Рабочая температура подшипников

  Нередко специалисты, занимающиеся обслуживанием промышленного оборудования, обращают внимание на горячие подшипники и считают это следствием неисправности или дефекта. В связи с этим стоит разобраться, при какой температуре должны работать подшипники и стоит ли беспокоиться, если подшипники нагреваются?

   Вопрос определения нормальной температуры подшипников, как и любых других механических узлов и механизмов, крайне сложен, так как приходится учитывать слишком много параметров и переменных. Для начала перечислим наиболее очевидные тезисы:

  — любой подшипник генерирует тепло в процессе работы;

  — количество выделяемого тепла зависит от конструкции подшипника, скорости его вращения, текущих нагрузок и вязкости смазки;

  — избыточное тепло генерируется при нерасчетных нагрузках, ухудшении качества смазки, чрезмерном износе и загрязнении элементов и поверхностей качения;

  — избыточный нагрев подшипника ведет к температурным деформациям колец и элементов качения, ухудшению прочностных свойств стали, а также ускоренной деградации смазки. Все вместе эти факторы приводят к ускоренному износу подшипника и повышенной вероятности его заклинивания или разрушения.

  Тепловой баланс подшипника зависит как от параметров его тепловыделения, так и от интенсивности теплового обмена с окружающей средой через теплопроводность, конвекцию и излучение. В свою очередь, интенсивность теплового обмена зависит от целого ряда параметров – от температуры окружающей среды до способности подшипникового корпуса передавать тепло с учетом возможных загрязнений на его поверхности.

  Производители подшипников имеют методики расчетов для прогнозирования рабочих температур подшипников. Тем не менее, реальные условия эксплуатации могут значительно отличаться от расчетных. Соответственно, спрогнозированная температура может не совпадать с фактической.

  Некоторые производители указывают для своей продукции «эталонную скорость», при которой подшипник достигает стационарной температуры 70°C. Этот уровень можно считать точкой отчета для определения нормальной рабочей температуры.

  В соответствии с ГОСТ Р 51337-99 «Безопасность машин. Температуры касаемых поверхностей» даже при кратковременном контакте кожи человека с металлической поверхностью, нагретой до 70°C, развивается ожог. Так что подшипник, который субъективно ощущается как «обжигающе горячий», чаще всего работает при нормативной температуре, предусмотренной производителем.

  Каковы пределы температуры для подшипников?

  Как мы убедились, субъективные ощущения – не лучший ориентир для определения температуры подшипника. Гораздо точнее изменение с помощью встроенных термопар или дистанционного инфракрасного термометра.

  Но тут возникает вопрос, каковы же предельные температуры работы подшипников? Нужно подчеркнуть, что речь тут идет только о стандартных промышленных стальных шарико- и роликоподшипниках, работающих при «комнатной» температуре, а не в условиях прокатного стана или пекарской печи. Для высокотемпературных и высокоскоростных подшипников с керамическими элементами качения или даже керамическими кольцами ограничения будут совсем другие.

  Итак, при определении предельных температур эксплуатации промышленных подшипников необходимо учитывать ограничения как для материалов компонентов подшипника, так и для смазок, свойства которых очень сильно зависят от температуры.

  Самым сильным ограничением является наличие манжетного уплотнения. Чаще всего встроенное манжетное уплотнение подшипника изготавливается из нитрила, который не должен подвергаться нагреву выше 100°C. Также в подшипниковых корпусах могут использоваться манжетные уплотнения из витона, который имеет температурный предел около 200°C.

   Нужно принимать во внимание также материал сепаратора. Ограничения может накладывать полиамидный сепаратор, который имеет предел температуры 120°C.

  Важным, но зачастую игнорируемым ограничением являются требования к температуре, предъявляемые смазками:

  — Если в смазке присутствуют противозадирные присадки, то температурный предел составляет 80°C, выше которого присадка может начать «расслаиваться».

  — Типичная пластичная смазка на основе литиевого мыла обеспечивает надежную работу при температуре не выше 120°C, а у «высокотемпературных» смазок могут быть ограничения до 150°C.

  Если подшипник работает при повышенной температуре, но благополучно  проходит все тесты на уровень износа и вибрации, необходимо учитывать, как более высокая температура может повлиять на смазку.  Согласно эмпирическому правилу, на каждые 15 градусов рабочей температуры выше 70°C приходится вдвое увеличивать частоту смазывания.

  Если подшипник работает в масляной ванне, то при увеличении температуры масло необходимо менять чаще. Например, если нормальная рабочая температура составляет 50°C, масло можно менять один раз в год, но при 100°C масло необходимо будет менять каждые три месяца!

  Абсолютная и относительные температуры

  Выше обсуждалось, каковы «абсолютные» температурные пределы с точки зрения компонентов подшипников. Однако тот факт, что подшипник работает при «нормальных» 80°С, вовсе не означает, что у него всё в порядке. Если с момента запуска подшипник работал при 30°C, но впоследствии температура поднялась до 80°C, это может являться индикатором назревающих проблем.

   Для постоянного мониторинга температуры критических узлов используют электронные системы, которые подают сигнал тревоги при превышении определенного порога температуры (например, 105°C). Такое устройство можно настроить таким образом, чтобы оно определяло диапазон нормальных рабочих температур, а затем подавало сигнал тревоги, когда температура повысится на 50°C.

   Итак, вместо того, чтобы задаваться вопросом, какую температуру может выдержать подшипник, в случае обнаружения тенденции к повышению температуры нужно немедленно начать выяснять причины неполадки. Идет ли речь о недостатке смазки? Изменились ли условия эксплуатации? Свидетельство ли это деформации вала, чрезмерных нагрузок, вибраций или других проблем, не всегда связанных с состоянием самого подшипника? Установить истинные причины нерасчетного нагрева помогают такие методы как вибродиагностика, обследование с помощью тепловизора, а также внутренний осмотр поверхностей качения с помощью эндоскопа.

  Весь комплекс исследований подшипников, подшипниковых узлов и оборудования, осуществляет сервисное подразделение компании «Подшипник.ру». Сервисные инженеры с многолетним опытом работы проводят вибродиагностику, мониторинг рабочей температуры оборудования, осматривают вышедшие из строя подшипники и выдают рекомендации по исправлению ситуаций для достижения максимального срока службы подшипников.

  Специалисты «Подшипник.ру» помогут рассчитать и подобрать исполнение подшипника для любого режима работы оборудования с учетом скоростей и температур. Также они помогут подобрать подходящую смазку, дадут рекомендации по частоте смазывания. Если ручное нанесение смазки нежелательно или не возможно, специалисты «Подшипник.ру» помогут подобрать автоматические одноточечные или многоточечные системы смазывания от ведущих мировых брендов NTN-SNR и Timken.

Какую температуру выдерживает подшипник — обзор УкрЗахидПостач

При эксплуатации подшипника происходит внутреннее трение, которое вырабатывает тепло. Чтобы минимизировать этот процесс применяются специальные смазки, создающие на поверхности металла тонкую масляную пленку, облегчающую вращение и эффективно рассеивающую тепловую энергию. Кроме вышеописанных параметров на подшипник влияют внешние факторы.

Например, двигатели внутреннего сгорания работают при высоких температурах, и все вращающиеся узлы силового агрегата вынужденно функционируют в таких условиях. Благодаря внутренним и внешним условиям формируется средний температурный режим работы подшипников.

Какую температуру способен выдерживать подшипник?

Максимальный рабочий ресурс подшипника возможен, если изделие используется при температуре до +65°C. Это идеальные условия, при которых смазка эффективно выполняет свою функцию, а тепловое расширение металла не достигает критических значений. Более сильный нагрев до +95°C входит в запас прочности, не отражаясь на работоспособности, но длительность использования элемента при этом сокращается.

Важная информация про высокооборотистые подшипники в подробном обзоре на нашем сайте.

Рабочая температура подшипника свыше + 100°C является критической, после чего он может выйти из строя. Чтобы этого не произошло, производители увеличивают внутренний тепловой зазор, компенсирующий расширение металла. Подобные элементы предназначены для работы при высоких температурах и набиваются специальными смазочными материалами.

Чем опасен нагрев?

Чрезмерная генерация тепла ухудшает качество смазки, которая становится текучей. В результате кольца и элементы качения чрезмерно изнашиваются, что может привести к температурной деформации, заклиниванию и разрушению сепаратора.

Нерегламентный перегрев

Практика показывает, что элементы вращения нагреваются по непредвиденным факторам:

• Некорректный монтаж или неправильная посадка подшипника;
• Преждевременная выработка смазки или попадание в нее инородных частиц;
• Недостаточное количество смазывающего материала во внутренней полости сепаратора;
• Увеличение нагрева из-за выработки шариков и роликов или появления на них коррозийных раковин;
• Повышенная нагрузка, удары или вибрация;
• Использование смазки, не соответствующей режиму эксплуатации.

Все, что необходимо знать про классы точности подшипников можно найти в обзоре на нашем сайте.

Рабочая температура подшипников – мониторинг показателей

В ответственных областях промышленности и энергетики температурному режиму уделяется тщательное внимание. Контроль осуществляется широким спектром приборов следующими способами:

• Контактный с помощью термодатчиков;
• Бесконтактный термометром;
• Выносным щупом.

Обычно измеряются температурные значения неподвижной оболочки подшипника, поскольку для снятия показаний не требуется полная или частичная разборка рабочего узла. Дистанционный контроль позволяет следить за температурой без остановки работы агрегата, что актуально на беспрерывных производствах. Замеры производятся:

• Ручными термометрами;
• Пирометрами;
• Тепловизорами различных конструкций.

В случаях, если подшипник погружен в смазку и закрыт корпусом или крышкой, то меряется нагрев всего механизма. Автоматический температурный мониторинг выполнятся встроенными датчиками, которые снимают показания без человеческого участия.

Автор статьи: УкрЗахидПостач

Читайте популярные статьи:

18

Апр

Велосипедные подшипники обеспечивают нормальную работу всех узлов изделия. Подшипник на велосипед применяется во всех узлах, которые способны вращаться. За счет таких деталей данные узлы и приобретают способность вращаться. Соответственно, промподшипник для велосипеда является залогом того, что изделие вообще будет перемещаться. Кроме того, качественные подшипники для велосипедов обеспечивают снижение трения. Это обстоятельство обеспечивает увеличение эксплуатационного срока

Читать статью

25

Мар

Набивка сальниковая ВАТИ 202 Набивка сальниковая марки ВАТИ 202 изготавливается из графитонаполненных волокон фторопласта в виде шнура пропитанного фторопластовой суспензией, армированного по углам арамидными волокнами. Относится к группе набивок сальниковых безасбестовых. Основная область применения уплотнителя ВАТИ 202: водоснабжение, нефтеперерабатывающая промышленность, производство минеральных удобрений, химическая, фармацевтическая и пищевая промышленность. Качественные композитные материалы и конструкция сальниковой набивки

Читать статью

29

Июн

Система обозначений или маркировка — дает понятие о механических характеристиках, возможностях и применениях подшипника. Если вдаваться подробнее, то первая буква показывает отношение по типу и профилю — где используется, пропорции между максимальной скоростью вращения, грузоподъемностью, жесткостью и имеет обозначения: «-» — стандарт — подшипник «без префикса» в стандартном исполнении, выдерживает малую скорость при повышенных нагрузках, увеличенный размер шариков, при стандартном исполнении

Читать статью

Причины нагрева подшипников качения, подбор смазки ARGO

25.05.2016

В одной из статей мы рассмотрели явление вибрации подшипников качения и причины её возникновения. В качестве основной причины этого явления мы определили износ подшипников. По вопросам, наиболее часто задаваемым в сети Интернет, пользователей беспокоит ещё одно явление, которое сопутствует вибрации, — нагрев подшипников качения.

Для введения в тему сразу оговоримся, почему подшипники греются и что считается нормальной рабочей температурой подшипников качения.

В процессе эксплуатации механической или электромеханической машины совершается работа, часть которой расходуется на нагрев её исполнительных органов и узлов трения. Подшипник качения, будучи узлом трения, нагревается как от рассеиваемой тепловой энергии, так и от внутреннего трения. Всё это совместно создаёт определённый температурный фон. Нормальной температурой в полости подшипника считается температура до 65⁰С. При температуре, не превышающей 65⁰С, реализуется максимальный эксплуатационный ресурс подшипника. Допускается, однако, перегрев подшипника до температуры 95⁰С. Но это уже критическая температура, при которой происходит повышенный износ рабочих деталей и изменяются свойства смазочного материала. Следствием изменения свойств смазки (масла) снова становится повышенный износ. Перегрев подшипника – явление не нормальное и требует исследования его причин.

Причин повышенного нагрева подшипников существует несколько. Рассмотрим их в порядке убывания распространенности, хотя это будет очень условно.

