Montáž a demontáž priemyselných ložísk: cesta sily, teplotné pásmo ohrevu a znaky poškodenia

Vylúčte každý postup, ktorý tlačí ložisko cez valivé telesá

Ložisko ničí nie nástroj, ale dráha zaťaženia. Sila pri montáži musí pôsobiť na krúžok, ktorý sa osadzuje, a nikdy sa nesmie prenášať cez valivé telesá¹.

Ak sila ide len na vnútorný krúžok, guľôčky sa môžu pritlačiť k vonkajšiemu krúžku a poškriabať obežnú dráhu, čo sa potom prejaví ako hluk v prevádzke²⁸.

Vnútorný krúžok je časť, ktorá sedí na rotujúcom hriadeli, takže je prirodzeným miestom nárazu pre uloženie na hriadeli — ale práve preto musí byť opačný krúžok podopretý, nie ponechaný, aby reakciu prijímal cez sadu guľôčok²¹.

Údery alebo priame zaťažovanie vonkajšieho krúžku počas inštalácie poškodzujú obežnú dráhu, vyvolávajú hluk a zhoršujú schopnosť ložiska niesť vonkajšie zaťaženie¹⁵. Keď sa oba krúžky osadzujú naraz, podložná doska pôsobí rovnomerným tlakom na oba²⁸.

Zdroje neuvádzajú krok za krokom postup podopierania opačného krúžku ani veľkosť sily, takže usporiadanie reakcie je položka postupu, ktorú treba napísať a overiť, nie číslo zo zdroja.

Lisovanie alebo montáž s ohrevom: ktoré uloženie posúva voľbu k ohrevu

Ložisko s valcovým otvorom sa zvyčajne montuje na hriadeľ pritlačným uložením, alebo sa zohreje, aby sa pred montážou roztiahol vnútorný priemer, ako uloženie zmršťovaním¹⁵. Voľba závisí od typu ložiska a podoby uloženia.

Vnútorné krúžky typicky vyžadujú uloženie s pritlačením a pri väčších ložiskách alebo väčšom pretlačení montáž s ohrevom znižuje riziko poškodenia obežnej dráhy pri lisovaní¹⁵. To je mechanizmus za preferenciou: lisovanie veľkého krúžku s veľkým pretlačením vyžaduje vysokú axiálnu silu a akákoľvek jej časť, ktorá sa dostane k sade guľôčok alebo valčekov, poškriabe obežnú dráhu.

Predohrev krúžku odstráni väčšinu sily potrebnej na jeho dosadenie. Pri tesných uloženiach ohrev ložiska alebo ochladenie hriadeľa inštaláciu zjednodušuje¹.

Ak pritlačenie vyžaduje vonkajší krúžok, ložisko sa môže namiesto toho pred montážou ochladiť suchým ľadom, aby sa zmrštilo, a v takom prípade je najprv potrebná antikorózna úprava¹⁵.

Pred ktoroukoľvek z ciest preverte, že rozmery ložiska zodpovedajú skrini a hriadeli a že opracované dotykové plochy sú kolmé; nezhodné rozmery alebo nekolmé plochy spôsobujú excentricitu a koncentráciu napätí pri lisovaní¹⁵.

Stanovte teplotné pásmo ohrevu, ktoré dokážete obhájiť

Uvádzaná osadzovacia prax je ohriať ložisko na 80 až 100 C pre uloženie s pritlačením na hriadeľ²⁰.

Krátkodobé indukčné výskyty na 225 C sa ukázali, že zabránia zmäknutiu, aj keď samotná oceľ bola po martenzitickej premene temperovaná pri 150 C, a 40-sekundový výskyt na 230 C je uvádzaný ako tvrdostne ekvivalentný hodinovému spracovaniu pri 150 C²⁰.

Dôvod, prečo horná hranica má význam, je metalurgický: ložisková oceľ temperovaná pri nízkych teplotách sa pri dlhodobej prevádzke nad približne 200 C zmäkčuje, čo je jej maximálna prevádzková teplota²⁰. Krátky indukčný výskyt nie je to isté vystavenie ako zdržanie v peci alebo v oleji a zdroje ich posudzujú oddelene.

