальным расположением вала срок службы подшипников качения со стороны привода значительно меньше (в 1,6 раза), чем со стороны свободного конца вала. Это объясняется тем, что указанный подшипник несет большие механические нагрузки, связанные с передачей вращающего момента и влияния качества центровки валов электродвигателя и привода.

Исключение составляет электродвигатель типа ДАЗО-15-69-8/10, у которого число замен подшипника со стороны свободного конца вала больше на 9%, чем со стороны привода. Причины этого изложены в эксплуатационном циркуляре Главтехуправления Минэнерго СССР № Э-4/70. Завод-изготовитель изменил конструкцию этого узла, перейдя на другой тип подшипника. Со стороны свободного конца вала вместо подшипника 8Н33ОЛ с расчетной долговечностью 31 000 ч установлен подшипник 3530 с расчетной долговечностью 80 000 ч.

Рис 13. Гистограмма и теоретическая кривая срока службы подшипников электродвигателя типа ДАЗО13-50-4: а — со стороны привода подшипник № 2326: б — со стороны свободного конца вала подшипник № 326

В электродвигателях с вертикальным расположением вала меньший срок службы (в среднем на 37%) имеет подшипник, расположенный со стороны свободного конца вала. Это связано с тем, что кроме радиальной нагрузки он нагружен осевым усилием от массы ротора электродвигателя. Средний срок службы подшипников с частотой вращения ротора 750 об/мин больше, чем подшипников с частотой 1500 об/мин, так как процесс износа дорожек, сепараторов и тел качения ускоряется с увеличением частоты вращения.

На рис. 13 представлены ступенчатый график (гистограмма) и кривая, сглаживающая эту ступенчатую фигуру (называемая распределением Вейбулла) срока службы подшипников электродвигателей ДАЗО 13-50-4. По вертикальной оси отложена величина, равная числу замен подшипников в каждом временном интервале. Средний срок службы подшипника № 326 — 2,55 года, подшипника № 2326 — 2,05 года. Используя полученные результаты, можно рассчитать вероятность безотказной работы подшипниковых узлов для любого периода эксплуатации.

Основными неисправностями подшипников качения в процессе эксплуатации являются перегрев подшипника, сильный шум и выброс смазки из подшипника. Перегрев подшипника может произойти из-за загрязнения, избытка или недостатка смазки, при большом натяге внутреннего кольца подшипника на вал или наружного кольца в корпус подшипника, износа или разрушения деталей подшипников. Значительные перекосы, повышенная вибрация и некачественная центровка валов двигателя и механизма способствуют возникновению и развитию повреждений. При большом износе тел качения и их дефектах (раковинах, коррозии, трещинах) подшипник работает с перегревом и шумом (рис.14).

Наличие в консистентной смазке продуктов износа работающего подшипника может стать причиной неравномерного абразивного износа сепаратора, сопровождающегося разбалансированием последнего. Если центровка сепаратора осуществляется по бортам внутреннего кольца подшипника, то при наличии абразивных примесей в смазке происходит быстрый износ, сопровождающийся появлением прогрессирующего дисбаланса (рис, 14, в

31)

32) Чугун является сплавом железа, который имеет значительное содержание углерода в составе. Содержание углерода колеблется от 2% до 6%. Этот процент примерно в 10 раз больше, чем в других сплавах, например, таких как кованое железо или сталь.

В процессе литья чугун образуется относительно легко, и это выглядит следующим образом:

- Сначала обычное железо, которое было очищено в доменной печи, выливается в форму и смешивается с требуемым количеством углерода.

- Процесс перемешивания происходит тогда, когда железо находится в полу расплавленном состоянии. Температура расплавленного металла составляет около 790°С. Это предотвращает углерод от сжигания и помогает смешаться с основным железом.

- Полученному чугуну позволяют постепенно остыть.

- Процесс охлаждения делает поверхность чугуна гладкой и защищает его от растрескивания. Углерод, который присутствует в расплавленном железе, образует хлопья графита в сплаве, что придает чугуну хрупкость. Если процесс охлаждения нарушить, то в чугуне могут появиться трещины.