Какая должна быть температура подшипников

Температура эксплуатации подшипников является одним из существенных параметров работы узлов вращения. Помимо рассеиваемой тепловой энергии узла, на подшипники воздействуют силы трения. Из влияния внешних и внутренних температурных факторов формируется рабочая температура подшипников, рекомендованная изготовителями для определенных условий использования.

В большинстве случаев, температура нагрева подшипников в пределах +65℃ считается нормальной для реализации максимального эксплуатационного ресурса. Повышенный нагрев до +95℃ учитывается в запасе прочности подшипника и не должен влиять на его работоспособность, хотя и сокращает ресурс. Для общепромышленных условий температура подшипников выше +100℃ является опасной и может вывести их из строя. Для работы в условиях высоких температур устанавливаются подшипники с внутренним тепловым зазором, компенсирующим расширение металла колец и тел качения при нагреве. Смазочные материалы для подшипников также различаются по температурным классам.

На практике нередко случаются нерегламентные перегревы, когда на максимальную температуру подшипников влияют непредвиденные факторы. Это может возникать по нескольким причинам, вероятность которых изложена ниже в порядке убывания.

• Неправильный монтаж, некорректная сборка узла. Как следствие, нарушение соосности, чересчур сильный натяг, нарушение контактных поверхностей ─ приводят к усиленному трению и нарушению нормальной температуры подшипников.
• Выработка смазочного материала в подшипнике, или ухудшение смазочных свойств из-за попадания внутрь пыли, воды, абразивных частиц.
• Несоответствующее количество смазки в подшипниках от недобросовестных производителей: недостаточное наполнение, отсутствие смазки, или наоборот полное заполнение.
• Повышенный нагрев вследствие преждевременного износа подшипника. Это чаще касается таких неучтенных факторов эксплуатации, как вибрация, ударная нагрузка.
• Применение смазки, не соответствующей реальному режиму работы или внешним температурным условиям.

Производители применяют разные технологичные варианты увеличения допустимой температуры подшипников. Среди них:

1. разработка эффективных пластичных смазок для наполнения подшипников;
2. внедрение систем автоматической подачи смазывающе-охлаждающей жидкости;
3. применение комбинированных термостойких деталей подшипников, например, из нитрида кремния, фторопласта;
4. выпуск прецизионных моделей, сочетающих точность хода и устойчивость к тепловому расширению на высокой скорости вращения.

Контроль температуры подшипников

При эксплуатации ответственных узлов вращения в промышленности, энергетике на аэрокосмическом транспорте, наряду с другими профилактическими мерами, ведется контроль температуры подшипников. В зависимости от доступности узлов, температура работы подшипников измеряется контактным и бесконтактным способами.

Наиболее технически простой и распространенный способ ─ измерение температуры неподвижного кольца подшипника ручным термометром с выносным щупом. Такой вариант обеспечивает точность и возможность измерения без (полной) разборки узла.

Для дистанционного измерения температуры подшипниковых узлов применяются инфракрасные ручные термометры (пирометры) и тепловизоры разных модификаций. Они позволяют контролировать узлы без остановки вращения, однако точный замер дают только при наведении на открытое кольцо подшипника. Если же подшипник скрыт другими деталями, маслом/смазкой, крышкой, уплотнением, делается опосредованный замер нагрева всего узла.

К автоматическим средствам мониторинга температуры можно отнести системы с датчиками, встроенными в оборудование для постоянного контроля в действии без участия человека.

Перегрев подшипников — 5 причин, методы устранения

В устройствах, конструкции которых предусматривают использование подшипников, достаточно часто возникает проблема перегрева. Перегрев обычно бывает вызван ухудшением либо загрязнением смазки приборов. Каким образом можно избавиться от этой проблемы и не допустить ее повторного появления.

Если подшипниковый узел начал перегреваться, следует точно установить причину этой проблемы, что поможет выбрать правильный способ ее устранения. Для выяснения причины необходимо демонтировать подшипниковый узел, почистить, смазать или заменить подшипник в зависимости от его состояния.

ПРИЧИНЫ ПЕРЕГРЕВА ПОДШИПНИКОВОГО УЗЛА?