На первом месте среди причин стоят дефекты монтажа подшипников и валов, под которыми подразумеваются несоблюдение соосности вала и отверстия, осевое смещение вала, слишком тугой натяг подшипника на вал, повреждения рабочих поверхностей подшипника при монтаже. Данная проблема связана с квалификацией ремонтного персонала, а также с оснащенностью производственного участка инструментом, приспособлениями и измерительными средствами. В настоящей статье эту отдельную тему предлагаю не рассматривать, так как она не относится к теме «смазочные материалы», а характеризует культуру производства.

На второе место можно отнести исчерпание смазочным материалом ресурса, его загрязнение пылью из окружающего воздуха, а также продуктами износа и водой.

На третьем месте стоит недостаточное или избыточное количество смазки в подшипнике.

На четвертом месте – износ подшипника. Это явление мы подробно рассмотрели в статье «вибрация подшипников».

На пятое место можно поставить неправильный подбор смазки или её несоответствие реальным режимам работы подшипника, превышающим номинальные (расчетные).

Не рассуждая о культуре производства, предлагаем рассмотреть вопросы, связанные со смазыванием подшипников с использованием пластичных смазок.

Способ смазывания узлов трения посредством пластичных смазок, несмотря на многие преимущества, имеет один существенный недостаток. Этим недостатком является отсутствие циркуляции смазочного материала в подшипниковом узле, без которой невозможно ни полноценное охлаждение узла, ни удаление продуктов износа, ни обновление смазки. Обновление смазки и частичное удаление продуктов износа, правда, обеспечиваются за счет применения автоматических централизованных систем смазывания, но вот охлаждение – проблема, которая при использовании пластичных смазок требует отдельного технического оформления.

Обновление смазки – важнейшее условие качественной эксплуатации подшипника. Давайте вместе порассуждаем почему замена смазки столь важна. На наш взгляд, этот вопрос намного более универсален, чем может показаться. Например, в повседневной жизни практически все мы сталкиваемся с эксплуатацией автомобиля, который представляет собой сложную механическую машину с агрегатами и механизмами, требующими регулярной смазки. Конструкция современного автомобиля, как правило, предполагает «пожизненную» смазку узлов шасси и агрегатов трансмиссии. И только двигатель – исключение, когда требуется регулярная замена смазочного материала. На самом деле здесь кроется лукавство и замена смазочного материала в узлах шасси и агрегатах трансмиссии требуется каждые 50-100 тысяч километров. Это обусловлено загрязнением смазки (масла) продуктами износа, пылью и насыщением влагой. Каким бы качественным и долговечным ни был смазочный материал, его следует обновлять по причине загрязнения. Загрязнение смазки (масла) усиливает трение деталей, результатом которого становится повышенный износ и нагрев узла трения. Нагрев узла вызывает изменение свойств смазочного материала и снова повышенный износ узла. Процесс приобретает нарастающий характер и ведёт к преждевременному выходу узла из строя.

Итак, одна из причин повышенного нагрева подшипника заключается в загрязнении смазки.

Ещё одним важнейшим условием обеспечения нормального температурного режима подшипника является степень заполнения смазкой полости подшипника. Смазка должна занимать 2/3 объема полости подшипника при частоте вращения до 1500 об/мин и 1/2 объёма при частоте вращения свыше 1500 об/мин. Если количество смазки недостаточно, подшипник будет перегреваться из-за неустойчивого режима смазывания. Если смазки в подшипнике слишком много, подшипник перегревается от повышенного гидравлического трения. В обоих случаях перегрев приводит к повышенному износу подшипника и потере свойств смазки.

Вывод: количество смазки в подшипнике должно быть оптимальным и соответствовать скоростному режиму его работы. Принцип «кашу маслом не испортишь» здесь не подходит.

Рассмотрим теперь влияние на температурные режимы подшипников такой важнейшей характеристики смазки, как вязкость базового масла.

С точки зрения обеспечения минимального внутреннего разогрева подшипника, наиболее тщательно следует подбирать смазку по вязкости базового масла. Вязкость базового масла должна соответствовать скоростному режиму подшипника и рабочим температурам. Чем выше скорость вращения вала, который опирается на подшипник, тем меньше должна быть вязкость. Чем выше механические нагрузки – тем выше требуется вязкость базы. Вязкость базового масла рассчитывается с помощью скоростного фактора подшипника и подбирается по специальным таблицам или графикам. Об этом — подробно в статье «как выбрать смазку».

Выводы:

1. чем выше вязкость базового масла в смазке, тем более высокие температуры и нагрузки способна обеспечить смазка.
2. чем ниже вязкость базового масла, тем более низкие рабочие температуры и более скоростные режимы допускает смазка.
3. чем выше вязкость базового масла, тем более смазка склонна к внутреннему разогреву.
4. чем ниже вязкость базового масла, тем больше разогрев подшипника при высоких механических нагрузках.

Значит: вязкость базового масла должна быть оптимальной для данных скоростных, нагрузочных и температурных условий работы подшипника.

Давайте теперь вместе рассмотрим, как всё-таки преодолеть проблемы обеспечения долговечности подшипников за счет смазочного материала, если невозможно избежать их перегрев.

В реальном производстве механические и тепловые нагрузки в оборудовании могут существенно отличаться от расчетных. Это связано с разными причинами – их мы рассматривать не будем, так как в основном они носят организационный характер. Обсудим принципы корректировки типа смазки в зависимости от особенностей работы подшипника в реальных условиях.

Наиболее часто необходимость что-то менять возникает, когда температурный режим работы подшипника превышает расчетный. Потребитель вынужден использовать смазки с более высокотемпературной стойкостью, заменяя, например, смазки на простом загустителе смазками на комплексном загустителе. Это наиболее часто встречающийся случай замены. К самым распространенным смазкам на простом загустителе относятся смазки, загущенные литиевым мылом. У компании ExxonMobil, например, это серия “Mobilux EP”, у Shell это серия Alvania, у Total – серия Multis и так далее. В этих случаях замена на комплексно-литиевые смазки даёт отличный результат. Так смазки от российской компании АРГО на комплексно-литиевом загустителе из серии Termolit 3000 прекрасно заменяют западные смазки на простом литиевом загустителе, превосходя их по высокотемпературным свойствам.

Вот пример смазок АРГО серии “Termolit 3000”:

Из таблицы видно, что максимальная рабочая температура для комплексно-литиевых смазок достигает 160ºС. Кратковременно допускается нагрев до 180ºС. Это существенный прирост допустимых температур относительно простых литиевых смазок с максимально рабочей температурой 120-130ºС. Обычно этого запаса как раз и не хватает.

Ещё одним нештатным изменением условий работы подшипника является влажность и попадание воды внутрь подшипника. Это встречается, например, в металлургическом производстве в прокатном оборудовании. Прокатные валки и ролики рольгангов обильно орошаются водой, которая через уплотнения попадает в подшипники, разрушая и вымывая смазочный материал. Сложность обеспечить герметичность крупногабаритных подшипников вынуждает смириться с обводнением и диктует необходимость использовать специальные водостойкие смазки. Для этих целей хорошо подходят смазки на комплексе сульфоната кальция, совмещая в себе высокотемпературные свойства и чрезвычайную водостойкость. Сульфонатно — кальциевые смазки как нельзя лучше подходят для металлургии.

Вот пример смазки на загустителе сульфоната кальция от компании АРГО “TermoLub S460”:

Как видно из таблицы, максимальная рабочая температура смазки АРГО “TermoLub S460” достигает 180ºС, чем она практически не уступает комплексно-литиевым смазкам, полезно отличаясь хорошей водостойкостью.

Таким образом, наиболее «выдающимися» высокотемпературными свойствами и водостойкостью отличаются смазки на комплексе сульфоната кальция. Вот краткие технические характеристики еще одной смазки АРГО на CaS загустителе —  “TermoLub S220”:

Итак, в этой статье мы вместе с вами рассмотрели причины повышенного нагрева подшипников качения, указали на условия, которые необходимо соблюдать для обеспечения нормальной эксплуатации подшипников. Обсудили также способы компенсирования вредного воздействия повышенных температур и влажности за счет использования смазок с более высокими эксплуатационными свойствами.

Прочие причины нагрева подшипника слишком индивидуальны, поэтому их сложно систематизировать в одной статье.

До новых встреч!

Допустимая температура нагрева подшипников электродвигателей

Вкладыши подшипников скольжения не должны нагреваться выше 80°С, а разность между температурами вкладышами и окружающего воздуха не должна быть выше 45°С.

Температура масла в подшипнике без маслоохладителя ниже температуры вкладыша на 5…10°С, поэтому масло в таких подшипниках не должно нагреваться выше 70…75°С. Для подшипников с принудительной смазкой температура масла на сливе из подшипников не должна превышать 65°С. Температура подводимого масла при длительной работе не должна быть выше 40…45 и ниже 25°С.

Согласно ГОСТ 183-86 для подшипников качения предельно допустимое значение температуры составляет 100°С. Но в большинстве случаев фактическая температура подшипников качения значительно ниже этого значения. Если температура подшипника заметно повысилась, а температура двигателя и наружного воздуха остались на прежнем уровне, это свидетельствует о появлении дефекта в подшипнике. Двигатель при первой возможности следует остановить для ревизии.

Вибрация двигателя, измеренная на каждом подшипнике, не должна превышать следующих значений:

Вращения, об/мин…….3000 2500 2000 1500 1000 750 и ниже

Вибрации, мкм……… 50 60 70 100 130 160

Повышенная вибрация ослабляет крепления обмоток и увеличивает износ подшипников и других частей. При сильной вибрации могут произойти задевания ротора за статор, поломка вала ротора и нарушение контакта в обмотка.

Холодный двигатель с короткозамкнутым ротором допускается пускать 2…3 раза подряд, а горячий – не более одного раза. При большем числе пусков подряд обмотки двигателя перегреваются от пускового тока, что значительно сокращает их срок службы.

3. Обслуживание двигателей, надзор и уход за ними

Подписка на рассылку

Рабочая температура электродвигателя (в дальнейшем ЭД) определяется в первую очередь классом нагревостойкости изоляции обмоток. И её контроль очень важен. При перегреве электродвигатель может быть повреждён.

Классы нагревостойкости изоляции обмоток

Обмотки – наименее устойчивая к нагреву часть конструкции электродвигателя. Поэтому предел рабочей температуры всего устройства определяется именно температурой, при которой они перегорают.

Выделяют следующие классы нагревостойкости изоляции обмоток:

• У (максимальная температура – 90 градусов Цельсия). Обмотки выполняются из бумаги или натуральных тканей без дополнительной изоляционной пропитки;
• А (максимальная температура – 105 градусов Цельсия). Обмотки бумажные или из натуральных тканей с дополнительной изоляционной пропиткой;
• Е (максимальная температура – 120 градусов Цельсия). Обмотки из органической плёнки синтетического происхождения;
• B (максимальная температура – 130 градусов Цельсия). Обмотки из стекловолокна или минеральных составов;
• F (максимальная температура – 155 градусов Цельсия). Обмотки из стекловолокна или минеральных составов с синтетической связующей пропиткой;
• H (максимальная температура – 180 градусов Цельсия). Обмотки из стекловолокна или минеральных составов с кремнийорганической связующей пропиткой;
• С (максимальная температура от 180 градусов Цельсия). Обмотки из термоустойчивых материалов с неорганической связующей пропиткой или без неё.

Если рабочая температура асинхронного двигателя слишком мала, то перевести его на более высокий класс нагревостойкости можно лишь при капитальном ремонте с заменой обмоток.

Рабочая температура подшипников электродвигателей

Кроме обмоток, к температурным условиям работы также очень чувствительны и подшипники электродвигателя. Установленные нормы нагрева следующие:

• Подшипники качения – 95-100 градусов Цельсия;
• Подшипники скольжения – 80-85 градусов Цельсия;
• Стальные детали коллектора и контактных колец – 105-110 градусов Цельсия.

При достижении критических значений температуры подшипника необходимо либо уменьшить нагрузку на используемый ЭД, либо организовать систему охлаждения.

Температурный режим эксплуатации электродвигателей

Нормальные значения температуры внешней среды, при которых электродвигатель работает с номинальной мощностью, определяются климатическим исполнением ЭД. Так, машины с исполнением У1 и ХЛ1 предназначены для эксплуатации при температуре внешней среды до +40 градусов Цельсия, У3 и Т2 – до +45 градусов Цельсия, Т1 – до +50 градусов Цельсия. Если температура внешней среды превышает данный параметр и организовать охлаждение не получится, то необходимо снизить нагрузку на используемый электродвигатель.

