Лагерите, като ключов компонент на механичното оборудване, играят ролята на лагер и опора, за да осигурят гладката и ефективна работа на оборудването при различни условия на натоварване. Независимо дали в двигател или скоростна кутия, лагерите трябва да могат да издържат на радиалните и аксиалните натоварвания, генерирани по време на работа. Въпреки това, когато действителното натоварване на лагера надвиши неговата проектна граница, ще възникне феномен на претоварване. Претоварването не само ще доведе до преждевременна повреда на лагера, но може да причини и по-сериозни повреди на оборудването.
Какво е претоварване на лагера?
Претоварването на лагера се отнася до ситуацията, при която натоварването, поемано от лагера по време на употреба, надвишава неговия номинален товар-капацитет. Номиналното натоварване обикновено е теоретична изчислена стойност, базирана на стандартни условия от производителя на лагера, и неправилното използване в реална работа, като прекомерно натоварване, внезапен удар и т.н., ще доведе до претоварване. Претоварване може да възникне по време на дългосрочна-работа на оборудването или може да възникне мигновено при внезапни ударни натоварвания.
Опасностите от претоварване на лагерите
Съгласно стандартите за материали като ISO 281 и ISO 15243 претоварването на лагерите може да причини следните няколко често срещани опасности за оборудването:
1.Ускорено увреждане от умора
Когато лагерът работи при условия на претоварване, напрежението в контактната точка между търкалящите се елементи и пистата се увеличава значително. Дългосрочната-работа при претоварване ще доведе до умора на материала на лагера, ще се появят микропукнатини и в крайна сметка ще настъпи разцепване на повърхността или раздробяване. Тази повреда от умора често е една от основните причини за повреда на лагера.
2.Повишена деформация и износване
Претоварването ще причини прекомерно екструдиране на релсовия път на лагера и търкалящите елементи, което ще доведе до пластична деформация. Това не само ще увеличи триенето на лагера, но и ще влоши износването на търкалящата се повърхност. С нарастването на износването точността на работа и ефективността на лагера постепенно ще намаляват.
3.Повишаване на температурата
Когато лагерът е претоварен, поради увеличаването на триенето, топлината, генерирана вътре в лагера, също се увеличава. Повишаването на температурата не само ще ускори влошаването на смазката, но и ще доведе до влошаване на работата на материала на лагера, което допълнително увеличава риска от повреда.
4. Моментална повреда от ударно натоварване
Внезапните ударни натоварвания, особено в ситуации като стартиране или аварийно спиране, ще накарат лагера да понесе напрежение, надвишаващо проектната граница за кратък период от време. Това натрупване на напрежение може да причини локални пукнатини в търкалящите се елементи или каналите и дори да доведе до мигновена повреда на лагера.
Причини за претоварване на лагера
Причините за претоварването на лагерите често са свързани с условията на използване на оборудването, неразумния дизайн или неправилната поддръжка.
Следват няколко често срещани причини за претоварване:
1. Неправилен дизайн на оборудването
При проектирането на оборудването действителните условия на работа не са напълно взети предвид и изборът на лагери е недостатъчен. В резултат на това, при голямо натоварване, висока скорост или сложни условия на натоварване, лагерът не може да издържи на прекомерно напрежение.
2. Прекомерни радиални и аксиални натоварвания
При двигатели или скоростни кутии, ако радиалното или аксиалното натоварване, понесено от оборудването по време на работа, надвишава номиналното натоварване на лагера, лагерът ще бъде в претоварено състояние за дълго време, което ще доведе до преждевременна повреда.
3.Чести стартирания и спирания
Когато оборудването често се пуска, спира или ускорява, ще се генерират моментални големи ударни натоварвания. Лагерът ще понесе относително голямо напрежение за кратко време, което е лесно да причини локално претоварване.
4.Неподходящо смазване
Недостатъчното смазване ще увеличи вътрешното триене на лагера, причинявайки лагера да понася по-голямо напрежение от триене по време на работа и ускорява повредата от претоварване.
5. Несъответствие
Лошото подравняване по време на монтажа на оборудването, особено лошото подравняване на вала между двигателя и скоростната кутия, ще накара лагера да понесе допълнителни ексцентрични натоварвания. Това неравномерно натоварване ще доведе до локално претоварване на лагера.
Как може да се избегне претоварването на лагерите?
За да избегнат претоварването на лагерите, операторите на оборудването и инженерите по поддръжката трябва да вземат мерки от множество аспекти на проектирането, експлоатацията и поддръжката:
1. Разумен избор на лагери
На етапа на проектиране лагерите трябва да бъдат разумно избрани според действителните условия на работа и условията на натоварване, за да се гарантира, че техните номинални натоварвания могат да отговорят на -изискванията за дългосрочна работа на оборудването. Ако условията на работа са сложни, могат да се изберат лагери с по-високи номинални натоварвания или специални лагери.
2. Контрол на натоварването на оборудването
Избягвайте дългосрочна{0}}работа на оборудването при претоварване. Особено при оборудване като двигатели и скоростни кутии, уверете се, че натоварването е в обхвата на номиналното натоварване на лагера. За работни условия, които могат да причинят моментално претоварване, се препоръчва да се проектират подходящи мерки за защита от претоварване.
3. Оптимизиране на операциите за стартиране и спиране
Намалете честотата на честите стартирания и спирания на оборудването или използвайте устройство за плавен старт, за да избегнете повреда на лагера от ударни натоварвания. Технологията за плавен старт може да намали ударното напрежение по време на стартиране и да намали риска от претоварване на лагерите.
4. Осигурете правилно смазване
Редовно проверявайте състоянието на смазване на лагера, уверете се, че смазочният материал се допълва навреме и изберете смазочно масло или грес, подходящи за работната температура и натоварване. Смазването може ефективно да намали триенето и да намали повишаването на температурата и износването на лагера при тежки условия на натоварване.
5. Прецизно подравняване и монтаж
По време на процеса на инсталиране на оборудването, осигурете точността на центровката на валовете на двигателя и скоростната кутия. Чрез инструменти за подравняване и инструменти за лазерно подравняване уверете се, че натоварването, понесено от лагера, е равномерно разпределено и избягвайте локално претоварване.
Претоварването на лагерите е една от основните причини за повреда на лагерите и ще има дълбоко отрицателно въздействие върху нормалната работа на оборудването. Чрез разумен дизайн, контрол на натоварването, оптимизирана работа, добро управление на смазването и подравняване на инсталацията, появата на претоварване на лагерите може да бъде ефективно избегната и експлоатационният живот на лагерите и оборудването може да бъде удължен. При ежедневна употреба редовната проверка и поддръжка, за да се гарантира, че оборудването работи в безопасен обхват на натоварване, може значително да подобри ефективността на работа и надеждността на оборудването.