Hlavní druhy poškození a vad ložisek

Většina vysoce výkonných mechanismů a strojů se bez valivých ložisek neobejde. Ložiskové jednotky slouží k zajištění podpory hřídele nebo nápravy a mohou pracovat pod radiálním a axiálním zatížením. Čas od času však selhávají ložiska, což je spojeno s dlouhodobým provozem zařízení (a nejčastěji – v nepříznivých podmínkách). Prostoje stroje mohou být pro firmu velmi nákladné, proto je důležité poškození včas odhalit a předejít selhání ložisek.

Navigace v článku
Důvody selhání ložisek
Druhy poškození ložisek
Diagnostika závad ložisek

Aby se zabránilo předčasnému selhání v moderním průmyslu, je velká pozornost věnována diagnostice, analýze výsledků monitorování a opravám mechanismů. Systém údržby je neustále modernizován, což nám umožňuje včas zastavit destrukci jednotek a vyhnout se nepříznivým účinkům vibrací. Zvažme, k jakým typům poškození součástí dochází a jak je lze rychle identifikovat, abychom se vyhnuli dlouhodobým prostojům zařízení.

Důvody selhání ložisek

Druhy poškození ložisek

• zvýšené vibrace;
• zvuky;
• zvýšení teploty pouzdra.

K poškození valivých ložisek obvykle dochází v důsledku opotřebení valivých těles a oběžných drah, vytváření důlků (vylamování a únavové selhání), rýh a prasklin na nich.

Poruchy mohou být způsobeny nadměrným zatížením, náhlým brzděním a rozjezdem a dlouhodobým provozem zařízení v podmínkách, které neodpovídají konstrukčním podmínkám. Selhání je často spojeno s dopadem následujících faktorů:

• Nadměrné zatížení. Za takových provozních podmínek je v kontaktní zóně nedostatečné množství maziva, protože je vytlačováno z kontaktní zóny. V důsledku výsledného tření kovu o kov se zvyšuje teplota kontaktních ploch, což ve většině případů brzy vede k poškození
• Nedostatečná lubrikace a její stárnutí. Nedostatek mazání v zóně odvalování vede ke zvýšenému opotřebení a poruchám jednotky. Vlivem nepříznivých skladovacích a provozních podmínek může mazivo vyschnout nebo delaminovat. Je nutné zajistit včasné doplnění maziva a zvolit složení doporučené výrobci zařízení.
• Znečištění maziva. Často se vyskytuje v důsledku vniknutí pevných inkluzí do maziva: kovových hoblin, abrazivních částic, prachu atd. a při mazání v olejové lázni – kvůli nedostatečné filtraci cirkulujícího oleje. V takových případech je nutné provést speciální opatření – použití ložisek krytých ochrannými podložkami a těsněním, zajištění čistoty pracoviště při montáži, dobré utěsnění ložiskových pouzder, filtrace oleje v recirkulačním mazacím systému.

Pokud mluvíme o běžných vadách ložiskových jednotek, stojí za zmínku následující:

• Opotřebení oběžných drah a valivých těles. Důvody jsou nedostatečné množství maziv, dlouhodobý provoz zařízení v nevhodných podmínkách, nedostatečná tvrdost těles ložisek a oběžných drah.
• Nerovnoměrné opotřebení prvků. Vzniká v důsledku překročení dynamické únosnosti.
• Promáčkliny, rýhy nebo praskliny. K takovému poškození ložisek může dojít v důsledku vysokého statického zatížení (například v důsledku vibrací a rázového zatížení během přepravy nebo prostojů zařízení) nebo při nízkém zatížení a rychlostech otáčení a s příliš velkou rezervou nosnosti ložiska v důsledku prokluzu valivých těles.
• Únavové selhání. Je to přirozené, jak se jeví i při správném provozu jednotky.
• Zvýšené vibrace během otáčení. K vibracím může dojít v důsledku chyb při montáži ložiska (např. nesouosost, nesouosost), se zvýšenou počáteční radiální a axiální vůlí uvnitř zařízení.
• Stopy elektrického proudu. Závada se často vyskytuje u asynchronních motorů při použití ložisek bez proudově izolačního povlaku.
• Koroze (stopy nebo hluboké poškození povrchu). Je to jedna z hlavních vad valivých ložisek. Objevuje se v důsledku vniknutí vody nebo solných roztoků do ložiska nebo při provozu v alkalickém prostředí.

