Експлуатація і обслуговування механізмів і машин (стр. 9 )

В другому класі дотик між частинами ущільнення відсутній. Ущільнення досягається за рахунок відцентрових сил або гідродинамічних явищ. До числа цих ущільнень відносяться лабіринтні

125

ущільнення, відбійні диски, отгонне різьблення та ловушки різних типів, магнітні приводи.

Особливої уваги потребує ущільнення під час роботи обладнання на хімічних виробництвах, тому що експлуатація обладнання в більшості випадків проходить при високих або низьких температурах, підвищеному тиску або розрідженні; робоче середовище може бути в вигляді рідини або газоподібним, шкідливим до навколишнього середовища та обслуговуючого персоналу. Втрата герметичності в деяких випадках може привести до порушення технологічного регламенту, втрати продуктів виробництва, забруднення навколишнього середовища. Попадання пилу та інших речовини в зону дії ущільнення приводить до зниження працездатності деталей ущільнення і обладнання в цілому.

Сальникові ущільнення є досить прості пристрої по конструкції та обслуговуванню. Їх встановлюють на апаратах з нейтральними середовищами або речовинами, що відносяться до четвертого класу небезпеки та машинах і механізмах, де є відновлювально-поступальний та обертовий рух. Ущільнення валів досягається за рахунок стискання сальникової набивки по поверхні валу за допомогою натискної втулки. В корпусах де яких сальникових ущільнень розміщають канал для подачі рідини, що змащує або допоміжньо ущільнює вал, що обертається. На сальникові ущільнення, які працюють на апаратах при високій температурі встановлюють сорочки для охолодження.

В якості сальникової набивки використовують азбестову або пенькову набивку, що просочена графітовим мастилом. Сальникову набивку підбирають в залежності від середовища, що знаходиться в

апараті. В корпус сальникову набивку укладають в вигляді окремих кілець з косими зрізами, які розміщують під кутом 1800. Категорично забороняється використовувати набивку в вигляді витих кілець. Коли

корпус сальника повністю закладений кільцями набивки, натискну втулку наживляють за допомогою гайок. Ступінь стискання сальникової набивки залежить від досвіду та кваліфікації працівника,

що його обслуговує. Щоб уникнути залежності роботи пристрою від сили можливого нерівномірного стискання натискної втулки за допомогою двох шпильок з гайками, розроблені пристрої, де стискання натискної втулки досягається за допомогою циліндричних пружин, розміщених між гайкою та корпусом втулки. Для досягнення рівномірності та автоматизму стискання необхідно використовувати циліндричні пружини однакової довжини та пружності. Для апаратів з вибухонебезпечними речовинами сальникові ущільнення використовувати не рекомендується.

126

Контроль регулювання сили стискання сальника в апаратах з перемішуючими пристроями переревіряють за допомогою прокручування валу рукою. Обертання вала повинне бути спокійним без зупинок або підклинювання. Для сальникових ущільнень на відцентрових насосах регулювання проводиться по кількості перепуску перекачуваної рідини через ущільнення. В даному разі рідина, що протікає через ущільнення, виконує також роль рідини, що охолоджує сальниковий пристрій. Як правило, в паспорті на насосну установку вказується ця кількість в мілілітрах або краплях. На підприємствах під сальниковим пристроєм насосу розміщають піддон, з якого зливають рідину з певною періодичністю. По кількості рідини в піддоні прогнозують ступінь зносу сальникової набивки та час її заміни.

Повторна набивка сальника проводиться тільки після якісного видалення старих кілець та їх останків.

В редукторах та інших гідравлічних пристроях для забезпечення герметичності використовують манжети, виготовлені з м’якого пружного матеріалу у вигляді кільця з комірцем, що охоплює вал. Манжети виготовляють з волової шкури вищого ґатунку, яку попередньо розпарюють та проводять зтиснення для того щоб була необхідна форма виробу. Також манжети виготовляють з синтетичних матеріалів та якісної гуми. Гумові манжети виготовляють зтисненням спеціальної металевої оболонки з пружною зносо - та мастилостійкою гумою. Для жорсткості конструкції гумових манжетів циліндрична частина, що вставляється в нерухомий корпус виготовляється з штампованої листової сталі. Для підсилення герметичності комірець манжети зтягують за допомогою браслетної пружини. Особливих засобів обслуговування під час роботи гумових манжетів не існує. Необхідно тільки вірно виконувати закріплення корпусу манжети в сідлі. Він не допускає перекосу вісей та подряпин поверхні тертя. В гніздо гумову манжету встановлюють так, щоб було видно напис, який штампується безпосередньо під час виготовлення. Гумові ущільнюючі кільця використовують на гідравлічному та пневматичному обладнанні. Цей вид ущільнення використовується для герметизації нерухомих роз’ємних сполучень. Гумові кільця мають властивість самоущільнення. В період роботи обладнання затрати на експлуатацію їх незначні. Вихід з ладу манжети приводить до появи жирних плям на кришках. Такий дефект проявляється в тому разі, якщо спрацьовувалася поверхня тертя манжети. Манжети, що спрацювалися, виймають з місця посадки, як правило, і заміняють новими. Гумові манжети ремонту не підлягають.