To, čo zdroje nerobia, je urobiť z ktorejkoľvek z týchto hodnôt rozhodujúce maximum pre konkrétny typ ložiska. Zapíšte pásmo ako limit postupu, ktorý stanovíte s dodávateľom ložísk, a vyžiadajte si limit teplotného rozdielu a maximálnu teplotu zdržania pre presne to ložisko, ktoré osadzujete.

Preverte, že pritlačné uloženie nezjedlo prevádzkovú vôľu

Keď sa vnútorný krúžok ložiska montuje na hriadeľ s pritlačením, vonkajší priemer vnútorného krúžku sa rozťahuje, čo zmenšuje vyrobenú, čiže strojnú vnútornú vôľu¹⁶. Ak toto účinné zníženie vnútornej radiálnej vôle nie je správne vypočítané, strojnej vôle nemusí zostať dosť na to, aby vôbec zostala nejaká prevádzková vôľa¹⁶.

Určitá vnútorná vôľa je potrebná, aby sa predišlo nadmernému vytváraniu tepla, a jej strata vedie k tepelnému úbehu: počiatočná prevádzka vytvára teplo, vyššia teplota ložiska vytvára negatívnu vnútornú vôľu, tá vytvára viac tepla a tak ďalej, až kým ložisko nie je príliš horúce pre svoje mazanie a rýchlo sa nepokazí¹⁶.

Toto je kontrola výberu rovnako ako kontrola montáže — uloženie, ktoré špecifikujete, a trieda vôle, ktorú objednávate, sa musia posudzovať spoločne a zdroje nepublikujú číslo zníženia vôle na odpočítanie. Spýtajte sa dodávateľa, aké zníženie vôle špecifikované uloženie spôsobí pri tejto veľkosti ložiska.

Nástroje: čo vyžaduje zvolená metóda a čo vylúčiť

Voľba nástrojov je jedným z faktorov ovplyvňujúcich úspešnosť inštalácie a prevádzkovú životnosť ložiska, takže ju vyriešte pred začiatkom práce, nie pri stroji¹³.

• ✓Používajte účelovo vyvinuté nástroje na montáž a demontáž; improvizované nástroje, ako je medený prút, sa neodporúčajú, pretože môžu ložisko deformovať, poškodiť valivé telesá alebo spôsobiť poruchu ložiska [S13].
• ✓Pri väčších ložiskách s pritlačeniami používajte na rovnomerný tlak lis alebo hydraulický systém namiesto rázovej sily [S1].
• ✓Vyhnite sa kladivám a nadmernej sile počas inštalácie, ktoré môžu poškodiť ložisko a okolité diely [S1].
• ✓Pri použití objímky ju držte v strede a poklepávajte jemne, aby ste predišli excentricite alebo poškodeniu [S13][S28].
• ✓Pri súčasnej montáži vnútorného a vonkajšieho krúžku použite podložnú dosku na rovnomerný tlak na oba krúžky [S28].
• ✓Pred inštaláciou nového ložiska sa presvedčte, že číslo modelu je správne, skontrolujte, či radiálna vôľa spĺňa príslušnú požiadavku, a prezrite uložné plochy na škrabance, prach alebo zvyšky pieskovej formy, v prípade potreby ich vyčistite brúsokom alebo handrou [S13].
• ✓Ak sa inštaluje používané ložisko, skontrolujte povrchy guľôčok alebo valčekov na otrepky, škrabance alebo praskliny [S13].

Čítanie znakov, že montáž alebo demontáž už spôsobil(a) škodu

Hluk po inštalácii nemusí nutne znamenať chybné ložisko. Bežné príčiny zahŕňajú poškodenie obežnej dráhy od nesprávneho zaťažovania vonkajšieho krúžku, excentrickú inštaláciu, zlé podmienky lisovania alebo nedostatočné mazanie²⁸.

Pretože niekoľko z týchto príčin dáva rovnaký príznak, identifikácia koreňovej príčiny znamená prehodnotiť spôsob osadenia, podmienky uloženia a mazanie spolu, namiesto vymeny ložiska a zopakovania postupu²⁸. Teplota je druhý indikátor.