Для контроля за температурным режимом следует отслеживать напряжение в питающей сети. При его снижении до 95% от номинального и ниже на ЭД подаётся повышенный ток, что приводит к перегреву устройства. Аналогичное явление наблюдается и при повышении напряжения до 110% и выше от номинального, поскольку вихревые потоки приводят к нагреву статора.

Согласно статистике, срок службы изоляции при повышении температуры на 8 градусов выше допустимой нормы вдвое снижает её эксплуатационный период. Поэтому, для сохранения работоспособности машины, стоит выяснить допустимую рабочую температуру, не допускать перегрева и превышения (либо снижения) токовых нагрузок.

Повышенное нагревание подшипников асинхронного двигателя

ПОВЫШЕННОЕ НАГРЕВАНИЕ ЧАСТЕЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
14. Повышенное нагревание подшипников

Допускаемая температура подшипника в значительной мере определяется нагревостойкостью смазки. В асинхронных двигателях используются главным образом подшипники качения с густой смазкой и только в крупных машинах применяются подшипники скольжения с жидкой смазкой. Потери от трения в подшипниках качения значительно меньше, чем в подшипниках скольжения. Повышенное нагревание подшипников вызывается недоброкачественным изготовлением электродвигателя и неудовлетворительными условиями эксплуатации.
Для электрических машин общего применения предельная допускаемая температура подшипников качения согласно ГОСТ 183-74 составляет 100° С. Повышенное нагревание может быть следствием неправильных размеров частей электродвигателя, определяющих положение подшипника. Для свободного удлинения вала при нагревании должна быть предусмотрена возможность осевого смещения обоих шарикоподшипников (рис. 22, а) или одного из шарикоподшипников (рис. 22, б), если наружное кольцо второго подшипника закреплено. Если один из подшипников роликовый, то наружные кольца обоих подшипников закрепляются бортиками крышек, так как подшипник с цилиндрическими роликами допускает осевое смешение вала. Отсутствие осевого зазора между наружными кольцами обоих шарикоподшипников и крышками приводит к значительному увеличению трения в подшипниках и повышенному нагреванию их. Такое же действие оказывает и слишком тугая посадка наружного кольца подшипника в подшипниковом щите. Признаком этих недостатков изготовления является затрудненное вращение ротора, особенно в нагретом состоянии электродвигателя.

Рис. 22. Осевые зазоры: а — у двух подшипников, б — у одного подшипника

Трение в подшипниках увеличивается с возрастанием радиальной и осевой нагрузок. Большая радиальная нагрузка может быть вызвана неправильной центровкой электродвигателя и приводимой им во вращение машины или увеличенным натяжением ремня. Большая осевая нагрузка, как правило, обусловлена свойствами передачи (червячной, с коническими зубчатыми колесами и др.) или большой массой вращающихся частей при вертикальной установке электродвигателя. В процессе эксплуатации увеличение трения может произойти вследствие большого количества смазки, загрязнения подшипника пылью, повреждения рабочих поверхностей, слишком тугим уплотнением.
Предельная допускаемая температура подшипников скольжения согласно ГОСТ 183-74 составляет 80° С (при этом температура масла должна быть не более 65° С). Повышенное нагревание подшипников скольжения обычно связано с нарушением жидкостного трения, которое может быть вызвано отклонением радиального зазора в подшипнике от оптимальной величины, неправильным выполнением маслораспределительных каналов, недостаточной подачей масла, низкой вязкостью его.
Величина радиального зазора в подшипнике оказывает существенное влияние на размеры масляного клина и его подъемную силу. При малом зазоре затруднено образование масляного клина и малая толщина слоя масла вызывает повышенные потери от трения. При большом зазоре опорная поверхность масляного клина ограничивается небольшой дугой по окружности шейки вала и работа подшипника становится неустойчивой. Образование масляного клина облегчается при повышенной скорости, поэтому чем больше скорость вращения вала и диаметр его шейки, тем большей получается величина оптимального зазора. В табл. 2 приведены рекомендуемые размеры зазора в неразъемном подшипнике в зависимости от диаметра шейки вала для различной скорости вращения.

Таблица 2 Величина верхнего зазора между шейкой вала и втулкой подшипника (в мм)

Диаметр вала, мм

Скорость вращения, об/мин

0,060-0,130
0,075-0,160
0,095-0,195
0,120-0,235
0,150-0,285
0,180-0,330

Этой таблицей можно пользоваться для машин мощностью до 1000 кВт при скорости вращения до 1500 об/мин и для машин мощностью до 200 кВт при скорости вращения 3000 об/мин.
В разъемном подшипнике с подачей масла кольцом величина оптимального зазора соответствует данным табл. 2 в случае, если внутренняя поверхность вкладышей имеет форму кругового цилиндра.
В настоящее время наиболее распространены два способа подачи масла к трущимся поверхностям – кольцом и насосом. Недостаточная подача масла при первом способе вызывается малой массой или неправильной формой кольца, низким уровнем масла в подшипнике, большой вязкостью масла. При втором способе уменьшение подачи масла может быть следствием малого сечения маслопровода (малые отверстия в уплотнительных прокладках фланцевых соединений), засорения фильтра, низкого уровня масла в баке.
При большой скорости шейки вала и значительной нагрузке расход масла, необходимый для охлаждения подшипника, не может быть обеспечен кольцом, и в этом случае применяют насос. Масло обычно подается к рабочим поверхностям подшипника через отверстие в верхнем вкладыше. Облегчение растекания масла достигается расточкой средней части этого вкладыша по увеличенному радиусу; при этом зазор по вертикальному диаметру становится в 2-3 раза больше указанного в табл. 2, однако для уменьшения утечки масла необходимо сохранить у краев вкладыша пояски с нормальным зазором. Для сохранения устойчивости масляного клина расточку нижнего вкладыша следует производить с учетом зазора по табл. 2.
Для измерения зазора в подшипнике с неразъемной втулкой используется набор калиброванных проволок. Зазор между верхним вкладышем и шейкой вала проверяют при помощи свинцовой проволоки диаметром 1 мм. Кусочки проволоки длиной 20—30 мм укладывают на плоскости разъема вкладышей и на шейку вала, как показано на рис. 23, а. Затем производят сборку подшипника и затягивают болты. После разборки подшипника сплющенные проволоки B1, С1, С2, В2, СЗ и С4 соответственно имеют толщину . Вертикальные зазоры в плоскостях вычисляются по формулам: Разность зазоров не должна превышать 0,1 среднего значения зазора.

Рис. 23. Измерение вертикального зазора: а — между шейкой вала и вкладышем, б — между крышкой подшипника и вкладышем

Плотность прилегания крышки подшипника к верхнему вкладышу проверяют также при помощи свинцовой проволоки. Кусочек проволоки укладывают на верхний вкладыш, остальные кусочки – между крышкой подшипника и корпусом (рис. 23, б). После сборки и последующей разборки подшипника измеряют значения толщины сплющенных проволок . Размер зазора между верхним вкладышем и крышкой подшипника Величина этого зазора не должна превышать 0,05 мм.
Причиной повышенного нагревания подшипников может также быть вибрация ротора, которая увеличивает потери в подшипниках.
Повышенное нагревание подшипника часто приводит к повреждению его рабочей поверхности, при котором дальнейшая работа электродвигателя становится невозможной. Характер повреждения зависит от материала рабочей поверхности подшипника. Баббитовая заливка начинает плавиться при температуре 240°С (баббиты марок Б-83, Б-16 и БH). Если расплавлена большая часть заливки, то происходит задевание ротора за статор. Бронзовые втулки и вкладыши могут выдерживать значительно большую температуру, однако в результате отсутствия смазки может произойти приварка вкладыша (или втулки) к шейке вала, ротор в этом случае затормаживается. При разборке такого электродвигателя приходится снимать подшипниковый шит, оставляя втулку на шейке вала.
Повреждение подшипника скольжения обычно происходит из-за невнимательности обслуживающего персонала, так как этой аварии предшествует значительное нагревание подшипника, которое может быть своевременно обнаружено.

Смотри еще по разделу:
НЕДОСТАТОЧНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ПОВЫШЕННОЕ НАГРЕВАНИЕ ЧАСТЕЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ПОВРЕЖДЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ

ПОВЫШЕННЫЙ УРОВЕНЬ ВИБРАЦИИ И ШУМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ПОВЫШЕННЫЙ ИЗНОС И ПОВРЕЖДЕНИЕ ЧАСТЕЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Температура — подшипник — качение

Cтраница 1

Температура подшипников качения не должна превышать 100 С, а для крановых двигателей с классом изоляции Н и с нагревостойкой смазкой ( типа ЦИАТИМ-221 или ВНИИНП-220) 120 С.
 [1]

Температура подшипников качения для большинства электрических машин не должна быть более 100 С. Обычно температура подшипника превышает температуру окружающей среды не более чем на 30 С, а температуру подшипникового щита на 5 — 10 С. Ненормальный нагрев подшипника обнаруживают сравнением их температур на нескольких однотипных машинах. Температуру в этом случае контролируют рукой, прикладывая ее к поверхности щита или крышки вблизи подшипника.
 [2]

Температура подшипников качения для большинства электрических машин не должна быть более 100 С. Обычно температура подшипника превышает температуру окружающей среды не более чем на 30 С, а температуру подшипникового щита на 5 — 10 С. Ненормальный нагрев подшипника обнаруживают путем сравнения их температур на нескольких однотипных машинах. Температуру в этом случае контролируют рукой, прикладывая ее к поверхности щита или крышки вблизи подшипника.
 [3]

Общий вид и схема установки предохранительной пробки.  [4]

Температура подшипников качения, работающих в нормальных условиях, не должна превышать 50 — 60 С.
 [5]

В процессе работы редуктора ведется наблюдение за температурой масла в картере редуктора, температурой подшипников качения и за шумом работы зубчатого зацепления. Температура масла в картере редуктора не должна выходить за пределы, указанные в параграфе Эксплуатация редукторов настоящей главы.
 [6]

Помимо устранений неисправностей в смазке редуктора и коробки скоростей должен быть установлен контроль за температурой подшипников качения.
 [7]

Температура подшипников скольжения независимо от продолжительности работы должна быть не выше 65 С, а температура подшипников качения колебаться в пределах 60 — 100 С в зависимости от серии и размеров подшипников, применяемой смазки и температуры окружающей среды, но не должна превышать максимально допустимой, указанной заводом-изготовителем. В циркуляционной системе смазки компрессора должно поддерживаться устойчивое давление масла, соответствующее указанию завода-изготовителя. Необходимо обеспечивать надежную блокировку электропитания двигателя с приборами, регистрирующими давление масла, отрегулировать работу пропускного клапана масло-системы, поддерживать непрерывное поступление масла ко всем местам смазки цилиндров и сальников и не допускать утечки масла из соединений маслопроводов и корпусов подшипников. В компрессоре должна быть обеспечена бесперебойная система водяного охлаждения. На трущихся поверхностях компрессора ( поршней по цилиндрам, сальников по штокам и крейцкопфов по направляющим) должны отсутствовать продольные риски и задиры.
 [8]

Температура масла в масляных ваннах и редукторах, а также температура нагревания подшипников, подпятников, корпусов электродвигателей и всех трущихся поверхностей деталей и узлов допускается не более 55 — 65 С. Температура подшипников качения может изменяться в пределах 60 — 110 С в зависимости от серии и размеров подшипников, применяемой смазки и температуры окружающей среды, но не должна превышать максимально допустимой температуры, указанной заводом-изготовителем.
 [9]

Очень важно проверить температуру подшипников, которая с достаточной для практики точностью может быть замерена термометром, ртутный конец которого обернут фольгой и приложен к подшипниковому щиту. Так, например, температура подшипников качения в наиболее распространенных машинах должна быть в пределах 60 — 70 С, а в машинах специального назначения может доходить до 120 С.
 [10]

Подшипники должны работать спокойно и без течи масла. При длительной номинальной нагрузке температура подшипников качения не должна превышать 100 С, скольжения 80 С.
 [11]

Для обеспечения их нормальной работы напряжение тока не должно колебаться более чем на 5 % номинального. Нагрев отдельных частей электродвигателей с обычной изоляцией не должен быть выше допустимого для данной электрической машины. Температура подшипников качения не должна превышать 95 СС, подшипников скольжения ( с кольцевой смазкой) — 80 С.
 [12]

Для обеспечения их нормальной работы напряжение тока не должно колебаться более чем на 5 % номинального. Нагрев отдельных частей электродвигателей с обычной изоляцией не должен быть выше допустимого для данной электрической машины. Температура подшипников качения не должна превышать 95 С, подшипников скольжения ( с кольцевой смазкой) — 80 С.
 [13]

Двигатели большой мощности чаще имеют подшипники скольжения. Смена жидких смазок у крупных двигателей производится 3 — 4 раза в год. Для контроля за температурой подшипников качения применяются в основном полупроводниковые термосопротивления ( например, в приборе типа АТВ-229), отличающиеся небольшими габаритами по сравнению с манотермомет-рами или термометрами сопротивления.
 [14]

Страницы:  

   1

Эксплуатационные особенности роликового подшипника. |ЧАСТЬ 2|

Подшипники качения могут выходить из строя преждевременно из-за чрезмерной или недостаточной нагрузки. Этот эффект обусловлен кинематическими характеристиками подшипников качения. Подвижные элементы подшипников, работающих на высоких скоростях, выталкиваются наружу центробежными силами. Вот почему требуется минимальная нагрузка, чтобы поддерживать вращающиеся элементы, вращающиеся вдоль и вокруг дорожек качения оптимальным образом, не создавая чрезмерного трения скольжения.