127

Для апаратів, які містять вибухонебезпечні та шкідливі газоподібні речовини, і насосів, що перекачують шкідливі або пожежонебезпечні рідини з вмістом твердих зважених частинок в кількості до 0,2% по масі і розміром 0,2 мм, використовують торцеві ущільнення. При цьому для апаратів встановлюються більш жорсткі вимоги: радіальне та кутове биття валу в районі торцевого ущільнення, а також зсув деталей кришки або корпусу ущільнення відносно осі валу не повинно перевищувати 0,2 мм і 0,250 відповідно. Тип торцевого ущільнення підбирають відповідно до робочого тиску в апараті та діаметру вала.

Працездатність торцевого ущільнення залежить від зборки та правильного вибору схеми подачі запірної рідини, яка одночасно забезпечує охолодження та змащення пристрою. В якості запірної рідини використовується знесолена вода, масло або рідина, що хімічно сумісна з робочою рідиною, але не шкідлива та не вибухонебезпечна.

Під час експлуатації торцевого ущільнення ретельно стежать за температурою та тиском запірної рідини. Тиск запірної рідини повинен бути вище тиску в апараті на величину 0,05 – 0,1 МПа. Торцеві ущільнення при правильному виборі матеріалу кілець, що труться та добрій регуліровці подачі мастила до поверхні тертя, ущільнення може працювати дуже тривалий час без допоміжного ремонту.

До безконтактних пристроїв відносяться щілинне ущільнення різних конструкцій. Всі вони мають один принцип ущільнення – засіб ущільнення пропорціональний довжині пристрою та зворотно пропорціональний величині зазору. Для більшої ефективності ущільнення виконують з кільцевими канавками. Призначення цих канавок відводити мастило за допомогою відцентрової сили. Ці ущільнення дуже прості в експлуатації, під час якої проводять тільки зовнішнє очищення та промивку в розчинниках від згустків мастила.

Отгонне різьблення використовується для герметизації порожнин, що заповнені рідиною. На валу або з внутрішньої поверхні втулки виконують багатозаходне різьблення (часто це виконується одночасно). Напрям обертання різьблення повинен бути таким, щоб витки відганяли ущільнюючу рідину в корпус механізму. Таке ущільнення дуже ефективне в тих випадках, коли зазор не перевищує 0,05-0,06 мм. Покращені результати працездатності дає різьблення з мілкої трикутної різьби. В період експлуатації ці ущільнюючі пристрої очищають та промивають в розчинниках мастила. Відбійні диски установлюються на валах з метою перегородити доступ масла до підшипника або ущільнення за допомогою відцентрових сил.

128

Ущільнення з проміжною порожниною використовуються в механізмах і машинах, де підтримується велика різниця тиску в корпусі та за ущільненням. В такому разі описані пристрої не можуть повністю забезпечити герметичність та витрати мастила, яке за рахунок різності тиску проходить через ущільнення. Ефективність дії ущільнення підвищується засобом, який дозволяє підвести повітря під тиском, перевищуючим тиск в корпусі. В такому випадку проникнення мастила в ущільнення виключається.

Лабіринтне ущільнення використовується для ущільнення порожнин, що заповнені газом або парою. Дія його застосовується на гальмуванні газу в вузьких щілинах кільцевих камер. Лабіринтне ущільнення використовують на пристроях, що мають велику швидкість обертання. Слід відмітити, що лабіринтне ущільнення в повній мірі не може виключити витрати газу, а тільки послабити його потік. Підбирають лабіринтні ущільнення та кількість їх ступенів за допомогою термодинамічного розрахунку. Особливість монтажу залежить від конструкції пристрою та його призначення. Виготівник таких пристроїв досить детально описує засоби монтажу та особливість експлуатації в паспорті або інструкції по монтажу та експлуатації.

