Знаете ли вы, как холод влияет на подшипники колёс? И как смягчить это негативное воздействие?

Во многих случаях промышленного производства и эксплуатации механического оборудования подшипники являются ключевыми компонентами, и стабильность их работы напрямую связана с нормальной работой всей системы. Однако с наступлением холодов возникает ряд сложных и трудноразрешимых проблем, которые оказывают весьма негативное влияние на нормальную работу подшипника.

 

Усадка материала

Подшипники обычно изготавливаются из металла (например, стали), который обладает свойством теплового расширения и сжатия. КомпонентынесущийТакие детали, как внутреннее и наружное кольца, тела качения, подвергаются усадке в условиях низких температур. Внутренний и наружный диаметры подшипника стандартного размера могут уменьшиться на несколько микрон при понижении температуры от 20°C до -20°C. Эта усадка может привести к уменьшению внутреннего зазора подшипника. Если зазор слишком мал, трение между телом качения и внутренним и наружным кольцами увеличится во время работы, что повлияет на гибкость вращения подшипника, увеличит сопротивление и пусковой крутящий момент оборудования.

Изменение твердости

Холодная погода приводит к некоторому изменению твёрдости материала подшипника. Как правило, металлы становятся хрупкими при низких температурах, и их твёрдость относительно повышается. В случае подшипниковой стали, несмотря на её высокую прочность, она может снижаться при экстремально низких температурах. Когда подшипник подвергается ударным нагрузкам, это изменение твёрдости может привести к его большей склонности к растрескиванию или даже разрушению. Например, подшипники для горнодобывающего оборудования, работающего на открытом воздухе, при ударе падающей руды в холодную погоду подвержены повреждениям с большей вероятностью, чем при нормальной температуре.

Изменение характеристик смазки

Смазка является одним из ключевых факторов, обеспечивающих работоспособность подшипников. В холодную погоду вязкость смазки увеличивается. Обычная смазка может стать гуще и менее текучей. Это затрудняет образование хорошей масляной пленки между телом качения и дорожками качения подшипника. В подшипнике двигателя смазка может хорошо заполнять все внутренние зазоры при нормальной температуре. При понижении температуры смазка становится липкой, и тело качения не может равномерно доставлять смазку ко всем контактирующим деталям во время качения, что увеличивает трение и износ, а скорость вращения может колебаться, что ухудшает качество поверхности и размерную точность обрабатываемых деталей. В серьезных случаях это может привести к перегреву или даже заклиниванию подшипника.

Сокращенный срок службы

Сочетание этих факторов, повышенное трение, снижение ударной вязкости и недостаточное смазывание подшипников в холодную погоду может ускорить их износ. В нормальных условиях подшипники могут работать тысячи часов, но в условиях холода из-за повышенного износа они могут выйти из строя уже через несколько сотен часов, например, из-за износа тел качения, выкрашивания дорожек качения и т. д., что значительно сокращает срок службы подшипников.

 

Учитывая неблагоприятное воздействие холодной погоды на подшипники, как можно его смягчить?

Выбирайте правильную смазку и контролируйте ее количество

В холодную погоду следует использовать смазку с хорошими низкотемпературными характеристиками. Такие смазки сохраняют хорошую текучесть при низких температурах, например, смазки со специальными присадками (например, полиуретановые). Они не слишком вязкие и способны эффективно снижать трение подшипников при пуске и эксплуатации. Как правило, температура застывания (минимальная температура, при которой охлаждённый образец масла сохраняет текучесть при заданных условиях испытания) низкотемпературных смазок очень низкая, а некоторые могут достигать -40 °C и даже ниже, что обеспечивает хорошее смазывание подшипников даже в холодную погоду.

Правильный объём смазки также важен для работы подшипника в холодную погоду. Недостаточное количество смазки приведёт к её недостаточному смазыванию, а избыточное – к чрезмерному сопротивлению подшипника вращению во время работы. В холодную погоду следует избегать переполнения из-за повышенной вязкости смазки. Обычно для подшипников малого и среднего размера объём смазки составляет от 1/3 до 1/2 внутреннего объёма подшипника. Это обеспечивает смазывание и снижает сопротивление, вызванное избытком смазки.

 

Регулярно меняйте смазку и укрепляйте уплотнение
Даже при использовании правильной смазки со временем и в процессе эксплуатации подшипника она загрязняется, окисляется и т.д. Эти проблемы могут усугубляться в холодную погоду. Рекомендуется сокращать интервал замены смазки в зависимости от эксплуатации оборудования и условий окружающей среды. Например, в нормальных условиях смазку можно менять раз в шесть месяцев, а в холодных условиях — раз в 3–4 месяца, чтобы гарантировать её надлежащую эффективность.
Хорошее уплотнение предотвращает попадание холодного воздуха, влаги и загрязнений в подшипник. В холодную погоду можно использовать высокоэффективные уплотнения, такие как двухкромочные или лабиринтные. Двухкромочные уплотнения имеют внутренние и внешние кромки для лучшей защиты от проникновения посторонних предметов и влаги. Лабиринтные уплотнения имеют сложную структуру каналов, что затрудняет проникновение внешних веществ в подшипник. Это снижает повреждение внутренней структуры подшипника, вызванное расширением льда, а также предотвращает попадание загрязнений, что приводит к повышенному износу подшипника.
Поверхность подшипника может быть покрыта защитным покрытием, например, антикоррозионной краской или низкотемпературным защитным покрытием. Антикоррозионная краска предотвращает коррозию подшипника в условиях низких или высоких температур, а криогенные защитные покрытия смягчают воздействие температурных изменений на материал подшипника. Такие покрытия защищают поверхность подшипника от прямого эрозионного воздействия в условиях низких температур, а также помогают минимизировать изменения свойств материала, вызванные температурными изменениями.
Разминка оборудования
Прогрев всего агрегата перед запуском является эффективным методом. Некоторое малогабаритное оборудование можно поместить в «теплицу» на некоторое время, чтобы температура подшипников поднялась. Для крупногабаритного оборудования, например, подшипников больших кранов, можно использовать нагревательную ленту, вентилятор или другое оборудование для предварительного нагрева подшипника. Температура предварительного нагрева обычно поддерживается в диапазоне 10–20 °C, что позволяет подшипникам расширяться и возвращаться к нормальному зазору, одновременно снижая вязкость смазки, что способствует плавному запуску оборудования.
Для некоторых подшипников, которые можно разобрать, предварительный нагрев в масляной ванне является хорошим методом. Поместите подшипники в смазочное масло, нагретое до нужной температуры, чтобы подшипники равномерно прогрелись. Этот метод не только расширяет материал подшипника, но и позволяет смазке полностью проникнуть во внутренний зазор подшипника. Температура предварительного нагрева масла обычно составляет около 30–40 °C. Время нагрева можно регулировать в зависимости от размера подшипника, материала и других факторов, оно составляет около 1–2 часов, что может эффективно улучшить запуск подшипника в холодную погоду.

Хотя холод создаёт проблемы для подшипников, правильный выбор смазки, герметизации и защиты от предварительного нагрева может создать надёжную защиту. Это не только обеспечивает надёжную работу подшипников при низких температурах и продлевает их срок службы, но и способствует стабильному развитию отрасли, позволяя TP спокойно двигаться к новому промышленному пути.

ТП,Подшипник ступицы колесаиавтозапчастипроизводитель с 1999 года. технический специалист по вторичному рынку автозапчастей!Получить техническое решениеСейчас!