Для механизмов, где подшипники не достигают этой требуемой минимальной нагрузки, происходит трение скольжения, что приводит к чрезмерному износу и сокращению срока службы. Подшипники, работающие в условиях высоких скоростей или сильных вибраций, особенно подвержены повреждениям. Когда происходит чрезмерное трение скольжение, смазочный слой между компонентами подшипника может быть сдвинут в результате металлического контакта. Этот контакт вызывает мазки на беговых поверхностях. Получаемый урон даст заметный более высокий уровень шума, и более грубую работу с высокими вибрациями. Другим признаком такого явления может быть быстро растущая рабочая температура, что в конечном итоге приводит к отказу подшипника.

Минимальная нагрузка для обеспечения удовлетворительной ходовой производительности зависит от используемого типа подшипника и от конкретной скорости работы. В подавляющем большинстве механизмов требуемая минимальная нагрузка уже будет достигнута за счет веса валов и других деталей в узле подшипника. Некоторые типы подшипников особенно упорные подшипники очень чувствительны к условиям недостаточной нагрузки из-за их кинематической характеристики. Конкретная информация о минимальной нагрузке, требуемой для упорных подшипников, приведена в отдельных таблицах информации о продуктах. Для радиальных подшипников могут применяться следующие значения для минимальной нагрузки:

*) Рекомендуемая минимальная нагрузка задается в процентах от номинальной динамической нагрузки Cr

Динамические нагрузки на подшипники качения рассчитываются с использованием системы, находящейся в стандарте DIN ISO 281. Этот расчет предполагает определенную твердость подшипниковых колец и элементов качения, обычно изготовленных из хромовой стали.

Для всех подшипников качения NKE требуемая твердость гарантируется стандартной термической обработкой колец и элементов качения.

В всяком случае будут наблюдаться значительные изменения рабочих температур в структуре несущей стали. Это может изменить размерную и геометрическую точность несущих колец и включить потерю жесткости компонентов. Впоследствии снижается номинальная нагрузка подшипника.

Во время расчета подшипника необходимо учитывать эту потерю в рейтинге нагрузки.

Стандартная термическая обработка подшипников качения NKE обеспечивает стабилизацию размеров при постоянной рабочей температуре + 120 °C. Допускаются кратковременные пиковые значения до + 150 °C, которые не влияют на производительность подшипника. Поскольку эта термообработка стандартная, специальной маркировки на подшипнике не делается.

Подшипники, подверженные постоянным более высоким рабочим температурам, требуют специальной термообработки их колец. Такие подшипники NKE доступны по заказу, хотя необходимо учитывать пониженную грузоподъемность.

Чтобы определить снижение динамической нагрузки, применяемая формула в сочетании с коэффициентом уменьшения температуры, указанным в таблице.

где

C (t) = приведенная динамическая грузоподъемность, кН

C = рейтинг динамической нагрузки, указанный в таблицах продуктов, кН

Cr для радиальных подшипников

Ca для упорных подшипников

f (t) = коэффициент снижения температуры

Коэффициент снижения температуры:

Внимание:

В случае подшипников для высокотемпературных процессов в механизмах, смазка, уплотнение и конструкция подшипника должны быть тщательно отрегулированы. Кроме того, при работе с посадочными подшипниками также необходимо учитывать допустимый температурный диапазон уплотнений подшипников и смазки.

В некоторых случаях подшипники не вращаются, а выполняют только колебательные движения.

Расчет номинальной мощности приведен ниже:

p = показатель срока службы

для шариковых подшипников: p = 3

для роликовых подшипников: p = 10/3

L (10osc) = номинальный рейтинг для колебательного движения, 10 ^ 6 движений

C = динамическая грузоподъемность, кН

Cr для радиальных подшипников

Ca для упорных подшипников

P = максимальная эквивалентная несущая нагрузка, кН

φ = половина осциллирующей амплитуды, град.

Очень низкое внутреннее трение является одной из основных характеристик подшипников качения. Фракционные моменты подшипников качения обычно настолько малы, что их практически всегда можно игнорировать на практике. Однако для некоторых механизмов необходимо учитывать даже небольшое сопротивление трению.

Сопротивление трения для всех подшипников зависит не только от типа и размера подшипника, но и от конкретных данных механизма, таких как скорость, нагрузка и смазка.

Из-за того, что у шарикоподшипников есть глубокий паз они в целом имеют очень низкое внутреннее сопротивление, что делает их пригодными для высоких скоростей. Однако у некоторых типов подшипников, таких как цилиндрические роликовые подшипники и т.д., присутствует сравнительно высокое трение.

Контактные уплотнения (суффиксы RS, 2RS, RSR, 2RSR и т.д.) всегда создают дополнительное трение из-за предварительной загрузки их уплотнительных губ. Сепараторы (суффиксы Z, 2Z) работают как бесконтактные зазорные уплотнения с внутренним кольцом и впоследствии не генерируют дополнительного трения.

Дополнительное трение всегда создает дополнительное тепло. Именно поэтому максимальная рекомендуемая скорость уплотнительных подшипников ниже, чем у не уплотнительных подшипников.

Оценка фрикционного момента и обеспечение результатов достаточной практической точности возможны, применяя следующую формулу:

M = момент трения, Н*мм

μ = коэффициент трения

Pmax = максимальная загружаемая нагрузка подшипника, кН

d = диаметр отверстия, мм

Подшипники с контактирующими уплотнениями (суффикс RS, 2RS, RSR, 2RSR и т.д.) всегда имеют более высокое трение из-за предварительной загрузки их уплотнительных губ, касающихся внутреннего кольца.

Это дополнительное трение можно оценить, используя следующую формулу:

где

M (D) = дополнительный момент трения из-за контактных уплотнений, Н*мм

d = диаметр отверстия подшипника, мм

D = наружный диаметр подшипника, мм

f3, f4 = коэффициент, зависящий от типа

Это расчетное суммарное трение герметичного подшипника равно приблизительно:

Точность значений, найденных с использованием приведенной выше формулы, достаточна для общего практического использования. 6 rev

a1 = коэффициент надежности

aiso = коэффициент для комбинированного рассмотрения смазки, материала подшипника, загрязнения.

Расчет номинального срока службы подшипника с использованием стандартизованного метода предполагает надежность 90%. Это означает, что в группе идентичных подшипников, работающих в тех же условиях, существует потенциал 10%, не достигающий расчетного срока службы. Однако практические опыты доказали, что более половины всех подшипников превышают рассчитанный срок службы до 5 раз. Обычно для общей техники приемлема надежность в 90%; в других случаях может потребоваться более высокая надежность с последующей повышенной безопасностью. Это может быть достигнуто с использованием коэффициентов надежности a1, перечисленных в таблице.

Очевидно, что для того, чтобы обеспечить максимальную надежность (L1m), значение срока службы будет уменьшено до 1/4 от стандартного, рассчитанного на 90% надежности (L10 м).

Если условия смазки, чистота и другие условия эксплуатации являются благоприятными, подшипники NKE из высококачественных сталей и высокое качество изготовления могут достичь бесконечного срока службы при экспонировании ниже определенного уровня нагрузки. Обычно предельная прочность на растяжение подшипника достигается, когда контактное давление верхнего загруженного элемента качения составляет около 1500 МПа. Соответствующая несущая предельная нагрузка Cu определяется типом подшипника, конструкцией внутреннего подшипника, профилем прокатных элементов и материала.

Одним из наиболее важных требований к удовлетворительной функции подшипника качения является правильный выбор смазки.

Основная задача смазки в подшипнике состоит в том, чтобы отделить металлические части подшипника друг от друга.

Стандартная формула для расчета номинального срока службы подшипника предполагает хорошее качество, чистую смазку, обеспечивающую достаточное разделение частей подшипника. Такое разделение будет достигнуто только тогда, когда смазочный слой (2) встанет между опорными кольцами (3) и элементами (1) качения, чтобы отделить смежные поверхности.

Поэтому слой смазки должен иметь толщину (s) больше, чем сумма шероховатости поверхности (Ra) или (1/2 Ra). Кроме того, никакие другие посторонние частицы или примеси не загрязняют смазку.

Наращивание смазочного слоя в подшипнике в основном зависит от консистенции смазки во время работы. Это называется рабочей вязкостью.

Термин кинематическая вязкость определяется как степень, в которой жидкость сопротивляется тенденции течь. Это одна из самых важных характеристик смазки. Для базовых смазок будет указана вязкость используемого масла.

Температура непосредственно влияет на вязкость масла / смазки, а последующие значения вязкости зависят от индивидуальных температур. Номинальное значение вязкости (v40) основано на температуре окружающей среды 40 °C.Требуемая минимальная вязкость смазки во время работы зависит от следующих факторов:

• размер подшипника

• рабочая температура

• скорость вращения

Простая и в целом точная оценка влияния смазки на расчетный срок службы подшипника возможна с использованием следующих диаграмм и инструкций:

1. 2 / с

Значение k> 1 указывает на хорошую или даже очень хорошую смазку. Если k меньше 1, полное разделение металлических поверхностей не произойдет, и следует использовать смазки с добавками.

Шаг 4:

В данном примере коэффициент вязкости k равен:

Это показывает, что выбранная смазка с точки зрения ее вязкости является хорошим выбором для ожидаемых условий эксплуатации.Ожидаемая вязкость должна обеспечивать достаточное разделение опорных поверхностей.

Шаг 5:

Определение коэффициента a iso

При значении k, полученном на этапе 4, для правильного продукта необходимо выбрать правильный выбор кривой.

Пересечение частного (e (c) * Cu / P) с соответствующей кривой дает искомый коэффициент a iso.

» Что нормально: роль температуры в подшипниках

15 февраля 1998 г.

6 Minutes

Специалисты по техническому обслуживанию на заводе по производству стекла недавно воочию убедились, как высокие температуры могут воздействовать на подшипники качения и потенциально повреждать их. Подшипники вентилятора, используемого для отвода перегретого воздуха в процессе производства стекла, начали перегреваться. Температура подшипников, которая обычно колебалась около 170°F, поднялась до 195°F. Пока вентилятор продолжал работать, технические специалисты проконсультировались с инженером по подшипникам, чтобы найти решение. Но их усилия опоздали: к тому времени, когда собрание закончилось, смазка внутри подшипника высохла, и из подшипника начал исходить дым, что привело к остановке.

Специалисты по техническому обслуживанию на заводе по производству стекла недавно воочию убедились, как высокие температуры могут воздействовать на подшипники качения и потенциально повреждать их. Подшипники вентилятора, используемого для отвода перегретого воздуха в процессе производства стекла, начали перегреваться. Температура подшипников, которая обычно колебалась около 170°F, поднялась до 195°F. Пока вентилятор продолжал работать, технические специалисты проконсультировались с инженером по подшипникам, чтобы найти решение. Но их усилия опоздали: к тому времени, когда собрание закончилось, смазка внутри подшипника высохла, и из подшипника начал исходить дым, что привело к остановке.

Анализ отказов быстро выявил причину: температура процесса 1000°F или выше, возникающая в процессе производства стекла и приводящая к температуре окружающей среды 220°F. Завод немедленно предпринял шаги по механической защите подшипников вентилятора от этого сильного нагрева. Кроме того, «плавающий» подшипник в конструкции вентилятора был смещен в корпусе, что обеспечило ему больше места для перемещения в осевом направлении для компенсации расширения вала.

Более высокие, чем обычно, рабочие температуры, вызванные условиями окружающей среды или возникающие внутри самого подшипника, могут повредить подшипники качения. Нормальные рабочие температуры различаются в зависимости от применения. Специалисты по техническому обслуживанию должны знать об этих различиях, а также должны знать общие причины перегрева подшипников и способы их устранения.
Электродвигатели

Шариковые подшипники, используемые в большинстве электродвигателей, представляют собой предварительно смазанные экранированные шарикоподшипники. Нормальная рабочая температура подшипников двигателя находится в диапазоне от 140° до 160°F. Как и во всех подшипниках, это измерение следует проводить на наружном кольце подшипника. Если наружное кольцо недоступно, выполните измерение на корпусе и добавьте от 15° до 20°F, чтобы определить правильную температуру подшипника.