Останнім часом герметичність апаратів, що працюють з підвищеним тиском – їх називають автоклавами з перемішуючими пристроями комплектуються магнітними вузлами обертання. Вони представляють собою герметичні приводи, призначені для установки на апаратах з відносно малою частотою обертання перемішуючих пристроїв. Магнітний вузол обертання полягає з базової магнітної синхронної екранованої муфти та приводного пристрою. В якості екрану використовують циліндричну обичайку виготовлену з легованої сталі товщиною, яка залежить від тиску в апараті. В період експлуатації магнітного вузла доглядають за маслом в картері та натягом ремінної передачі. В разі розбирання магнітний вузол спочатку розмагнічують за допомогою магнітної станції. Після відповідного ремонту вузол знову намагнічують.

27. Вузли для зменшення тертя

27.1. Підшипники кочення

Для зменшення сил тертя вали механізмів та машин укріплюють в корпусах за допомогою підшипників кочення. Підшипники поділяються на серії: дуже легку, легку, середню, важку, легку широку і середню широку.

129

Про роботу підшипникового вузла судять по характеру шуму під час роботи. Для цього використовують стетоскоп, але коли його немає, замість прибору беруть металевий пруток або дерев’яну палицю, які одним кінцем прикладають до місця де крутиться підшипник, а другим

– до вуха через великий палець. При нормальній роботі підшипника чутний шум в вигляді тонкого джизчання, а коли робота підшипника порушена, то відчувають дужий шум. Свист або різкий (дзвінкий) шум вказує на те, що в підшипнику відсутнє мастило, а тіла кочення затиснуті між доріжками внутрішнього та зовнішнього кілець.

Гримучий шум в вигляді частих дзвінких стуків свідчить про появу на поверхні тіл кочення та кільцях виразок або сколів, або в підшипник попав абразивний пил або бруд. Глухі удари свідчать про послаблену посадку підшипника на валу або в корпусі.

Підшипники кочення вважаються зношеними, якщо при огляді виявлені наступні дефекти: підробіток і задирки на бігових доріжках і тілах кочення, підробіток і ушкодження місць посадки в корпусі і на валу, збільшені зазори в корпусі і між тілом кочення. Такі підшипники в хімічній промисловості не реставруються, а замінюються новими. Підшипники, що підлягають заміні, знімаються за допомогою гвинтового, гідравлічного і інших знімачів. При цьому стежать, щоб не було перекосу і порушення поверхні вала, порушення паралельності осей валу та опори приводить до появи дефектів поверхні та підвищення температури в разі відсутності мастила.

Роботу підшипника можливо перевірити за допомогою руки, яка безболісно може витримати температуру до 600С. Підвищення температури підшипника можливе тому, що в ньому перевищена кількість мастильного матеріалу або в період експлуатації проведена зміна мастила з підвищеною в’язкістю.

Роликові підшипники мають вантажопідйомність більшу на 70% , чим кулькові.

Голчасті підшипники – це роликові, у яких довжина ролика перевищує діаметр у 5-10 разів. Вони значно перевищують по вантажопідйомності, чим роликові при відсутності осьових навантажень.

Підшипники кочення складаються з внутрішнього та зовнішнього кілець і тіла кочення, виготовлених з високо вуглецевих хромистих сталей; і сепаратора з м’якої вуглецевої сталі, латуні, бронзи, сплавів алюмінію та текстоліту. Підшипники встановлюють в підшипникові вузли, які є найважливішими структурними елементами машин і механізмів, і складають основну частину вузлів тертя.

130

Підшипники кочення класифікують по наступним ознакам: по напрямку сприймати навантаження відносно осі вала (радіальні, радіально-натискні, натискні); по формі тіл кочення (кулькові, роликові); по числу рядів тіл кочення (однорядні, дворядні, чотирьохрядні та багаторядні); по способу само установки (що

самовстановлюються і що не самовстановлюються). Співвідношення габаритних розмірів підшипників визначає їх серію: понадлегку, особливо легку, легку, легку широку, середню, середню широку та важку. Підшипники кочення є стандартизованими деталями високої точності і якості, тому до них не можна висувати загальноприйняті вимоги. Підшипники кочення чуттєві до твердих ударів, вологи, забруднення, перегріву понад 1000С і додатковим перевантаженням.

Виготівник поставляє підшипники, змазані антикорозійними

змазуваннями чи мастилами, які без особливої необхідності не слід змивати, тому що вони не дають негативного впливу на змазування. Підшипники кочення з нерухомою насадкою насаджують на вал у гарячому стані, підігріваючи в масляній бані до температури 80-1000С. При цьому маркірування повинне бути доступним для прочитання.

