Рассмотрение видов повреждений элементов подшипников качения

История развития механического оборудования неразрывно связана с распознаванием повреждений элементов механизмов. Возможные повреждения подшипников качения разделяются на следующие группы:

- выкрашивание: на дорожках качения наружных колец в зоне контакта и в диаметрально противоположном секторе; на одной стороне кольца с линейной образующей дорожки качения или под одним рядом тел качения в двухрядном подшипнике; на весьма ограниченном участке местно нагруженного кольца в зоне контакта; по всей дорожке качения и проворачивание местно нагруженного кольца; на дорожках качения шариковых радиальных подшипников; на ограниченном участке длины дорожек качения вращающихся колец с линейным контактом;

- повреждения сепараторов: деформация; износ; разрушение; разрыв штампованных сепараторов в двухрядных подшипниках;

- повреждения колец: сколы бортов; вмятины от шариков на дорожках качения; износ посадочной поверхности внутреннего кольца, сопровождаемый нагревом всего подшипника и заклиниванием тел качения; вмятины на дорожках качения подшипников с шагом, равным расстоянию между телами качения; вмятины на дорожках качения двухрядных сферических, устанавливаемых в опоры универсальных шарниров; скалывание рабочих бортов внутренних колец радиальноупорных шарикоподшипников с углом контакта 300; глубокие вмятины в зоне контакта в одном ряду тел качения сферических двухрядных подшипников; трещины продольные сквозные на внутренних кольцах с коническим отверстием; увеличенные размеры посадочных поверхностей колец;

- повышение температуры подшипников: нагрев подшипников до цветов побежалости; искажение распределения радиального зазора, сопровождаемое нагревом подшипника; нагрев подшипников из-за защемления тел качения вплоть до проворачивания циркуляционно нагруженных колец и сваривании их с валом; оплавление сопрягаемых торцов бортов и роликов;

- повреждения тел качения: риски неопределенного направления на шариках радиальноупорных подшипников и матовый цвет шариков в ненагруженном ряду радиальноупорных подшипников;

- искажение формы контакта: овальная форма следа контакта тел качения с вращающимся кольцом, пересекающего ось симметрии желоба; потеря точности вращения и дробление инструмента высокоточных и скоростных шпинделей;

- износ тел и дорожек качения: абразивный; осповидный; окислительный.

С точки зрения изнашивания, все виды повреждений узлов подшипников можно подразделить на: усталостное изнашивание, абразивное изнашивание,

коррозионно-механическое изнашивание, водородное изнашивание.

Разработка причинно-следственных связей между видами и причинами повреждений. Вид классификации, основывающийся на причинно-следственных связях между видами и причинами повреждений, предполагает построение логических причинно-следственных цепочек на основе локализации и определении вида изнашивания. Для этого необходим комплексный подход к распознаванию вида повреждения подшипника качения, который изображен в виде схемы на рисунке 2.

Рис.2. Структурная схема процесса анализа дефекта.

Для определения причины отказа, необходимо идентифицировать силовое воздействие на подшипник. От вида силового воздействия и его направления будет зависеть характер изнашивания данного элемента металлургического оборудования. Вид поверхности отказавшей детали будет в свою очередь тесно связан с характером износа, проявившегося в дефектном узле. Классифицировать вид силового воздействия можно следующим образом: циркуляционная нагрузка; местная нагрузка; осевая нагрузка; нагрузка от перекоса составных частей узла подшипника и т.д.