Береги подшипник смолоду!

Даже высококачественные подшипники не будут работать долго, если не обслуживать их соответствующим образом. Нарушение правил эксплуатации приводит к выходу подшипника из строя раньше положенного срока. А простой электрооборудования в ремонтный период влечет за собой убытки предприятия. Этого можно избежать, если своевременно получить сигнал о некорректной работе подшипникового узла электродвигателя и принять соответствующие меры.

Как определить состояние подшипникового узла?

Определить состояние подшипника в процессе эксплуатации поможет мониторинг основных рабочих характеристик.

• Уровень и характер шумов определяются с помощью звукоулавливающих приборов и наблюдений.

• Уровень вибрации измеряется анализатором частотного спектра, но такой метод требует владения технологией вибродиагностики.

• Температура подшипника определяется в зоне подшипникового узла. Наиболее точные данные покажет измерение непосредственно температуры подшипника.

• Состояние смазочного материала. Следите, чтобы смазка была чистой, не содержала посторонних включений. Также она не должна быть слишком густой, чтобы не замедлять процесс вращения.

О нарушении в работе механизмов часто свидетельствуют несколько признаков одновременно, так как основные рабочие характеристики подшипника – шум, вибрация, температура – взаимосвязаны.

О чем свидетельствуют результаты мониторинга?

Превышение уровня шума
Может иметь электромагнитные или механические причины. Неисправность подшипника относится к группе механических шумов. По характеру этого шума можно установить вид неисправности:

• cвистящий шум указывает на отсутствие смазочного материала;

• скрежет свидетельствует о загрязнении смазки, наличии твердых частиц в ней, поломке сепаратора или задевании вала за крышки подшипника. Такой же характер шума возникает в начале разрушения рабочей поверхности втулки или вала;

• стук в подшипнике возникает при сильном разрушении поверхности втулки или вкладыша, разрушении поверхности кольца, шарика или ролика. Причиной стука также может быть ослабление посадки внутреннего кольца на валу или наружного кольца в подшипниковом щите.

При появлении повышенного уровня шума подшипник нужно разобрать и внимательно осмотреть, выявить причины нарушения работы и принять соответствующие меры по их устранению.

Повышенная вибрация
Самое опасное для подшипника явление. Его возникновение может быть связано с нарушением работы самого подшипника или с неисправностью других частей электродвигателя.

Если причина связана с подшипником, то вибрация сопровождается шумом и перегревом. Необходимо разобрать механизм, определить его состояние и заменить подшипник, если он критически поврежден.

Если вибрация продолжается и после замены подшипника, причина связана с другими частями электродвигателя. Её необходимо найти и устранить.

Перегрев подшипникового узла
Он может возникать по разным причинам. Вот основные из них:

• в системе смазки - загрязнение системы, загустение смазочного вещества, недостаток или отсутствие смазки, избыток смазки;

• загрязнение подшипника - попадание в механизм инородных тел.

В обоих случаях нужно промыть систему смазки и подшипник, просушить детали механизма, пополнить систему новой смазкой, собрать подшипниковый узел и протестировать его работу.

• превышение допустимой нагрузки электродвигателя – следует остановить работу механизма и дать остыть.

• чрезмерный износ, разрушение подшипника – следует разобрать подшипниковый узел, внимательно осмотреть механизм, выявить причины разрушения, устранить их, а затем заменить подшипник на новый.

Как определить причины неисправной работы подшипника?

Передовые предприятия отказались от системы планово-предупредительных ремонтов. Установка датчиков мониторинга позволяет оперативно отслеживать состояние оборудования и разбирать электродвигатель только в случае выявления признаков его некорректной работы.

Для подробного анализа нарушения работы подшипникового узла нужно провести его ревизию – разобрать.

Ревизия подшипникового узла наглядно демонстрирует состояние механизма и его пригодность к дальнейшей эксплуатации. Порядок действий:

• Открыть электродвигатель и разобрать подшипник. На этом этапе нужно обратить внимание на состояние смазки: её количество, густоту, загрязненность.
• Очистить подшипник от старой смазки бензином или керосином.
• Внимательно осмотреть поверхности самого подшипника и смежных деталей на наличие повреждений.
• Оценить пригодность к дальнейшей эксплуатации подшипника. Для этого нужно учесть: степень повреждения подшипника, условия эксплуатации, режим его работы.