Підшипники укріплюють на валу за допомогою: гайки та стопорної шайби, внутрішній язичок якої входить в паз на валу, а один із зовнішніх пригинають до гайки; пружинного розрізного кільця, що вставляється в проточку на валу; корончатої гайки та шплінта; втулки, що закріплює або стягує, гайки та стопорної гайки.

Умовна позначка: перші дві цифри праворуч позначають діаметр внутрішнього кільця. При цьому для підшипників діаметром понад 20 мм ці дві цифри представляють собою частину від ділення розміру діаметра на 5. Для підшипників діаметром 10-17 мм позначення таке:мм),мм),мм),мм). Для підшипників менше 10 мм ці дві цифри означають фактичний розмір (діаметр).

Третя і сьома цифри праворуч позначають серію підшипника, характеризуючи його по діаметру (3-я цифра) і ширині (7-я цифра). У залежності від третьої цифри, вона може бути 1 - дуже легка, 2 - легка, 3 - середня, 4 - важка, 5 - легка широка, 6 – середня широка.

Четверта цифра позначає тип підшипника:

0 - радіальний кульковий однорядний;

1 - радіальний дворядний сферичний;

2 - радіальний з короткими роликами;

3 - радіальний з короткими роликами дворядний сферичний;

4 - голчастий;

5 - роликовий із крученими роликами;

6 - радіально-упорний кульковий;

131

7 - роликовий конічний;

8 - упорний кульковий;

9 - упорний роликовий.

П'ята і шоста цифри характеризують конструктивні особливості підшипника. Клас точності позначається однією і двома буквами перед

номером; Н – нормальний клас точності; П - підвищений; ВП - особливо підвищений.

При виборі підшипників кочення для заданих умов експлуатації необхідно брати на облік величину і напрямок навантаження; характер положення навантаження; частоту кручення кільця підшипника; необхідний строк працездатності; середовище, в якому підшипник працює; робочу температуру; а також умови його експлуатації. Розрахунок терміну працездатності підшипника обчисляється 1 мільйоном обертів внутрішнього кільця.

На підприємствах, як правило, передбачені складські приміщення для зберігання підшипників. Вони повинні бути сухими, з

централізованим опаленням, вентиляцією. Температура в приміщенні повинна піддержуватися на рівні 10-300С, а вологість повітря не повинна перевищувати 70%. За режимом зберігання підшипників на складі проводиться постійний контроль. Термін зберігання підшипників в складі залежить від мастильного матеріалу, який застосовували при консервуванні. Консервування виконане заводом-виготівником гарантує захист підшипника від корозії на 12 місяців.

Під номінальним терміном працездатності (розрахунковий термін роботи) розуміють час роботи підшипника, в якому не менше чим 90% однакових підшипників при рівному навантаженні і частоті кручення повинне відпрацювати без появи ознак втоми металу на робочій поверхні, що проявляється в вигляді раковин та відшарування.

Термін працездатності підшипника як від зовнішніх факторів (величини та напрямку навантаження, частоти кручення, матеріалу, що змащує, тепловідведення і т. п.), так і від його динамічної вантажопідйомності. Він також в значній мірі залежить від характеру з’єднання кілець підшипника з валом і корпусом. При цьому необхідно враховувати надійність зміцнення кілець, легкість монтажу та демонтажу. Надійність зміцнення кільця підшипника обумовлюється натягом, який вибирається в залежності від режиму роботи підшипника, його розмірів та типу. Підшипники, що сприймають дуже велике навантаження або ударне навантаження, зміцнюють з великим натягом.

Підшипники кочення змазуються мінеральними (рідкими) маслами і консистентними мастилами. Змазування в підшипниках

132

кочення призначене для запобігання від корозії; зменшення тертя; відведення тепла та рівномірного його розподілу між всіма частинами підшипника; зменшення шуму; пом’якшення ударів тіл кочення об кільце та сепаратор; підвищення герметизації підшипника в разі заповнення зазорів між нерухомими деталями і тими, що обертаються.

Мінеральні масла застосовують при будь-яких швидкостях оборотності підшипників, які мають гарне ущільнення. Недоліком рідких мастил є необхідність його поповнення. Рідкими маслами змазуються підшипники кочення в редукторах, де використовується можливість підведення масла шляхом розбризкування. Пластичні (консистентні) мастила представляють собою мінеральні масла з добавками мила, в якості загусника (натрієві, кальцієві або літієві мила). Підшипники з захисними шайбами або, що ущільнюють (закритого типу) змащуються літієвими мастилами. Для підшипників без ущільнення можливо використовувати змащувальні матеріали, які рекомендуються для підшипників закритого типу.