Смазка, содержащаяся в экранированных шарикоподшипниках электродвигателей, сохраняет эффективность примерно до 200–210°F. Для электродвигателей, используемых в условиях высоких температур, особое внимание следует уделить смазке подшипников.

Перегрев подшипников электродвигателя обычно связан со смазкой. Например, при повторной смазке открытых подшипников пользователи могут непреднамеренно использовать низкотемпературную смазку, которая не обеспечивает достаточную вязкость при нормальной рабочей температуре. Или пользователь может чрезмерно смазать подшипник, вынуждая шарики подшипника проталкивать избыток смазки при вращении. Этот эффект, называемый вспениванием, приводит к резкому повышению температуры. Другой причиной перегрева является смешивание несовместимых смазок, что может снизить консистенцию смазки и, возможно, общую вязкость. Во избежание перегрева тщательно следуйте рекомендациям производителя подшипника при повторной смазке.
Вентиляторы
Коммерческие вентиляторы обычно используют шариковые и роликовые подшипники, установленные в корпусах из чугуна или штампованной стали. Вентиляторы работают в самых разных условиях окружающей среды: от минусовых температур для крышных вентиляторов до чрезвычайно высоких температур для вентиляторов, используемых в промышленных процессах. Нормальные рабочие температуры подшипников варьируются в зависимости от окружающей среды и области применения.

Стандартная смазка в большинстве подшипников вентиляторов остается эффективной до рабочей температуры 180°F. Если установившиеся рабочие температуры превышают 180°F, рассмотрите возможность использования смазки на синтетической основе. Вязкость синтетического масла не так сильно зависит от температуры, как стандартное минеральное масло, а скорость окисления намного ниже. Для рабочих температур выше 200°F может потребоваться система циркуляции масла. Эти системы прокачивают чистое холодное масло через подшипниковый узел. Затем масло охлаждается в резервуаре перед возвратом в подшипник.

В вентиляторах горячего газа должны быть приняты специальные меры для защиты подшипников от высоких температур. Практически во всех случаях алюминиевый диск или маслоотражательное кольцо, расположенное на валу между подшипником и корпусом вентилятора, может выступать в качестве теплозащитного экрана. Часто для направления охлаждающего воздуха через корпус подшипника или вал можно использовать вентилятор или сжатый воздух.
Насосы

В зависимости от области применения нормальная рабочая температура подшипников насосов находится в диапазоне от 100°F до 180°F, в большинстве случаев рабочая температура составляет от 140°F до 160°F. Хотя в некоторых вертикальных насосах используется консистентная смазка, в большинстве насосов предпочтительным смазочным материалом является масло. Стандартные подшипниковые масла в насосах остаются эффективными примерно до 180°F. Если нормальные рабочие температуры выше 180°F, следует использовать синтетическое масло. Если температура превышает 200°F, вероятно, потребуется система циркуляции масла.

Как и в других случаях применения подшипников, более высокие, чем обычно, рабочие температуры в насосах могут быть вызваны избыточной смазкой подшипников. Перегрев также может быть вызван несоосностью подшипников или проскальзыванием шариков внутри подшипника. Имеются подшипники специальной конструкции, исключающие проскальзывание шариков. В идеале необходимо регулярно контролировать температуру подшипников в насосах, особенно в критических условиях.
Зубчатые передачи

Подшипники зубчатых передач обычно работают при температуре 160–180 °F и смазываются статическими масляными системами. Поскольку усовершенствованная технология позволяет уменьшить размер зубчатых передач, существует растущая тенденция к передаче большей мощности через привод заданного размера, чем когда-либо прежде. Такая практика может привести к перегреву подшипников в зубчатых передачах и может потребовать использования альтернативных методов охлаждения. Когда рабочие температуры превышают 180°F, систему разбрызгивания масла в маслосборнике следует дополнить охлаждающим вентилятором или водяными змеевиками картера или заменить системой циркуляции масла. Если эти подходы неосуществимы, синтетическое масло, одобренное изготовителем зубчатой ​​передачи, может позволить разумные интервалы замены масла при более высоких рабочих температурах.

Проблемы с установкой подшипников также могут привести к перегреву подшипников зубчатой ​​передачи. При замене конических роликоподшипников они могут быть чрезмерно предварительно нагружены или смещены во время монтажа, что приводит к перегреву подшипников. Чтобы свести к минимуму перегрев, убедитесь, что подшипники установлены правильно.
Применение в печах и печах

В печах для производства плитки и кирпича, сталеплавильных печах и аналогичных устройствах температура окружающей среды 2000°F или выше не является редкостью. Здесь специально разработанные радиальные шарикоподшипники часто используются в узлах колес тележек и транспортных средств, транспортирующих материал через печи и печи. Эти подшипники работают на низких скоростях, требуют минимального обслуживания и могут выдерживать гораздо более высокие температуры, чем обычные подшипники. Подшипники термостабилизированы, а кольца и шарики подшипников покрыты фосфатом марганца для защиты от коррозии и улучшения характеристик сухого хода. Одна разновидность содержит смазочную пасту, которая сохраняет эффективность примерно до 500°F. Второй вариант, предназначенный для еще более суровых условий, имеет сегментированный графитовый сепаратор, который служит смазкой подшипника, и
температурный предел 650°F.

Несмотря на эти специальные конструкции, высокотемпературные подшипники могут перегреваться и повреждаться при воздействии температур, превышающих их эксплуатационные пределы. Подшипники должны быть защищены от внешних условий кожухом и/или теплозащитной юбкой.

Подводя итоги, можно сказать, что правильная смазка подшипников является первоочередной задачей во всех высокотемпературных применениях. Эта озабоченность усугубляется тенденцией запуска промышленного оборудования на более высоких скоростях, чем предполагалось изначально, что еще больше увеличивает температуру подшипников. Общее правило состоит в том, чтобы обеспечить минимальную вязкость, требуемую при ожидаемой рабочей температуре: 100 SUS (20 сСт) для подшипников качения и 70 SUS (13 сСт) для шарикоподшипников. Кроме того, повышенное тепловое расширение вала необходимо учитывать как в осевом направлении (чтобы исключить возникновение высоких осевых нагрузок), так и в радиальном направлении (чтобы обеспечить достаточный радиальный внутренний зазор во избежание предварительного натяга). Решение может также предусматривать использование пластичной смазки на синтетической основе или переход на другую систему подачи смазки, такую ​​как циркуляционное масло.
Эта статья появилась в дополнении к PTDA.
Уильям Х. Детвейлер ,

Старший инженер по применению

Как управлять горячими подшипниками на вашем предприятии

После осмотра оборудования техник по техническому обслуживанию обнаружил, что несколько подшипников «нагреваются». Эти подшипники добавляются в список для определенного действия.

Может быть написано рабочее задание на замену подшипников, или кто-то может полить охлаждающей водой корпуса подшипников. Даже если известны фактические температуры подшипников, часто никто не понимает, какие действия требуются при каких температурах.

Измерение температуры подшипников

Прежде чем предпринимать какие-либо действия, следует ответить на вопрос, насколько горячий подшипник. Горячая на ощупь может быть только 130 градусов по Фаренгейту, так как 120 градусов по Фаренгейту, как правило, является пороговой температурой, при которой вы все еще можете держать руку на поверхности. Несмотря на то, что могут быть серые области для определения подходящих действий при определенных температурах, некоторые рекомендации могут обеспечить согласованность и помочь персоналу предприятия принимать более правильные решения.

Первым шагом должно быть определение фактической температуры контролируемых подшипников. Имейте в виду, что измеренные температуры являются только поверхностными температурами корпусов подшипников.

Фактическая температура подшипников будет на 15-25 градусов выше. При измерении температуры следите за состоянием и типом поверхности. Кроме того, убедитесь, что коэффициент излучения измерительного устройства соответствует измеряемой поверхности. Большинство темных поверхностей из углеродистой стали имеют коэффициент излучения около 0,95, в то время как блестящая нержавеющая сталь или алюминий имеют гораздо более низкий коэффициент. Типичный снимок с инфракрасной камеры показан ниже.

Накопление технологического процесса на корпусах подшипников может привести к более низким измеренным температурам, когда фактическая температура подшипников намного выше. Отложения изолируют подшипник и не позволяют ему рассеивать тепло, что, в свою очередь, делает подшипник еще более горячим.

Температурные проверки должны выполняться в одних и тех же местах на оборудовании и подшипниках. При измерении в разных местах можно ожидать колебания температуры подшипников из-за зон нагрузки, температуры окружающей среды, уровня смазки и т. д. Согласованность также важна, когда измерения проводят разные люди.

Инфракрасное изображение корпуса подшипника

Температурные условия подшипников

Большая часть прецизионно установленного и смазанного оборудования будет работать при температуре менее 180 градусов по Фаренгейту. Температура подшипника ниже 180 градусов по Фаренгейту обычно считается приемлемой (см. таблицу ниже). Конечно, могут быть и другие последствия работы в этом «хорошем» диапазоне. Более высокая рабочая температура приведет к более быстрому износу смазки подшипников.

При температуре более 150 градусов по Фаренгейту срок службы смазки может сократиться на 50 процентов на каждые дополнительные 18 градусов по Фаренгейту. Более высокая рабочая температура также означает более низкую рабочую вязкость смазки, что может снизить общую надежность оборудования. На приведенной ниже диаграмме показано, как максимальная температура для конкретного смазочного материала (индекс вязкости) и типа подшипника может ограничивать максимальные рабочие температуры.

Таблица температурных условий подшипников

Внимание Условия

В условиях осторожности температура подшипника может составлять от 180 до 200 градусов по Фаренгейту. Хотя это немного выше желаемого, это может быть типичной рабочей температурой для некоторого оборудования. Поэтому важно иметь историю рабочих температур для оборудования в этом диапазоне, чтобы определить, является ли температура нормальной.

Для коробок передач пределы температуры поддона составляют менее 200 градусов по Фаренгейту, как это определено Американской ассоциацией производителей зубчатых колес (AGMA). Для этой рабочей температуры обычно рассматривается подшипник с зазором C3. Продолжайте регулярный мониторинг и следите за любыми значительными изменениями температуры.

Другим фактором, столь же важным, как и абсолютная температура подшипника, является изменение температуры, которое указывает на изменение состояния. Изменение температуры более чем на 50 градусов по Фаренгейту вызывает беспокойство независимо от того, в каком диапазоне условий находится абсолютная температура. При таком типе изменений необходимо усилить мониторинг и расследование.

Небольшие изменения температуры, как правило, не вызывают особого беспокойства. Для недавно смазанного подшипника может быть нормальным повышение температуры на 25-30 градусов по Фаренгейту. Скорость и нагрузка машины, а также условия окружающей среды (зима/лето) также влияют на абсолютную температуру.

К другим факторам, которые могут вызвать повышение температуры, относятся повышенное трение в подшипниках (плохая смазка, высокая нагрузка, высокая скорость и т. д.), чрезмерная смазка (избыточное давление смазки), высокий уровень масла (масляная вспенивание) и несоосность.

Условия оповещения

В аварийном состоянии температура подшипника может составлять от 200 до 250 градусов по Фаренгейту. Эти повышенные температуры могут быть вызваны перегревом, недавно смазанным подшипником, проблемами с уровнем масла, ранними стадиями отказа подшипника и т. д.

Обязательно проверьте условия процесса, последний цикл смазки или уровень масла. Также может потребоваться увеличить частоту наблюдения за изменениями температуры. Безопасная рабочая температура смазки обычно составляет 75 процентов от температуры каплепадения. Если подшипник работает в условиях, когда шейка нагревается, этот диапазон повышенных температур может быть нормальным для работы. Для этого также потребуется клиренсный подшипник C4.

Аварийные состояния

В аварийном состоянии температура подшипника может составлять от 250 до 300 градусов по Фаренгейту. Подшипники, работающие в этом температурном диапазоне, вероятно, находятся на определенной стадии отказа. Количество оставшейся жизни может сильно варьироваться. Используйте другие прогностические технологии (вибрация, инфракрасное излучение, ультразвуковой контроль и т. д.) и увеличивайте частоту мониторинга состояния до тех пор, пока не будут предприняты корректирующие действия.

Кроме того, сведите к минимуму нагрузку на подшипники, ограничив количество запусков/остановок и уменьшив изменения скорости/нагрузки. Начните подготовку плана обслуживания (закажите материалы, определите объем работ и т. д.) для выполнения корректирующих действий в случае запланированного события или незапланированного сбоя. Будьте осторожны при смазке любого подшипника, находящегося в аварийном состоянии, так как смазка (особенно консистентная смазка) может повысить рабочую температуру и даже привести к выходу из строя.