Если ревизия показала небольшие повреждения, необходимо определить причину по характеру повреждений и устранить её. Затем произвести замену смазочного материала и собрать механизм. После сборки следует сначала протестировать электродвигатель, запустив его вхолостую. Если уровень шума и вибрации не превышают допустимые пределы, не происходит чрезмерный нагрев, электрическую машину можно соединять с приводимым механизмом и продолжать работу устройства.

В таблице перечислены основные виды повреждений подшипников, возможные причины их возникновения и меры по устранению причин неисправной работы механизма в целом.

Усталостное выкрашивание
	Откалывание мелких частиц материала подшипника от гладкой поверхности дорожки качения или элементов качения в результате явления усталости при качении, в связи с чем возникают участки с шероховатой и крупнозернистой структурой поверхности.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
– Чрезмерная нагрузка – Некачественный монтаж (несоосность) – Мгновенная нагрузка – Проникновение инородных частиц, проникновение воды – Недостаточная смазка, несоответствующий смазочный материал – Неправильный зазор в подшипнике – Несоответствующая точность обработки поверхности вала или корпуса, неравномерная жесткость корпуса, большой изгиб вала – Развитие ржавчины, следов язвенной коррозии, размазывание, выбоины (бринеллирование)	– Пересмотреть условия эксплуатации подшипника и проверить режим нагрузки – Усовершенствовать технологию монтажа – Улучшить уплотнение, не допускать коррозии во время простоя – Использовать смазочный материал с подходящей вязкостью, улучшить способ смазки – Проверить точность обработки поверхностей вала и корпуса – Проверить внутренний зазор подшипника
Выкрашивание
	Тусклые или мутные пятна на поверхности вместе с незначительным общим износом. Из таких тусклых участков развиваются микротрещины по направлению вглубь кольца, на глубину 5-10 мкм. Маленькие частицы материала, отделяясь, вызывают в различных местах вторичное усталостное выкрашивание.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Неподходящий смазочный материал Попадание инородных частиц в смазочный материал Шероховатая поверхность вследствие недостаточной смазки Шероховатость поверхности сопряженных движущихся частей	Выбрать подходящий смазочный материал Улучшить механизм уплотнения Улучшить качество обработки поверхности сопряженных движущихся частей
Образование задиров
	Образование на дорожках качения и поверхностях тел качения линейных ударов. Происходит это явление при легких (незначительных) заклиниваниях по каким-либо причинам тел качения в гнезде сепаратора (например, скольжения из-за избыточного, или недостаточного количества смазки или неправильного выбора ее марки).
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Чрезмерная нагрузка, чрезмерный предварительный натяг Недостаточная смазка Частицы, попавшие на поверхность Наклон внутреннего и наружного колец Изгиб вала Низкая точность обработки поверхностей вала и корпуса	Проверить величину нагрузки Отрегулировать предварительный натяг Улучшить смазочный материал и способ смазки Проверить точность обработки поверхностей вала и корпуса
Размазывание
	Размазывание является поверхностным дефектом, который возникает при наличии малых закаливаний между элементами подшипника, вызванных разрывом слоя смазки и/или скольжением. Образование шероховатости на поверхности происходит вместе с оплавлением поверхности.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Высокая скорость и небольшая нагрузка Резкое ускорение/торможение Несоответствующий смазочный материал Проникновение воды	Улучшить предварительный натяг Улучшить зазор в подшипнике Использовать смазочный материал хорошей способностью образования смазочного слоя Улучшить способ смазки Улучшить механизм уплотнения
Скол
	Образование мелких частей, которые отламываются в результате чрезмерной нагрузки или ударной нагрузки, действующей локально на часть угла ролика или бортика кольца с дорожкой качения.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Удар в процессе монтажа Чрезмерная нагрузка Небрежное обращение, падение подшипника	Усовершенствовать технологию монтажа (горячая посадка, использование соответствующих приспособлений) Пересмотреть характер нагрузки Обеспечить достаточный резерв и обслуживание буртиков подшипников
Трещины
	Трещины на кольце с дорожкой качения и на элементах качения. Продолжение эксплуатации подшипника в таком состоянии приводит к еще большим трещинам и расколам.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Посадка с чрезмерным натягом Чрезмерная нагрузка, ударная нагрузка Развитие усталостного выкрашивания Тепловыделение и истирание, вызванные контактом между деталями и дорожкой качения Тепловыделение вследствие ползучести Малый угол конусности вала Нецилиндричность вала Влияние фаски кольца подшипника вследствие большого радиуса закругления участка вала	Устранить влияние фаски Проверить режим нагрузки Усовершенствовать технологию монтажа Использовать соответствующую форму посадочной поверхности вала
Повреждение сепаратора
	Повреждения сепаратора включают в себя деформации сепаратора, разлом и износ. Разлом перемычек сепаратора.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Деформация боковой поверхности Износ поверхности ячеек Износ направляющей поверхности Некачественный монтаж (несоосность подшипника) Небрежное обращение Большая мгновенная нагрузка Ударная нагрузка и сильные вибрации Чрезмерная скорость вращения, резкое ускорение и торможение Недостаточная смазка Повышение температуры	Проверить технологию монтажа Проверить температуру, вращение и режим нагрузки Снизить вибрации Подобрать тип сепаратора Выбрать способ смазки и смазочный материал
Выщербливание
	Если инородные частицы попадают в зону контакта качения, происходит выщербливание на поверхности дорожки качения или поверхности элементов качения. Выщербливание может встречаться на поверхности в соответствии с шагом элементов качения в случае ударной нагрузки в процессе монтажа (выбоины Бринелля).
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Инородные частицы, например, металлические частицы, попадают на рабочую поверхность Чрезмерная нагрузка Ударное воздействие в процессе транспортировки или монтажа	Промыть корпус Улучшить механизм уплотнения Профильтровать смазочное масло Усовершенствовать технологию монтажа и метод обслуживания