Консистентні (пластичні) мастила застосовують при змазуванні підшипників, що працюють у тяжких умовах експлуатації і при визначених конструктивних параметрах вузлів тертя, коли добуток

діаметра вала в міліметрах на число оборотів у хвилину менше 300000.

Для нормальної роботи підшипника достатньо невеликої кількості мастильного матеріалу. Підшипники з захисними шайбами або, що ущільнюють заповнюють мастильним матеріалом на 1/2-1/3 вільного об’єму. Вільний об’єм підшипника відкритого типу заповнюють повністю, але при цьому необхідно враховувати конструктивні особливості підшипникового вузла, його об’єм повинен бути таким, щоб міг сприйняти весь мастильний матеріал, що буде витиснений при роботі. Конструктивно вільний об’єм підшипникового вузла повинен складати 30% вільного об’єму кулькового і 20% роликового підшипника. Переповнення підшипникового вузла мастильними матеріалами приводить не тільки до збільшення механічних втрат, а й до погіршення властивостей мастила завдяки підвищенню температури та безперервного перемішування всієї кількості мастила. В цьому випадку змазування швидко нагрівається і розшаровується, втрачаючи свої первинні властивості та витікає з підшипникового вузла.

Термін служби мастила залежить від якості та умов експлуатації. В підшипниках закритого типу високоякісні мастила (Літол-24) при температурі 70-800С і середньому навантаженні можуть зберігати робочу поверхню підшипника до появи втомного руйнування. В підшипниках без ущільнення за період експлуатації можливо поповнювати мастильні матеріали (раз в три, шість, дванадцять

133

місяців) або проводити повну заміну через шість, дванадцять, двадцять чотири місяці). Цю дію необхідно проводити після промивки та просушки підшипника. Деякі тяжко навантажені підшипники, що працюють в особливих умовах, можуть поповнюватися мастилами раз в неділю або навіть раз на добу. Для поповнення або заміни мастила в

корпусах підшипникового вузла конструктивно передбачені отвори або кришки.

В період експлуатації заміну мастила проводять за допомогою шприца. Для цього в корпусі знімають заглушку, приєднують шприц і під тиском прокачують мастило. Далі шприц від’єднують і дають підшипнику деякий час попрацювати, щоб надлишок мастила був витиснений. Потім заглушку встановлюють на місце.

Якщо мастильний матеріал поповнюють при повній зупинці механізму або при первинному заповненні підшипника, то до пуску механізму (апарату) вал прокручують руками, для того щоб мастило розтеклося по підшипнику.

Змішувати різні мастильні матеріали між собою не рекомендується так як одержана суміш володіє, як правило, гіршими властивостями, ніж кожний матеріал окремо.

Для підшипників з високим числом обертів, які потребують постійної подачі масла в великій кількості при невисокій температурі

(до 70-800С) застосовують наступні методи змазування: масляну ванну, крапельну масельничку, змазування за допомогою гніту, циркуляційне змазування, масляний туман, розбризкування.

В окремих умовах роботи для змащування підшипників використовують тверді мастильні матеріали, такі як дисульфід молібдену, фторопласт, графіт, та їх композиції. В якості твердого мастильного матеріалу також застосовують металічні покриття сріблом, свинцем, нікелем, сплавом срібло-свинець. Такі підшипники, як правило, експлуатуються без додаткового змазування. Металічні покриття наносять на кільця і сепаратори методом електролітичного осадження.

27.1.1.Монтаж підшипників кочення

Від якості монтажу підшипників залежить термін їх працездатності. Неправильний монтаж являється підставою передчасного виходу із ладу в період експлуатації. Процес монтажу підшипника включає наступні види роботи: підготовку посадочного місця під підшипник для монтажу, підготовку самого підшипника до монтажу, сам монтаж і перевірка правильності монтажу. Підготовчі

134

роботи по посадочному місцю включають перевірку якості поверхні та її розміри на відповідність деталей до монтажу.