1. Загрязнение подшипника во время его установки или в процессе эксплуатации;

Демонтировать подшипниковый узел, тщательно промыть детали узла, заменить смазку (масло).

2. Недостаток или наоборот избыток смазки;

Если из узла выбрасывается смазка, это говорит об ее избытке либо о чрезмерном износе уплотняющего вещества.

Привести количество масла (смазки) в соответствие. Уровень масла в подшипнике должен быть немного ниже середины нижнего тела качения. Корпус должен быть заполнен пластичной смазкой от 1/3 до 1/2 свободного объема.

3. Неправильно подобранный подшипник;

Как устранить: заменить подшипник на другую модель, соответствующую нормативам.

4. Неправильная установка подшипника;

Если деталь установлена неправильно, эксплуатационная нагрузка на ее рабочие поверхности приходится под неправильными углами. Это приводит к чрезмерному нагреву рабочих поверхностей детали и уменьшению периода ее службы.

Как устранить: демонтировать подшипниковый узел и установить его согласно нормативам.

5. Разрушение или сильный износ детали.

Как устранить: в данном случае потребуется замена подшипника на новый.

Профилактика

Профилактическими мерами предупреждения перегрева подшипника являются:

• систематический контроль смазки;
• нормальное функционирование системы отвода тепла;
• проверка корректности установки изделия.

Любой ремонт подшипника легче предотвратить, чем выполнить. Выполнение профилактических мер позволит в значительной мере снизить вероятность перегрева подшипников.

Источник

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 нагревается?

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.

Источник

Какая максимальная температура двигателя?

Электродвигатель греется, когда работает. Это общеизвестный факт.

Если правильно выбран режим нагрузки и охлаждение, двигатель может работать годами.

Но практически имеет ценность только вопрос, какая температура является критичной, а при какой можно не беспокоиться. Рассматривать будем только асинхронные трехфазные электродвигатели, как наиболее широко распространенные.

Для начала посмотрим, что говорят официальные источники.

Что греется в электродвигателе

Основной источник нагрева — обмотка статора . Как и любая катушка, намотанная проводом, она греется. И максимальная температура нагрева ограничена температурной стойкостью изоляции обмоточного провода.

Термическая стойкость провода характеризуется параметром класс нагревостойкости. По этим классам максимальные температуры обозначаются буквами:

Y, A, E, B — эти классы не терпят температуры выше 130 гр, сейчас двигателя с такими обмотками практически не выпускаются.

F — 155 гр — именно с таким классом изготавливается большинство современных двигателей

Н — 180 гр — это уже двигатели спец.исполнения, которые работают в тяжелых условиях — например, в горячих цехах и под палящим солнцем.

Температуры максимума по классам в разных справочниках могут разниться, это зависит от скорости нагрева и условий применения.

Второй источник внутреннего нагрева — подшипники . Подшипники будут греться только тогда, когда они неисправны, либо работают в запредельных режимах.

Причины перегрева

Если с подшипниками всё понятно, то электрических причин может быть много. Вот несколько причин нагрева двигателя:

1. перекос фаз
2. пониженное или повышенное напряжение
3. обрыв фазы (питания или внутри двигателя)
4. межвитковое замыкание
5. замыкание на корпус
6. поломка крыльчатки (отсутствие охлаждения)
7. высокая температура рабочей среды
8. неправильная схема подключения
9. перегрузка в механике привода

В любом случае, допускать двигатель до перегрева не должен мотор-автомат ( автомат защиты двигателя ), тепловое реле, позистор.

Как измерить температуру двигателя?

Есть несколько способов.

1. Рука . Да, рука терпит температуру до 60 гр, дальше — больно. Проверено на практике
2. Нос . Если температура больше 80 гр, начитает «пахнуть жареным». Начинает интенсивно испаряться масло, пахнуть пыль, краска, и т.п.
3. Термометр с контактным датчиком . Более точный способ, но может быть проблематично или опасно залезть в некоторые места
4. Термометр с дистанционным датчиком (ИК) . Более простой и безопасный способ, но бывает большая погрешность.
5. Тепловизор . Лучший способ для оперативной проверки. Сразу видна вся картина.
6. Встроенные датчики. Это могут быть термопары, терморезисторы или позисторы. Можно завести на температурный контроллер или индикатор, а можно — на пороговое устройство, выключающее двигатель по аварии. Лучший способ для постоянного и оперативного контроля температуры двигателя.