Кривая зависимости вязкости масла от температуры (арт. SKF)

Условия отключения

В состоянии срабатывания/выключения оборудования температура подшипников может превышать 300 градусов по Фаренгейту. Подшипники при такой температуре, вероятно, находятся на последних стадиях отказа. В зависимости от конструкции оборудования отказ может быть быстрым и катастрофическим. Время реакции может составлять часы, а не дни.

В этот момент подшипник ушел, поэтому ваши действия должны быть направлены на минимизацию вторичного выхода из строя оставшихся компонентов (вала, корпуса и т. д.). Может быть рекомендовано немедленное отключение/отключение оборудования для предотвращения катастрофического отказа и дополнительного ущерба.

Целостность и геометрия подшипников могут быть серьезно нарушены в этом диапазоне температур, так как температура термостабилизации для многих подшипников составляет от 300 до 400 градусов по Фаренгейту. в немедленной неудаче.

Методы охлаждения

Если температура подшипника сильно повышена, распыление воды может привести к его взрыву. Не допускайте попадания воды на подшипник или корпус подшипника. Вода может мигрировать в подшипник и привести к разрушению смазочной пленки. Также может возникнуть коррозия.

Охлаждение корпуса горячего подшипника может привести к удалению зазоров подшипника, когда наружное кольцо остынет, поскольку внутреннее кольцо все еще будет горячим. Уменьшение радиального внутреннего зазора увеличит трение в подшипнике и резко сократит срок службы подшипника. Потенциал катастрофического отказа также увеличивается. Подшипники меньшего размера подвержены большему риску этого из-за их малых радиальных внутренних зазоров.

Использование вентилятора на корпусе подшипника может быть приемлемым методом охлаждения подшипника в аварийном или аварийном состоянии. Если подшипник находится в системе циркуляции масла, увеличение потока масла может также привести к охлаждению подшипника. Однако слишком большой поток масла может вызвать вспенивание масла и повышенное трение внутри подшипника.

Помощь эксперта

Если подшипник постоянно работает в аварийном или аварийном состоянии, вам может потребоваться консультация эксперта, чтобы оценить риск продолжения работы и определить возможные изменения для улучшения. Эти подшипники, которые постоянно работают при повышенных температурах, имеют хроническую проблему и требуют анализа для определения основной причины.

Хотя мониторинг температуры подшипников может быть относительно простым, принимаемые в результате решения потребуют оценки со стороны обученных специалистов, чтобы обеспечить принятие наилучших мер для обеспечения максимальной надежности оборудования.

Об авторе

Влияние рабочей температуры на подшипники качения

[1]
А. Брусилова, З. Габришова, Найчастейшие причины порушения валивыч ложиск, Триботехника. (2012).

[2]
К. Василько, Аналитическая теория трехсторонней обработки, Прешов, с. 395 и 398. (2007).

[3]
К. Василько, З. Мурчинкова, «Обрабатываемость как явление и оперативные методы ее определения». [Дж]. Технология производства, 18(2)321-324, (2018).

DOI: 10.21062/ujep/99.2018/a/1213-2489/mt/18/2/321

[4]
OVAKO, Стали для производства подшипников от Ovako, (2018), информация на http://www. ovako.com/Global/Downloads/Product_information/Ovako_Group/EN/Steels%20for%20Bearings%20from%20Ovako.pdf.

[5]
Г. Х. Джанг и др. и др., Анализ динамических характеристик системы шпинделя ГНБ, поддерживаемой шарикоподшипником, в связи с изменением температуры. Микросистемные технологии. 9 (2003). 4. С. 243-249.

DOI: 10.1007/s00542-002-0260-0

[6]
М. Йевтич и др. и др., Численные и экспериментальные аспекты термоиндуцированной вибрации в реальных роторах. Тепловая наука. 15. (2011). 2. С. 545-558.

DOI: 10. 2298/tsci110314039j

[7]
П. Фабиан, Э. Кечкова, П. Бетак, Tepelné spracovanie kovov, Žilina, (2007). с. 93.

[8]
J. Jech, Oceli na valivá ložiska a jejich tepelné zpracováni. Прага: СНТЛ. 1986. с.280.

[9]
КБМ. 2018. Ихлове ложиска. Информация на http://www.kbm.sk/stranka/ihlove-loziska/.

[10]
В. Ли и др. Скорость износа. Температура трения. и энергоемкость стали 52100 с различной микроструктурой при скольжении. Журнал материаловедения. 40 (2005). 21. с.

DOI: 10.1007/s10853-005-1508-8

[11]
Нонато Ф., Кавалька К.Л. Подход к учету жесткости и демпфирования эластогидродинамических точечных контактов в моделях равновесия шарикоподшипников с глубокими канавками. Журнал звука и вибрации. 333 (2014). 25. С. 6960-6978.

DOI: 10.1016/j.jsv.2014.08.011

[12]
Р. М. Митрович. и др., Влияние рабочей температуры на тепловое расширение и основные параметры радиального шарикоподшипника. Тепловая наука. Том 19. №5. стр. 1835-1844, (2015).

DOI: 10.2298/tsci141223091м

[13]
AP Markopoulos, J. Kundrák, FEM/AI Models for the Simulation of Precision Grinding [J] Manufacturing Technology (2016), 16(2)384-390.

[14]
Дж. Яо, С. Лицзянь, Х. Хайбо. и др., Определение теплопроводности материала и оптимизация структуры сверхточного оптического станка [J]. Журнал машиностроения. 2015(01): 167-175.

DOI: 10.3901/jme.2015.01.167

[15]
Дж. Чжан, CH. Фэн, Ю. Ма. el at., Механистическая модель для прогнозирования параметров резания при фрезеровании в микромасштабе [J]. Технология изготовления. 2017. 17(3):412-418.

[16]
Х. Ву, К. Ван, Г. Сунь, Л. Чжао, Исследование влияния упорного подшипника с масляной пленкой на тепловые характеристики высокоскоростной прецизионной шлифовальной головки [J]. Технология производства 2018. 18(2)330-336.

DOI: 10.21062/ujep/101.2018/a/1213-2489/mt/18/2/330

[17]
Информация на http://www.bearingcorporation.com/bearing-failure/.

[18]
Дж. Такаби, М. Хонсари, Экспериментальные испытания и термический анализ шарикоподшипников. Международная трибология. 60 (2013). Апрель, стр. 93-103.

DOI: 10.1016/j.triboint.2012.10.009

[19]
Дж. Ши, Ч. Р. Лю, О прогнозировании морфологии стружки и фазовых превращений при твердосплавной обработке. В международном журнале передовых производственных технологий. 27 (2005). 7. С. 645-654.

DOI: 10.1007/s00170-004-2242-0

[20]
Информация на https://www.skf.com/group/our-company/find-a-distributor/by-list/index.html.

[21]
Б. Лишчич и др. Теория и технология тушения, 2-й Бока-Ратон: Taylor & Francis Group LLC. 2010. с. 97.

[22]
К. Семрад, Механизмы и части. 2018. Информация на http://web.tuke.sk/lf-kli/Semrad%20Karol/Mechanizmy%20a%20casti/05-Capy%20a%20loziska.pdf.

[23]
L. Václav, a spol., Trenie ložiska and ich mazanie. 2018. Информация на http://www.tribotechnika.sk/tribotechnika-42009/trenie-loziska-a-ich-mazanie.html.

[24]
В. Оравчик, Poruchy valivých ložísk. 2018. Информация на http://www.engineering.sk/images/stories/2013/10oktober/Stroj13_10_dobehy.pdf.

[25]
Подшипник с ямками, 2011 г., информация на http://www. Differentials.com/wp-content/uploads/2011/12/Pitted-Bearing_0159.jpg.

[26]
Р. Заградничек. кол., Материалы и компоненты, Кошице (2015).

Термостойкий/заполненный консистентной смазкой шарикоподшипник/Максимальная рабочая температура 230°C | MISUMI

(!) [Пожалуйста, обновите версию ОС] Пользователи Windows 7 будут исключены из рекомендуемой среды с 15 декабря 2019 года в связи с прекращением поддержки Windows 7.

• MISUMI Home>
• Компоненты автоматизации>
• Вращательное движение>
• Подшипники>
• Шарикоподшипники>
• Термостойкий/заполненный консистентной смазкой шарикоподшипник/Максимальная рабочая температура 230°C

Щелкните это изображение, чтобы увеличить его.

Наведите указатель мыши на изображение для увеличения

• Предыдущая страница
• Следующая страница

• Скидка за объем

МИСУМИ

МИСУМИ

Подшипники, заполненные термостойкой смазкой, выдерживающей температуру до 230°С.

Part Number 

Loading. ..

CAD Download

0291

Номер детали	Количество минимального заказа	Скидка за объем	Дней до отгрузки	RoHS	Внутренний диам. d (Ø)	Внешний диам. D (Ø)	Ширина B (или T) (мм)	Номинальная базовая грузоподъемность Cr (динамическая) (Н)	Допустимая скорость вращения (об/мин)	Номинальная грузоподъемность Cor (статическая) (Н)
	1 шт.	В наличии	2 дня)	10	10	26	8	3900	2700	1570
	1 Piece(s)	Available	5 дней или более	10	12	28	8	4350	2500	1890
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	15	32	9	4750	2100	2260
1 шт.	В наличии	5 дней или более	10	17	35	10	5100	1900	2600
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	20	42	12	7950	1600	4000
	1 шт.	В наличии	5 дней или более	10	25	47	12	8550	1300	4650
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	30	55	13	11300	1100	6600
	1 шт.	В наличии	5 дней или более	10	10	30	9	4350	2500	1910
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	12	32	10	5800	2200	2440
	10291
	10291	9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999н 3 дня или более	10	15	35	11	6500	2000	3000
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	17	40	12	8150	1700	3840
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	20	47	14	10900	1400	5280
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	25	52	15	11900	1200	6300
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	30	62	16	16500	1000	9050
	1 Piece(s)	Available	2 дня)	10	10	22	6	2290	3100	1010
	1 Piece(s)	Available	2 дня)	10	12	24	6	2450	2700	1160
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	15	28	7	3700	2300	1800
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	17	30	7	3900	2100	2040
	1 Piece(s)	Available	5 дней или более	10	20	37	9	5400	1700	2960
	1 Piece(s)	Available	3 дня или более	10	25	42	9	5950	1400	3600
	1 Piece(s)	Available	5 дней или более	10	30	47	9	6150	1200	4000

Loading. ..

Basic Information

Raceway Ring Форма	Мяч	Материал внутреннего/внешнего кольца	СУС440К	Тип подшипника	Двойное экранирование
Тип внешнего кольца	Квартира	Точность (JIS)	Класс 0	Технические характеристики, Окружающая среда	Стандарт / термостойкость
Направление нагрузки	Радиальный	Количество рядов кольцевых дорожек	Однорядный	Стандарты размеров	Метрическая система
Материал тел качения	SUS440C Эквивалент.	Конструкция детали уплотнения	Двойное экранирование

Настроить

Очистить все

Дополнительные продукты в этой категории

Дополнительные продукты

Клиенты, которые просматривали этот товар, также просматривали

Техническая поддержка

Заводская автоматизация, электроника, инструменты и техническое обслуживание (техническое обслуживание, ремонт и эксплуатация)

Тел.: (60) 3 7960 8499 / ФАКС: (60) 3 7960 7499

9:00 — 18:00 (понедельник — пятница)
9:00 — 13:00 (суббота)

Технический запрос

Подшипники для высокотемпературных применений

Если ваши подшипники не выдерживают высоких температур, у ваших высокотемпературных применений могут возникнуть проблемы. Чрезвычайно высокая температура может оказывать множество неблагоприятных воздействий на подшипники, что может поставить под угрозу применение в высокотемпературных средах без надлежащей термостабилизации, которая включает в себя все, от прокатных станов до цепей, проходящих через печь.

Традиционные поставляемые подшипники обычно могут работать при температурах до 300 градусов по Фаренгейту. Любые температуры выше этой могут негативно повлиять на эффективность и эффективность этих подшипников из-за множества проблем.

Возможные тепловые проблемы для подшипников

Дополнительный износ

Со временем избыточное тепло может изменить микроструктуру стали, что приведет к сокращению расчетного срока службы подшипника. Трение, возникающее при вращении подшипника, создает тепло, которое может сделать и без того жаркую среду еще более экстремальной. Возникающее в результате тепло может вызвать множество проблем и может превратить естественный износ в неестественный износ, разрушая при этом подшипник.