Підшипники, які призначені для збірки, після одержання із складу промивають в бензині або гарячому мінеральному маслі для позбавлення від мастила, що консервує, і проводять поверхневий

ретельний огляд. Якщо під час контролю виявлені дефекти поверхні на наявність корозії або відмічені ознаки нерівномірного руху (заїдання і стук), то підшипник промивають в бензині і продувають стислим повітрям. Плями корозії видаляють за допомогою пасти ГОІ, потім натирають сукном або повстю, змоченими в пасті для видалення корозії. Очищені від корозії деталі підшипника промивають в бензині з добавкою 6-8 % мінерального масла, просушують і змащують. Якщо на поверхні виявлені раковини або тріщини, то підшипник вибраковується.

Монтаж підшипника повинен проходити в строгій послідовності з робочими кресленнями. Не можна довільно замінювати підшипники по ознаці рівності монтажних розмірів (необхідно використовувати підшипники проектних номерів і серій). Підшипники встановлюються так, щоб торець із клеймом був обернений назовні.

Перед установкою підшипник ретельно промивають, змиваючи консистентне змазування за допомогою суміші бензину і 60%-ного мінерального масла. Підшипник не повинен мати мінливості, тріщин, забоїн, подряпин. Після огляду підшипник підігрівають до температури С і насаджують на вал за допомогою молотка і

мідної вибивалки або монтажної труби. Для змазування підшипників застосовують мінеральні масла, кальцієві і натрієві консистентні мастила (солідоли, ассогнін, консталін).

При монтажу категорично забороняється проводити передачу зусилля на кільця підшипника через тіла кочення. Монтаж підшипника на вал проводять через внутрішнє кільце, а в корпус – через зовнішнє за допомогою гідравлічного або механічного пресу. Під час монтажу підшипника на вал необхідно суворо дотримуватися співвісності положення валу і підшипника. В протилежному випадку на валу з’являються задирки або в деяких випадках це приводить до розриву внутрішнього кільця. Для облегшення монтажу на практиці підшипник підогрівають до температури 1000С в масляній ванні на протязі 10-15 хв. При цьому підшипник не повинен торкатися стінок ванни, його підігрівають у висячому положенні.

Монтаж підшипника на валу або в корпусі проводиться за допомогою простого пристрою в вигляді запресовочного стакана діаметром рівним діаметру зовнішнього або внутрішнього кільця.

135

Через цей стакан на підшипник передається зусилля, необхідне для запресовки, від механічного або гідравлічного пресу. При напресовці діаметр стакану підбирають по діаметру кільця: якщо підшипник насаджують на вал, діаметр стакану підбирають по внутрішньому кільцю; при посадці підшипника в корпус – стакан підбирають по

зовнішньому кільцю. Внутрішнє кільце шарикопідшипника встановлюють на вал з напруженою посадкою, а зовнішнє по посадці ковзання та другому класу точності. При напресовці підшипника одночасно на вал та корпус пристрою, перед напресовкою на підшипник кладуть шайбу розміром, що співпадає з зовнішнім та внутрішнім діаметрами підшипника, яка дає змогу передавати зусилля на обидва кільця. Після запресовки підшипник перевіряють на прокручування від руки. Правильно встановлений підшипник повинен крутитися від руки рівномірно, без заїдання з невеликим шумом. Туге провертання валу свідчить про відсутність співвісності між ним та підшипником або про дуже тугу посадку підшипника на валу або в корпусі.

Монтаж конічних підшипників є більш складний, оскільки після посадки основного кільця необхідно регулювати взаємне положення рухомого кільця та роликів. Якість збірки конічних підшипників залежить від осьового зазору, який регулюється за допомогою прокладок. Регулювання осьового зазору проводиться таким чином: кришку, що прикриває підшипник, спочатку встановлюють без прокладки і притягують до корпусу до такого стану, при якому вал в підшипнику крутитиметься дуже туго. У цьому положенні (ролики прижаті між кільцями підшипника) заміряють зазор між кришкою та корпусом, до нього додають необхідний осьовий зазор підшипника, отриманий розмір складає товщину прокладки. Після підготовки прокладки з обчисленою товщиною її установлюють під кришку і останню притягують до корпусу повністю. В разі регулювання зазору за допомогою гайки, її затягують “до упору”. Потім з урахуванням шагу різьби гайку відкручують на необхідну частину оберту.

Зношені підшипники кочення знімають, здають на реставрацію і заміняють новими (їх не ремонтують).

Демонтаж підшипника повинен проводитися без пошкодження самого підшипника та сполучених з ним деталей. Демонтаж починають із знімання кільця з меншою посадкою. Підшипники малих розмірів можна знімати за допомогою ударів молотка по металевій оправці. Демонтаж великих підшипників проводять за допомогою гідравлічних

136

або механічних знімачів. Підшипники після демонтажу перевіряють на якість поверхні кочення та наявність зазорів.