Какой способ контроля используете вы?

Какая температура критичная?

Безусловно, при температуре корпуса двигателя +30 он будет работать лучше и дольше, чем при +100 гр. Но и та, и другая температура допускается.

Но до +100 гр. можно спокойно работать и не беспокоиться, а после — нужно обязательно выяснять причину и принимать меры.

Из этого вытекает правило — электрику, ответственному за электрохозяйство, нужно регулярно делать обходы и проверять состояние двигателей и оборудования в целом.

Как у вас с этим на заводе? Расскажите в комментариях!

Статьи в тему двигателей

Если дочитали до сюда, значит тема двигателей вам интересна. Вот, что у меня ещё есть на Дзене:

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Температура — подшипник — насос

Температура подшипников насосов , работающих на холодной жидкости, не должна превышать 60 — 70 С. У крупных насосов температура подшипника определяется термометром, у малых — на ощупь. Уровень масла должен поддерживаться на требуемой высоте. Контроль уровня масла производится по маслоуказателю. После 800 — 1000 ч работы следует сменять масло. При кольцевой смазке подшипников следует наблюдать, чтобы смазочное кольцо свободно вращалось с валом. [1]

Температура подшипников насоса , работающего на холодной воде, обычно не превышает 50 С, а работающего а горячей воде не должна превышать 65 — 70 С. [3]

Температура подшипников насосов и электродвигателей не должна превышать 60 — 70 С. Если корпус насоса нагревается вследствие трения колеса о крышку насоса, надо уменьшить осевой ход вала или под крышку подложить прокладку. [4]

Температура подшипников насоса и электродвигателя во время опробования и постоянной работы не должна превышать 60 С. По окончании проверки насоса с малым расходом воды следует дать ему полную нагрузку, внимательно следя за показаниями амперметра. При полном открытии напорной задвижки стрелка не должна переходить за красную черту на шкале амперметра. [5]

Температура подшипников насоса и электродвигателя контролируется обычно термодатчиками ТДЛ-2 со сплавом Вуда, включаемым в цепь искробезопасного реле контроля. Работа разгрузочного диска насоса контролируется с помощью контактного манометрического термометра, измеряющего температуру воды, проходящей через зазор разгрузочного устройства. [6]

Измерение и сигнализация температуры подшипников насосов и их электродвигателей предполагается также с помощью комплектов аппаратуры типа УКТ или аналогичной аппаратуры с точечными термодатчиками. [8]

Устройство УТС-1 ( рис. 142) предназначено для сигнализации повышения температуры подшипников насоса и электродвигателя. [10]

После пуска насоса проверяют, нет ли утечки жидкости через узлы уплотнения вала, температуры подшипников насоса , электродвигателя, вибрацию трубопроводов. По показаниям манометра, а также электроизмерительных приборов проверяют работу насоса. Если приборы не показывают повышения нагрузки, следует немедленно насос остановить, осмотреть, вторично залить жидкостью и пустить в работу. О результатах осмотра и пуска насоса в работу в журнале машинист делает запись. [11]

Для контроля работы насосного агрегата, сигнализации и защитного отключения используются следующие приборы: УТС-1 — для контроля температуры подшипников насоса и электродвигателя; СР-9 — для обнаружения срыва струи; ЭКМ — для контроля давления на выкиде насоса; ДПУ-1 — для контроля залива насоса. [12]

В процессе установившейся работы агрегата реле РА отключает насос при срабатывании любого из следующих реле: максимального РМ; температуры подшипников электродвигателя РТД или температуры подшипников насоса РТН . [14]

При этом потребляемая мощность должна несколько увеличиться, что должно быть заметно по увеличению показания амперметра. Температура подшипников насоса и электродвигателя во время опробования и постоянной работы не должна превышать 60 С. По окончании проверки насоса с малым расходом воды следует дать ему полную нагрузку, внимательно следя за показаниями амперметра. При полном открытии напорной задвижки стрелка не должна переходить за красную черту на шкале амперметра. [15]

Источник