Расширение

Тепло вызывает расширение металла, что может привести к деформации. Когда металл в подшипнике расширяется, это может уменьшить зазор между шариком и дорожками качения. Это изменение зазора может привести к затягиванию подшипника, что в конечном итоге может привести к его заклиниванию и выходу из строя.

Неподходящие уплотнения

Как и остальная часть подшипника, уплотнения должны быть стабилизированы, чтобы выдерживать экстремальные температуры. Традиционные резиновые уплотнения рассчитаны только на определенные температуры, поэтому экстремальные температуры могут сделать эти уплотнения бесполезными без надлежащего материала или стабилизации. Это также может привести к тому, что смазка подшипников вытеснит масло, которое может мигрировать на другие компоненты. В зависимости от области применения это может быть нежелательным побочным эффектом, особенно если смазка попадает на новые продукты.

Неподходящая смазка

Как и уплотнения, для работы в условиях высоких температур требуются специальные смазки. Стандартные смазки эффективны до 300 градусов, но удалят все масла, оставляя засохшую мыльную основу в более жарких условиях. Без этой смазки подшипники подвергаются большему трению, что приводит к еще большему износу и сокращению срока службы.

Подшипники для высокотемпературной среды

При выборе термообработанных подшипников следует учитывать некоторые соображения.

Низкие обороты

Как мы упоминали ранее, естественное трение, вызванное вращением, создает тепло. Термостабилизированные подшипники борются с этим, работая на более низких оборотах, чем их аналоги со стандартными подшипниками. В результате вы захотите рассмотреть число оборотов в минуту для ваших высокотемпературных подшипников, чтобы убедиться, что они соответствуют потребностям ваших приложений. Некоторые производители подшипников предлагают несколько версий одного и того же подшипника, чтобы вы могли выбирать, какой температурный диапазон лучше всего подходит для вашего применения.

Мягкие металлы

При изменении термообработки для соответствующего температурного диапазона твердость стали снижается для стабилизации стали. Традиционные подшипники, рассчитанные на температуру до 300 градусов, имеют диапазон твердости по Роквеллу от 60 до 64. Рейтинг твердости будет корректироваться в зависимости от рабочих температур для термостабилизированных подшипников. Чем меньше твердость стали, тем выше вероятность повышенного износа на более высоких скоростях, поэтому имейте это в виду при выборе высокотемпературных подшипников.

Из-за потребности в термостабилизированных сталях очень важно найти подшипник с надлежащей несущей способностью. Чем выше рабочая температура, тем ниже нагрузка, поэтому могут потребоваться альтернативные решения. Одним из предложений является переход на материал с более высоким естественным температурным диапазоном. Например, подшипник из нержавеющей стали 440 можно использовать для удовлетворения потребностей в более высоких нагрузках, когда термообработанного хромированного подшипника недостаточно.

Количество для заказа

Из-за своих особых качеств термообработанные подшипники не всегда доступны. Многим заводам необходимо производить определенное количество таких подшипников, чтобы получать прибыль. В результате к заводским заказам на высокотемпературные подшипники могут прилагаться минимальные количества. Это может не быть проблемой в зависимости от того, сколько подшипников требуется для вашего приложения, но это важно учитывать при поиске продуктов.

Найдите подходящие подшипники для ваших задач

Как и многих других типов отказов подшипников, перегрева можно избежать, если выбрать правильный продукт для ваших задач. Высокотемпературные подшипники позволяют вашим приложениям работать должным образом в экстремальных условиях, экономя ваше время и деньги на дорогостоящем обслуживании и ремонте.

Об авторе

Крис Уилсон — генеральный директор Ritbearing Corporation, — американский производитель специальных тонкостенных шарикоподшипников, который также выступает в качестве международного дистрибьютора шариковых и роликовых подшипников и специализируется на изготовленных по индивидуальному заказу подшипниках для уникальных применений. Связаться с Крисом можно по телефону 1-800-431-1980 или [email protected]

Корреляции тепловыделения и температуры наружного кольца высокоскоростных и высоконагруженных шарикоподшипников в авиадвигателе

ScienceDirect

Корпоративный входВойти / зарегистрироваться

Просмотр PDF

• Доступ через  вашего учреждения

Том 10, выпуск 7, октябрь 2006 г., страницы 611-617

https://doi.org/10.10820/6.Get rights.0.0.Get. содержание

Усовершенствованная разработка авиационных двигателей в последние годы потребовала увеличения скорости вращения, что привело к повышению требований к механическим нагрузкам для подшипников качения. Отводится огромное количество тепла, что приводит к высокому поглощению масла и высокой температуре металла подшипника. Шариковый подшипник и связанная с ним камера от RB19.9 турбовентиляторных двигателей использовались в экспериментальных исследованиях для определения влияния нескольких рабочих параметров на температуру продувки и обоймы подшипника. Испытательный подшипник представлял собой шариковый подшипник PCD диаметром 124 мм с разъемным внутренним кольцом, в котором использовалась смазка под дорожкой качения двумя отдельными форсунками, обеспечивающими подачу масла через каждую половину внутреннего кольца. Подшипник работает в широком диапазоне значений D x N (DN) в диапазоне от 0,3 × 105 до 2,1 × 106 об / мин × мм с D диаметром отверстия подшипника. Установлено, что направление попадания масла в подшипник (в направлении или против направления осевой нагрузки) оказывает значительное влияние на распределение масла и, следовательно, на выделение тепла в нем. Значительное снижение тепловыделения масла было достигнуто при подаче масла в определенных пропорциях (соотношениях) двумя форсунками.

Корреляции теплоты к маслу и температуре металла наружного кольца, которые учитывают влияние направления всасывания масла относительно направления осевой нагрузки, были разработаны и сопоставлены с результатами испытаний.

Эта работа является частью европейской исследовательской программы Brite Euram ATOS (Advanced Transmission and Oil Systems).

Die Forderung nach besser werdendem Kreisprozesswirkungsgrad hat in den letzten Jahren bei Flugtriebwerken dazu geführt, dass die Drehzahlen der Rotoren ständig ansteigen mit der Folge, dass auch die Lebensdaueranforderungen für die Triebwerkswälzlager an Steigenzlager. Bedingt durch die höhere Beanspruchung der Wälzlager erreicht das für die Lagerschmierung verwendete Öl sehr hohe Austrittstemperaturen. Zudem führt die höhere Beanspruchung zu höheren Materialtemperaturen im Lager. Im Rahmen der nachfolgenden Experimentellen Untersuchung wurden ein Originalkugellager und eine Originallagerkammer aus dem RB199 Triebwerksprogramm herangezogen. Das Testkugellager hat einen Teilkreisdurchmesser von 124 mm und besitzt einen geteilten Innenring. Für die Schmierung wurden zwei Düsen eingesetzt, die das Öl jeweils durch die zwei Hälften des Innenrings in das Lager leiteten. Das Kugellager wurde im D×N-Bereich zwischen 0.3×105 bis 2.1×106rpm×mm betrieben. D ist hier der Innenringdurchmesser (Wellendurchmesser) von 102,5 мм des Lagers и N ist die Drehzahl. Abhängig davon, wie das Öl in das Lager eingespritzt wurde (in Richtung bzw. in entgegengesetzter Richtung zur wirkenden Lageraxiallast) und zu welchen Proportionen dies geschah, gab es einen signifikanten Einfluss auf die Wärmebelastung des Öls.

Diese Arbeit wurde im Rahmen des Europäischen Forschungsprogramms Brite Euram ATOS (Advanced Transmission and Oil Systems) durchgeführt.

Каталожные номера (12)

• G.E. Кларк и др.
  

  Прогнозирование крутящего момента инструментальных шарикоподшипников на высоких скоростях при комбинированных радиальных и осевых нагрузках

  Смазочная техника

  (июль 1970 г.)

• М. Флоурос
  

  Влияние потока масла и уплотняющего воздуха, давление в камере , частота вращения ротора и осевая нагрузка на потребляемую мощность в опорной камере авиадвигателя

  Journal of Engineering for Gas Turbines and Power

  (январь 2005 г. )

• М. Флурос, Масляный насос в высокоскоростных и высоконагруженных шарикоподшипниках, GT2004-53406, ASME Turbo Expo, Вена,…
• M. Flouros
  

  Снижение потерь мощности в камерах подшипников с помощью пористых экранов вокруг шарикоподшипника

  Journal of Engineering for Gas Turbines and Power

  (январь 2006 г.)

• Т.А. Харрис
  

  Анализ подшипников качения

  (2001)

• Z.N. Nemeth, EF Macks, WJ Anderson, Исследование радиальных шарикоподшипников диаметром 75 мм под действием радиальной нагрузки…

В полной текстовой версии этой статьи есть дополнительные ссылки.

• Динамические характеристики пленочного демпфера с эластичным кольцом, соединенного с высокоскоростными шарикоподшипниками

  2022, Journal of Sound and Vibration

  динамика шейки при различных скоростях вращения ротора и жесткости короткозамкнутого ротора. Во-первых, создается динамическая модель ERSFD. Шейка работает под воздействием внешней дорожки качения шарика, а не силы дисбаланса ротора. Скоростные характеристики подшипника, включая центробежную силу шарика, изменение угла контакта и большую осевую нагрузку, описываются в квазистатической модели при выводе усилия подшипника. Давление масляной пленки регулируется уравнением Рейнольдса и решается итеративно с использованием центральной конечно-разностной схемы. Характеристики потока через отверстие и его влияние на давление масляной пленки анализируются с использованием метода вычислительной гидродинамики (CFD). Деформация упругого кольца рассматривается с помощью модели тонкостенного кольца. Во-вторых, жесткость короткозамкнутого ротора и рабочие скорости ротора были выбраны в качестве влияющих параметров для численного исследования стационарной и переходной динамики шейки, и, наконец, были экспериментально измерены центральная орбита и вибрация шейки. Результаты показывают, что увеличение жесткости беличьей клетки позволяет шейке вращаться по орбите при небольшом размере, но приводит к более высокой передаточной способности. Небольшая жесткость беличьей клетки и рабочая скорость ротора приводят к большим колебаниям амплитуды и скорости и дестабилизируют шейку; в качестве альтернативы, более высокая жесткость короткозамкнутого ротора неэффективна для ослабления передаваемости независимо от рабочей скорости ротора. Был сделан вывод, что небольшая жесткость беличьей клетки в сочетании с высокой скоростью вращения ротора способствует стабилизации цапфы и эффективному ослаблению вибрации.

• Исследование микроструктуры и трибологических свойств композитного покрытия ПТФЭ/ПИ-ПАИ с добавлением ВН

  2022, Технология поверхностей и покрытий

  Для улучшения Трибологические свойства втулки подшипника двигателя. Эти композиционные покрытия были получены на подложках из медных сплавов методом жидкостного распыления. Исследованы трибологические свойства этих покрытий при различных температурах и различных способах смазки. Результаты показывают, что механизмы износа этих покрытий при сухом скользящем изнашивании трансформируются от адгезионного износа при комнатной температуре к абразивному износу при высоких температурах при 8 % масс. и 12 % масс. VN. Наилучшей износостойкостью обладает покрытие до 4 мас.% ВН. При содержании ВН выше 8 % масс. твердость и трибологические свойства этих полимерных покрытий снижаются за счет агломерированных материалов. CoF (коэффициент трения) этих композиционных покрытий при 0 % масс. VN и 4 % масс. VN при 150 °C ниже, чем при комнатной температуре. Наоборот, поскольку VN превышает 8% масс., эти CoF при высокой температуре выше, чем при комнатной температуре. Скорость изнашивания композиционного покрытия при 4% мас. ВН увеличивается с повышением температуры при смазывании маслом. Однако скорость износа этих покрытий при сухом трении скольжения имеет тенденцию сначала уменьшаться, а затем возрастать с температурой. Основными причинами являются неравномерно размягченные полимеры и VN, агломерация материалов с крупными частицами и характеристики вязкости масла при повышении температуры и различном фрикционном контакте.

• Характеристики внутреннего потока и коэффициента расхода масляных форсунок с различными углами отверстия в условиях отсутствия кавитации

  2021, Аэрокосмическая наука и техника

  Угол отверстия оказывает большое влияние на характеристики внутреннего потока и коэффициента расхода масляной струи сопла. В данной статье представлено численное исследование поведения внутреннего потока и коэффициента расхода маслоструйных форсунок с различными углами отверстия. Для этого используются маслоструйные форсунки с различными углами отверстия в диапазоне от 0∘ до 9∘.0∘ оценивали в реальных условиях перепада давления закачки (0,10~0,50 МПа). Основные результаты показывают, что массовый расход, коэффициент расхода и коэффициент скорости сначала уменьшаются, а затем увеличиваются с увеличением угла отверстия. Значение каждого параметра, соответствующее углу отверстия 90∘, несколько выше, чем значение 0∘. Минимальное значение получается при угле отверстия 30∘, а относительное отклонение между самым высоким и самым низким массовым расходом превышает 11,5%. На этой основе получена формула прогноза углового коэффициента с чрезвычайно высокой точностью с использованием метода полиномиальной аппроксимации для нескольких групп нормализованных коэффициентов расхода, а скорректированная эмпирическая корреляция коэффициента расхода и массового расхода разработана с учетом угловой коэффициент. При сравнении скорректированных результатов эмпирического корреляционного прогноза с результатами численного моделирования максимальное отклонение массового расхода составляет 1,9.%.