Відмовлення техніки, як правило, відбувається через порушення в роботі підшипникового вузла. Загальний вигляд підшипникового вузла представляє собою ротор (вал) на декількох підшипниках.

27.2. Підшипники ковзання

Підшипники ковзання виконують у вигляді суцільних втулок, розрізаних вкладишів чи секторів. Підшипники ковзання мають переваги перед підшипниками кочення в роботі при високих швидкостях валів, невеликі габарити в радіальному напрямку, хорошу працездатність в особливих умовах – в хімічній промисловості: в агресивних середовищах та воді при значному забрудненні мастила або при відсутності його (змазування за допомогою тих матеріалів, які розташовані в зоні роботи підшипника); безшумність та вібростійкість. Перелічені властивості підшипників дозволяють їх використовувати в різному технологічному обладнанні (центрифугах, сепараторах, реакторах, на роторних та прокатних станах). Матеріал підшипників повинен мати: хороший опір зносу та заїданню; мати достатню пластичність.

У промисловості велику кількість втулок і вкладишів, застосовуваних як підшипники ковзання, виготовляють з кольорових металів. Найбільш розповсюджені сплави підрозділяються на: олов’янисті і свинцеві бабіти; олов’янисті і свинцеві бронзи; підшипникові сплави на алюмінієвій і цинковій основі. В останні роки широке застосування одержали нові матеріали (деревопласти, текстоліт, капрон, фторопласти і ін.) або пластичні матеріали, що володіють великою антифрикційною здатністю.

Підшипники ковзання не є стандартизованими і готовими до

експлуатації, як підшипники кочення, тому перед монтажем їм необхідно проводити доводку чистоти поверхні. Чим менше висота мікронерівностей, тим вище здатність підшипника, що несе. Її визначають зазором. Відносні зазори підшипників складають 0,5-2,5%, при цьому менші зазори застосовують для рідин з низькою в'язкістю, а великі - для змазування мастилами високої в'язкості.

Для валів, що обертаються вибирають матеріал вкладишів з більш твердих металів, для нерухомих – вкладиші з більш м'яких металів. Підшипники ковзання з графіту не повинні стикатися зі звичайним змазуванням. При високих температурах графітний пил зі змазуванням

137

утворює швидко тверднучу цементну пасту. При монтажі чи прокручуванні ротора вручну рекомендується змащувати підшипники.

Експлуатаційні показники втулок набагато вищі, ніж вкладишів тому що вони не піддаються силовим затисканням. Однак монтаж втулок більш складний і не завжди можливий, тому підшипники ковзання виконують в вигляді секторів або полукілець (вкладишів).

Правильною збіркою вузла вал-підшипник можна рахувати, якщо щуп товщиною 0,05 мм не можливо вставити в зазор між валом і втулкою.

При збірці розбірного підшипника спочатку суміщають вісь корпуса з віссю вала за допомогою схилів і струни. У випадку якщо вал спирається на три і більш опори, регулювання починають із крайніх підшипників, далі регулювання роблять за допомогою світла. Поверхня контакту вала і вкладиша повинна складати 60-70% робочої площі.

Роз’ємні вкладиші встановлюють в гніздо в такій послідовності: спочатку нижній, а потім верхній. Перед кінцевою збіркою у деяких вкладишах по центру прорізають канавки та просвердлюють отвори для подачі мастила. Працездатність втулок значно більша, чим підшипників із вкладишів та секторів. Але процес монтажу втулок дуже складний, а у деяких випадках зовсім не можливий, тоді в конструкції використовують розрізні підшипники (вкладиші). В обладнанні хімічної та нафтохімічної промисловості підшипники ковзання виготовляють з чавуна, бронзи, бабіта, алюмінієвих сплавів, металокераміки.

Підшипники ковзання змазують рідкими мінеральними маслами або консистентними мастилами. Масла застосовуються для змазування підшипників, що працюють у режимах рідинного чи напіврідинного тертя, при значних швидкостях відносного ковзання тертьових пар і сприятливих умов зовнішнього середовища. У підшипників, що працюють при високих температурах у запиленому і вологому середовищі, при невеликих окружних швидкостях і високих питомих тисках, застосовують консистентні мастила. У деякому технологічному обладнанні хімічних виробництв змазування підшипників ковзання проводиться рідиною, в якій працює підшипник (підп’ятник).