Поверхностное выкрашивание
	Поверхность тел качения или поверхностей дорожек качения имеет матовый цвет и на них имеются ямки (лунки) от инородных тел.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Инородные частицы попадают в смазочный материал Контакт с атмосферной влагой Недостаточная смазка	Улучшить механизм уплотнения Тщательно отфильтровать смазочное масло Использовать подходящий смазочный материал
Износ
	Износ представляет собой повреждение поверхности вследствие трения скольжения на поверхности дорожки качения, элементов качения, края ролика, поверхности буртика, ячеек сепаратора и т.д.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Проникновение инородных частиц Развитие ржавчины и электрохимической коррозии Недостаточная смазка Скольжение в результате неравномерного движения элементов качения	Улучшить механизм уплотнения Очистить корпус Тщательно отфильтровать смазочное масло Проверить смазочный материал и способ смазки Не допускать несоосность
Истирание
	Износ происходит вследствие периодического скольжения между двумя поверхностями. Истирание возникает на поверхности посадки, а также на поверхности контакта между дорожкой качения и элементами качения. Фреттинг-коррозия (истирание) является альтернативным термином для описания красновато-коричневых или черных частиц износа
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Недостаточная смазка Вибрации малой амплитуды Недостаточный натяг посадки	Использовать подходящий смазочный материал Применить предварительный натяг Проверить посадку с натягом Нанести слой смазочного материала на поверхность посадки
Ложное бринеллирование
	Подобно различным типам истирания, ложное бринеллирование представляет собой образование выбоин, имеющих сходство с вмятинами Бринелля, и происходит вследствие износа, вызванного вибрациями и колебаниями в точках контакта между элементами качения и дорожкой качения.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Колебания и вибрации неподвижного подшипника, например, в период транспортировки Колебательное движение с малой амплитудой Недостаточная смазка	Оберегать вал и корпус во время транспортировки Транспортировать подшипники с отдельно упакованными внутренним и наружным кольцами Уменьшить вибрации с помощью предварительного натяга Использовать подходящий смазочный материал
Ползучесть
	Ползучесть представляет собой явление, при котором имеет место относительное скольжение на поверхностях посадки и, в связи с этим, возникает зазор на посадочных поверхностях. Ползучесть приводит к глянцеватому внешнему виду поверхности, иногда с образованием задиров или износом.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Недостаточный натяг или посадка с зазором Недостаточное уплотнение сальника	Проверить натяг посадки, не допускать вращения Исправить уплотнение сальника Исследовать точность обработки вала и корпуса Создать натяг в осевом направлении Уплотнить боковую поверхность дорожки качения Применить клей для поверхности посадки Нанести слой смазочного материала на поверхность посадки
Схватывание
	Если происходит резкий перегрев в процессе вращения, подшипник изменяет цвет. Далее, дорожки качения, элементы качения и сепаратор размягчаются, оплавляются и деформируются
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Недостаточная смазка Чрезмерная нагрузка (чрезмерный предварительный натяг) Чрезмерная частота вращения Чрезмерно малый внутренний зазор Попадание воды и инородных частиц Низкая точность изготовления вала и корпуса, чрезмерный изгиб вала	Исследовать смазочный материал и способ смазки Еще раз проверить пригодность выбранного типа подшипника Исследовать предварительный натяг, зазор в подшипнике и посадку Улучшить механизм уплотнения Проверить точность обработки вала и корпуса Усовершенствовать технологию монтажа
Коррозия от воздействия электрического тока
	Когда через подшипник проходит электрический ток, происходят дуговой пробой и горение тонкого слоя смазки в точках контакта между дорожкой и элементами качения. Точки контакта локально оплавляются, в результате чего появляются дугообразные канавки, которые заметны невооруженным глазом. При увеличении этих канавок обнаруживаются кратероподобные углубления, которые указывают на плавление от искрения.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Электрическая разность потенциалов между внутренним и наружным кольцами Разность электрических потенциалов высокой частоты, сгенерированные инструментом или подложкой, расположенной рядом с подшипником	Проектировать электрические цепи таким образом, чтобы не допустить протекания тока через подшипник Изолировать подшипник
Ржавчина и коррозия
	Ржавчина и коррозия подшипников представляют собой пятна на поверхностях колец и элементов качения и могут встречаться с интервалом, соответствующим шагу элементов качения на кольцах или по всей поверхности подшипника.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Контакт с агрессивным газом или водой Несоответствующий смазочный материал Образование капель воды в результате конденсации влаги Высокая температура и высокая влажность в неподвижном состоянии Плохая профилактическая антикоррозионная обработка в период транспортировки Неправильные условия хранения Неправильное обслуживание	Улучшить механизм уплотнения Исследовать способ смазки Выполнять антикоррозионную обработку в период простоя Улучшить условия хранения Повысить уровень обслуживания подшипников
Дефекты, вызванные монтажом
	Царапины в виде прямых линий на поверхности дорожек качения или элементов качения, образовавшиеся в период монтажа или демонтажа подшипника.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Наклон внутреннего и наружного колец во время монтажа или демонтажа Ударная нагрузка во время монтажа или демонтажа	Использовать соответствующую оправку и специальные приспособления Избегать ударной нагрузки, использовать опрессовочную машину Выравнивать смежные детали во время монтажа
Изменение цвета
	Изменение цвета сепаратора, элементов качения и дорожки качения происходит в результате реакции смазочного материала и материала элементов подшипника при высокой температуре.
Возможные причины повреждения	Устранение причин неисправности
Масляная протрава вследствие реакции смазочного материала Высокая температура Недостаточная смазка	Улучшить способ смазки