• Трибологические и механические свойства подшипника двигателя со слоем CuSn10 и покрытием h-BN/графит, полученным напылением при различных температурах

  2020, Tribology International

  Для устранения двух критических недостатков, т. е. плохого самосмазывания и короткого срока службы двигателя подшипник, слой CuSn10 вместе с новым покрытием h-BN/графита наносится на поверхность подшипника двигателя. Исследованы триботехнические и механические свойства подшипника двигателя. Во-первых, пористость слоя CuSn10 и покрытия h-BN/графит низкая из-за наполнения порошком и герметизирующего действия модифицированного полимера соответственно. Во-вторых, CoF подшипника двигателя под покрытием h-BN/графит снизится на 225,00 % при комнатной температуре и на 857,14 % при 200 °C из-за образующейся пленки переноса. Наконец, срок службы этого подшипника увеличился на 639 часов.0,03% из-за новой конструкции слоя и покрытия.

• Алгоритм управления EPDD с приоритетным распространением событий для маломощных узлов WSN, питаемых от сборщика энергии с двумя источниками

  2020, AEU — International Journal of Electronics and Communications

  восстановил мощность системы по сравнению с тепловым комбайном, он стал бы основным комбайном, когда была доступна только энергия вибрации, где лежит сам узел датчика. Как показано в Таблице 1, большинство машин производит сильную вибрацию в первые часы работы с низким тепловыделением [24-26]. Следующим этапом процесса оценки было измерение рекуперированной мощности с помощью сборщика энергии с двумя источниками.

  В этой статье предлагается узел беспроводного датчика с низким энергопотреблением, способный справляться с несоответствиями при сборе энергии. Аппаратное обеспечение включает термоэлектрические и пьезоэлектрические преобразователи для двойного сбора энергии, накопителя энергии, микроконтроллера, датчика и беспроводного приемопередатчика. Программное обеспечение включает энергосберегающий алгоритм Event-Priority-Driven-Dissemination для отправки данных в зависимости от приоритета или возникновения события. Этот алгоритм служит как для определения доступности источника энергии, так и для управления спящим режимом узлов. Результаты показали, что аппаратная мощность составила 0,16 мВт и 2,13 мВт в спящем и активном режимах соответственно. Кроме того, энергетическая автономность была достигнута с комфортом, поскольку энергия двойного комбайна составляла 90 мВт, когда оба источника были доступны.

• Механическое поведение α-Al

  2O3-покрытых SiC композитов с никелевой матрицей, армированной частицами

  2013, Journal of Alloys and Compounds

  Это связано с тем, что SiC начинает реагировать с никелем выше 450 °С [8], поэтому трудно выявить истинное влияние частиц SiC, вводимых в состав композитов, на механическое поведение. Более того, SiC реагирует с никелем с образованием хрупкого силицида никеля на границе раздела металл-керамика, который разрушает материал, особенно в высокотемпературных средах, таких как подшипники авиационных двигателей (около 600 °C) [9]. ]. Чтобы избежать расхода частиц SiC, в настоящее время ведущей исследовательской процедурой является нанесение покрытий на арматуру [10–13].

  Исследовано влияние армирования частицами на механическое поведение композитов с никелевой матрицей при термообработке при 600 °С. Композит Ni/SiC с частицами SiC, покрытыми золь-гель α-Al ₂ O ₃ , был изготовлен методом электроосаждения. Через дизайн материала введения α-Al ₂ O ₃ частицы SiC с покрытием все еще остаются в композите, не реагируя с никелем, так что можно выявить истинное влияние частиц SiC на механическое поведение композита с никелевой матрицей при термообработке. Результат показал, что присутствие частиц SiC с покрытием повышает прочность за счет сдерживания роста зерен при одновременном взаимодействии с дислокациями. В композите достигнут предел текучести 338 МПа, повышенный более чем в шесть раз по сравнению с чистым никелем. Кроме того, обсуждались механизмы разрушения. В композите наблюдалось растрескивание частиц SiC с покрытием, что приводило к упрочнению при передаче нагрузки.

Просмотреть все цитирующие статьи в Scopus

• Исследовательская статья

  Шариковые подшипники

  Сверхточные подшипники, 2015 г., стр. 37-146

  Важным аспектом применения сверхточных подшипников является выбор наиболее подходящего типа и договоренность. Производители шарикоподшипников предоставляют огромное количество информации и проектных данных, но не многие из них относятся к критериям, представляющим особый интерес для разработчиков сверхточных машин, а именно к погрешности движения, статической жесткости, демпфированию и тепловыделению. Хотя эти факторы зависят от внутренней конструкции подшипника и находятся под контролем производителей подшипников, на них также существенно влияют переменные применения, связанные с конструкцией корпуса и вала. В этой главе представлены средства оценки статической жесткости шарикоподшипников при различных способах монтажа и типах нагрузки; базовое понимание механизмов, влияющих на демпфирование, и предоставление рекомендаций по выбору коэффициента демпфирования; базовое понимание механизмов, создающих ошибку движения, и того, как на них влияют переменные применения подшипника; и средства оценки крутящего момента подшипника и потери мощности.

• Исследовательская статья

  Фильтры ансамбля Калмана и геометрическая характеристика пространств чувствительности для количественной оценки неопределенности в оптимизации

  Компьютерные методы в прикладной механике и технике, том 290, 2015 г., стр. количественная оценка неопределенности (UQ) в оптимизации. Он основан на каскаде компонентов с растущей вычислительной сложностью как для прямого, так и для обратного распространения неопределенности. Подход чисто геометрический. Он начинается с разделения независимых переменных на основе сложности и определения задачи параметрической оптимизации. Геометрическая характеристика глобальных пространств чувствительности через их размеры и взаимное расположение по главным углам между глобальными поисковыми подпространствами дает первый набор информации о влиянии неопределенностей на параметры функционирования на оптимальное решение. Объединение направления многоточечного спуска и квантилей параметров оптимизации позволяет определить понятие направленных экстремальных сценариев (DES) без дискретизации проектных пространств большой размерности. Один из них выходит за рамки DES с ансамблевыми фильтрами Калмана (EnKF) после того, как алгоритм многоточечной оптимизации перенесен в среду ансамблевого моделирования. Эта формулировка учитывает изменчивость в большом измерении. Каскад UQ заканчивается совместным применением EnKF и DES, что приводит к концепции ансамблевых направленных экстремальных сценариев (EDES), которая обеспечивает более исчерпывающие возможные экстремальные сценарии, зная функцию плотности вероятности наших параметров оптимизации. Последний интерес подхода заключается в том, что он дает представление о размере ансамбля, который необходимо учитывать в EnKF. Эти ингредиенты проиллюстрированы на задаче сопоставления истории.

• Исследовательская статья

  Динамическое моделирование и анализ характеристик цилиндрических роликоподшипников с текстурой поверхности на дорожках качения

  Механические системы и обработка сигналов, том 158, 2021 г., статья 107709

  На вибрационные реакции цилиндрических роликоподшипников можно повлиять текстурой поверхности на дорожках качения, включая волнистость и шероховатость поверхности. Таким образом, очень важно разработать динамическую модель, которая может всесторонне описывать текстуру поверхности и точно моделировать вибрационные реакции подшипников при высокой скорости вращения. В данной работе разработана комплексная динамическая модель цилиндрических роликоподшипников с учетом текстуры поверхности. Разработанная модель проверяется моделированием и экспериментами на взаимосвязь между волновыми числами и вибрационными откликами. На основе разработанной модели рассмотрены некоторые динамические характеристики подшипников качения: а) влияние радиального зазора и скорости вращения на устойчивость сепаратора; б) контакт между роликом и дорожками качения; в) изменение угловой скорости вращения ролика. Результаты показывают, что с увеличением радиального зазора устойчивость сепаратора сначала повышается, а затем снижается. На стабильность сепаратора также влияет скорость вращения внутренней дорожки качения. Конституция контактной силы между роликом и дорожкой качения различается в нагруженной и ненагруженной зонах. Изменения угловой скорости вращения ролика также имеют некоторые закономерности.

• Научная статья

  Измерение и прогнозирование размера капель в кольцевых газожидкостных потоках в масляных системах авиационных двигателей

  International Journal of Multiphase Flow, Volume 93, 2017, pp. 84-91

  Двухфазный газ – в безвентильных маслосистемах авиадвигателей встречаются кольцевые течения жидкости. Размер капель в потоке оказывает важное влияние на производительность оборудования, расположенного ниже по потоку, например, дыхательных аппаратов и деаэраторов. Однако в литературных исследованиях представлены полуэмпирические модели, выходящие за рамки условий эксплуатации масляной системы. Для исследования влияния использования смазочного масла на размеры капель в данной работе представлены экспериментальные результаты кольцевого течения с расходами масла от 160 до 640 л/ч и расходами воздуха от 60 до 120 л/ч.0081 Н·м ³ / ч . Сравнение Sauter-Mean Diameter, предсказанного существующей корреляцией, показывает ошибку не менее 30% по сравнению с экспериментальными значениями для более высоких скоростей потока нефти, которые являются наиболее важными в нефтяных системах. Чтобы решить эту проблему, корреляции были адаптированы к экспериментальным результатам. С новым набором параметров Sauter-Mean Diameter оценивается с ошибкой максимум 18% для более высоких дебитов нефти. Анализ результатов показывает, что основное различие между существующими и новыми корреляциями может быть связано с поверхностным натяжением и вязкостью смазочного масла, которые сильно отличаются от воды при низкой температуре. Результаты также согласуются с переходным механизмом образования капель между мешком и разрывом связки при скорости потока 80  9 .0081 Н·м ³ / ч .

• Исследовательская статья

  Изучение воздействия капель, осаждающихся из газового ядра, на пленку жидкости, подвергшейся сдвигу газа, с помощью стереоскопического метода BBLIF.

  

  International Journal of Multiphase Flow, Volume 150, 2022, Article 104033

  В кольцевом газожидкостном потоке капли отрываются от поверхности пленки жидкости турбулентным газовым потоком, ускоряются за счет силы сопротивления газа и в конечном итоге осаждаются обратно на волнистую поверхность пленки, ударяя ее с большой скоростью под малым углом. Здесь мы исследуем отдельные удары капель в кольцевом потоке в горизонтальном прямоугольном канале в широком диапазоне расходов газа и жидкости для трех различных рабочих жидкостей. Стереоскопическая модификация метода лазерно-индуцированной флуоресценции на основе яркости разработана для реконструкции пространственно-временной эволюции волн на поверхности пленки в трехмерном пространстве, одновременно с захватом мгновенного положения, размера и трех компонентов скорости отдельных капель и пузырьков. . Удары капель создают борозды (с захватом пузырьков) и кратеры (с вторичными каплями) на поверхности пленки. Распространению бороздчатой ​​капли может способствовать скольжение по воздушному слою, но мешать ряби на поверхности пленки. Количество захваченных пузырьков в основном определяется диаметром капель и свойствами жидкости. Насыщение количества пузырьков, захваченных за счет ударов по бороздам, подтверждено экспериментально. Вторичные капли образуются редко из-за разрушения короны кратера. В большинстве случаев основную роль во вторичном уносе играет продольное движение ударяющейся капли, которое помогает капле покинуть кратер, образовавшийся при ударе, и оторваться от пленки, создавая различные переходные структуры жидкости, с различными путями образования вторичных капель. .

• Исследовательская статья

  Герметичность плавающего кольцевого уплотнения в холодном/горячем состоянии для авиадвигателя

  Китайский журнал по аэронавтике, том 32, выпуск 9, 2019 г., стр. 2085-2094

  Проведены вращающиеся экспериментальные исследования для изучения маслоуплотняющей способности двух различных уплотнений с плавающим кольцом в холодном/горячем состоянии для авиационного двигателя. Высокоскоростное уплотнение с плавающим кольцом (HFRS) представляет собой уплотнение с внутренним диаметром 83,72 мм и максимальной скоростью 38000 об/мин, а низкоскоростное уплотнение с плавающим кольцом (LFRS) представляет собой еще одно уплотнение с внутренним диаметром 40,01 мм и максимальной скоростью вращения.