Ložisko pracujúce medzi 250 a 300 F je pravdepodobne v niektorej fáze poruchy a zostávajúca životnosť môže byť veľmi premenlivá; v tom momente použite ďalšie prognostické technológie, ako je analýza vibrácií, infračervené a ultrazvukové testovanie, a zvýšte frekvenciu monitorovania, kým nie sú prijaté nápravné opatrenia⁵.

Kategórie viditeľného poškodenia, ktoré potvrdí rozborka, zahŕňajú falošný brinelling, frettingovú koróziu, priehlbiny, praskliny, abrazívne opotrebenie, koróziu a predčasné odlúčenie od kontaktovej únavy¹⁸.

Zdroje neposkytujú prahy akceptancie pre zvyškovú vôľu, obehovú odchýlku ani vibrácie, ani priradenie koreňových príčin pre natieranie, elektrickú eróziu alebo poškodenie klietky a tesnenia od montáže, takže akceptačné kritériá po montáži zostávajú položkou overovanou odberateľom.

Obchodné dôsledky a overovacie položky, ktoré zdroje nemôžu dodať

Chyba v postupe má cenu v dodávateľskom reťazci okrem ceny opravy. V jednom opísanom prípade v oceliarni pôvodný výrobca uviedol štvortýždňovú dodaciu lehotu oproti 72-hodinovému dodaniu cez krížovo zaradeného náhradného ložiska³⁰.

Práve tento kontrast je použiteľnou časťou prípadu; konkrétne ložisko, výsledok inšpekcie a číslo prestoju sú vlastným rozprávaním daného dodávateľa a nemali by sa čítať ako trhový benchmark.

Dostupnosť nástrojov je ďalší obchodný pákový prvok: dodávatelia skladujú sťahováky, indukčné ohrievače, nástroje na montáž a demontáž, nástroje na vycentrovanie a infračervené teplomery ako cestu k inštalácii a vybratiu bez poškodení¹⁹.

Niektorí výrobcovia ložísk ponúkajú aj opravu a rekonštrukciu, servisné inžinierstvo a školenia pred predajom aj po ňom, čo je cesta na zváženie, keď história porúch ukazuje na postup, nie na ložisko¹⁸.

Žiadny zdroj v tomto súbore neuvádza, ako sa zaobchádza s reklamáciou po nesprávnej montáži, ani neporovnáva náklady na kúpu nástrojov s externým vykonaním práce, takže oboje treba vyriešiť s dodávateľom a s vlastným riadením údržby.

Kde sa zdroje rozchádzajú alebo mlčia v číslach

Žiadne z čísel nižšie nie je týmto súborom zdrojov stanovené ako špecifikácia. Každý riadok ukazuje, čo sa skutočne uvádza, a čo overiť, skôr než číslo zapíšete do postupu.

Čo zdroje neoverujú

• Žiadny zdroj neuvádza maximálnu teplotu ohrevu ani limit teplotného rozdielu ako rozhodujúcu špecifikáciu pre konkrétny typ ložiska.
• Žiadny zdroj neuvádza limity sily alebo tepla pri demontáži, kritériá výberu sťahováka ani pokyny k reakčnému bodu.
• Žiadny zdroj neuvádza výslovný postup podoprenia protilehlého krúžku pri lisovaní.
• Žiadny zdroj neuvádza rozsahy kapacity nástrojov ani špecifikácie regulácie teploty.
• Žiadny zdroj neuvádza prahy prijatia zostatkovej vôle, obiehania ani vibrácií po montáži.
• Žiadny zdroj nepriraďuje koreňové príčiny skĺznutia (smearing), elektrickej erózie ani poškodenia klietky a tesnenia montáži.
• Žiadny zdroj sa nezaoberá záručnými dôsledkami nesprávnej montáže ani neporovnáva náklady na náradie s externým vykonaním práce.
• Žiadny zdroj necituje použiteľnú normu ISO, DIN alebo normu výrobcu, ani požiadavku na certifikáciu personálu pre montáž či demontáž.