По статистике, всего 1% всех подшипников отрабатывает заложенный срок службы. Всё потому, что этот срок рассчитывается при эксплуатации электрической машины в идеальных условиях. Как же создать эти идеальные условия и продлить жизнь механизма?

«Русэлпром» рекомендует соблюдать следующие правила:

• проводите регулярный осмотр подшипникового узла и электродвигателя в целом, как в состоянии покоя, так и в процессе эксплуатации. Датчики контроля вибрации и температуры подшипника, заложенные во время производства электрической машины, помогут своевременно выявить признаки неисправной работы механизма и принять меры по устранению причин неисправностей;
• соблюдайте чистоту механизма подшипника: вытирайте вытекшее масло чистыми салфетками, плотно закрывайте крышку электродвигателя, чтобы избежать попадания пыли, влаги и инородных предметов;
• следите за состоянием смазки в механизме, поддерживайте её оптимальное количество, своевременно производите замену;
• используйте правильно подобранные качественные смазочные материалы, храните их в чистом сухом месте;
• монтаж и демонтаж механизма подшипникового узла производите осторожно с использованием специальных инструментов, которые должны быть максимально чистыми, как и руки мастера. 

Следуя этим советам, вы убережете подшипник - от поломки, электродвигатель - от внезапного выхода из строя, а производство – от простоя и неминуемых убытков. Так что, береги подшипник смолоду!

Если у вас возникли вопросы, наши специалисты готовы на них ответить. Звоните:
8 (495) 600-42-53 доб. 3292 - Дмитрий Гаврилюк, инженер технической дирекции,
8 (812) 462 88 38 – Юрий Михалёв, инженер по оборудованию.
8 (800) 301-35-31, 8 (495) 788-28-27 - контакт-центр.

Также читайте:
Электродвигатели 7AVE – энергосберегающие решения концерна «Русэлпром»
Особенности обозначений ГОСТ и МЭК (IEC)
10 простых советов по продлению срока службы двигателя
3 вопроса о покупке электродвигателя