Робоча поверхня вкладишів згодом зношується, з'являються задирки і глибокі риски, через неякісне змазування чи попадання сторонніх твердих включень. Великий знос поверхні приводить до порушення умов змазування і подальшого інтенсивного зносу. При великих навантаженнях це може привести до розплавлення бабіту, нанесеного на поверхню вкладиша. Нормальна довговічна робота

138

деталей, що обертаються залежить від стану підшипникових вузлів. Велике значення має змазування підшипників, що зменшує тертя між

тілами кочення, сепаратором і обоймами. Вона охороняє підшипники від корозії, зменшує шум, рівномірно розподіляє і відводить тепло, що виникає при роботі.

Технологія ремонту підшипників ковзання залежить від конструктивних особливостей і матеріалу, а також від характеру зносу.

Ремонту підлягають підшипники, які мають ступінь зносу таку, що перевищує допустимі величини, або поломані.

По зовнішнім ознакам (підвищеній температурі та стуках при роботі) можливо виявити дефект підшипника. Вони виявляються у разі, коли:

- не співпадають осі підшипника та валу, внаслідок чого вал недостатньо прилягає до поверхні підшипника і під час роботи вал – “б’є” ;

- занижений зазор між валом та вкладишем (втулкою), що приводить до збільшення температури, а також до підпалення антифрикційного шару;

- недостатня (погана) підгонка робочої поверхні вкладиша до шийки валу;

- з’явилися тріщини або підпалення антифрикційного прошарку, або на вкладиші відсутня канавка для циркуляції масла;

- збільшився зазор між вкладишем та валом, що перевищує допустимі величини.

Ремонт горизонтального підшипника починають з роз’єднання кришки від корпусу підшипника, далі знімають верхній вкладиш, потім піднімають вал і дістають нижній вкладиш. Вкладиші промивають в бензині, потім в 10%-ному розчині каустичної соди при температурі 80-900С на протязі 10-15 хвилин (вкладиші занурюють у ванну і промивають щіткою). Далі вкладиші просушують і після охолодження проводять поверхневий огляд. Виявлені дефекти (тріщини, раковини) розсвердлюють до здорового металу, продувають від стружки стислим повітрям і за допомогою газового пальника заплавляють розсвердлене місце. Наплавлення вкладиша проводять тим же матеріалом із якого він виготовлений, і тільки чавунні вкладиші ремонтують бронзовим наплавленням. Місцеві задирки на робочій поверхні вкладишу з сумарною площею не більше 5% від всієї площі ковзання пришабровують по всій поверхні. Після шабровки підшипник перевіряють на прилягання до валу за допомогою фарби.

Якщо бабітовий шар зносився так, що зазор перевищує допустимі величини, його знімають, вкладиш очищають від бруду за допомогою

139

сталевої щітки, далі обробляють 10-15%-ним розчином соляної або сірчаної кислоти на протязі 5-10 хвилин. Після цього промивають

теплою водою та знежирюють в 10%-ному розчині їдкого натру або калію на протязі 10-15 хвилин і промивають гарячою водою. Потім поверхню підшипника лудять при температурі С. В якості полуди використовують сплав із 30 вагових частин олова і 70 вагових частин свинцю або припій ПОСС 4-6.

Регулювання зазорів підшипників ковзання проводиться під час поточного або капітального ремонтів.

Збірка та регулювання відремонтованого підшипника дуже важлива частина роботи, яка в значній мірі визначає його експлуатаційні характеристики. Зазори між вкладишем і валом перевіряють за допомогою щупів різної величини (зазор між вкладишем та корпусом підшипника не повинен бути більше 0,03-0,05мм). Зазор між вкладишем та кришкою контролюють за допомогою латунних пластинок необхідної товщини або свинцевого дроту. Пластину або проволоку діаметром до 2 мм змазують маслом і закладають між вкладишем і верхньою поверхнею шийки валу. Після затяжки кришки підшипника за допомогою динамометричного ключа повністю, вал прокручують рукою. Якщо відчувається легке обертання валу, то діаметральний зазор менший за товщину пластинки, легкий опір обертанню свідчить тому, що зазор відповідає товщині пластини. Попередньо товщину пластини визначають по товщині деформованого дроту (її товщина є фактичний зазор). Якщо зазор між валом та верхнім вкладишем відсутній, то його відновляють за допомогою металевих прокладок, які розміщують між кришкою вкладиша і корпусом. Для цього промисловістю випускається комплект прокладок товщиною 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,5; 0,8 мм. Матеріал прокладок повинен бути з листового металу або із фольги. Для зменшення зазору між