Diagnostika závad ložisek

Každý výrobce zařízení vypočítává jednotku při jmenovitém pracovním zatížení a provozních podmínkách, které nepřekračují maximální hodnoty. Výrobce musí uvést maximální provozní zatížení, otáčky, teploty, typ a vlastnosti maziva. Když je jednotka provozována za normálních podmínek, vydrží dlouhou dobu v souladu s vypočítanou hodnotou zdroje. Pod vlivem nepříznivých faktorů je však téměř nemožné vypočítat životnost výrobku, proto se doporučuje zařízení pravidelně kontrolovat a diagnostikovat.

Výskyt a přítomnost vad je možné určit různými způsoby:

• „Podle ucha.“ V tomto případě musíte sledovat cizí zvuky a klepání. Metoda není přesná, ale často umožňuje předejít možnému poškození dílu.
• Vibrační diagnostika založená na poměrech špiček k pozadí. Vibrační diagnostika se používá při podezření na nerovnoměrné opotřebení, závady na ložiskových dílech (valivé plochy, valivá tělesa, separátory) a jiná poškození. V závislosti na frekvenci, velikosti a trvání vibrací je možné určit, o jaký typ poruchy se jedná a jak ji rychle opravit.
• RMS (odmocnina) rychlost vibrací a spektrální metoda. K určení a analýze známek závady nebo poškození se používají speciální přístroje – vibrační měřič a analyzátor vibrací, které umožňují detekovat a předvídat poškození, určit typ poruchy měřením a analýzou spektra a růstu celkové úrovně vibrací.

Je důležité mít na paměti, že diagnostika stavu ložisek je pouze součástí celkové prohlídky zařízení. Porucha menších součástí je často „příznakem“ závažnějších poškození, které je třeba včas identifikovat a odstranit.

Diagnostiku se vyplatí provádět pravidelně, 1-2x měsíčně. Tento přístup pomůže eliminovat dlouhodobé prostoje zařízení a odhalí případné závady v rané fázi. Optimální je spektrální analýza uzlů, protože umožňuje dosáhnout vysoké přesnosti výsledků. Pro včasnou diagnostiku je použitelné testování založené na porovnání špičkových vibrací a vibrací pozadí.

F&F PK LLC nabízí vibrační senzory FAG SmartCheck (jednobodový systém monitorování vibrací), zařízení FAG SmartQB, které umožňuje spojit několik senzorů SmartCheck do systému, a modulární vícekanálový systém monitorování stavu FAG ProLink CMS. Pomocí těchto zařízení můžete rychle identifikovat selhání ložisek, nevyváženost a nesouosost hřídele.

Stáhněte si publikaci TPI 214 „FAG SmartCheck. „Sledování technického stavu každé jednotky“ naleznete na odkazu.

Aby se minimalizovaly vibrace již ve fázi instalace zařízení nebo aby se samostatně odstranily problémy spojené se selháním rotačních mechanismů, existují zařízení pro kontrolu souososti hřídelů a řemenic. Taková zařízení zvyšují životnost ložiskových jednotek, snižují opotřebení těsnění, snižují zatížení spojek a dalších spojovacích prvků a výrazně snižují hluk a vibrace.

K vyřešení těchto problémů nabízí PK F i F LLC zařízení pro vyrovnávání hřídelů FAG LASER-EQUILIGN

Ložisko kola je nejdůležitější součástí každého vozidla, zajišťuje volné otáčení kola. Tento konstrukční prvek je neustále vystaven velkému zatížení, proto je často vyroben z vysoce kvalitních materiálů. Při nesprávném použití nebo s velmi vysokým kilometrovým nájezdem však může i takový díl selhat.

Automechanici doporučují vyměnit ložisko kola v jednotce, jakmile zaznamenají poruchu, jinak může být výsledek tristní, představte si, co se stane, když se ložisko zasekne ve vysoké rychlosti. Podívejme se na několik způsobů, jak zkontrolovat ložisko kola, abychom mohli identifikovat závadu v raných fázích.

Známky možného opotřebení ložiska kola

Často je prvním signálem hučení od kola, ale to je pouze první signál. Situace v terénu se vyvíjí velmi rychle a hluk může být následován havárií. Pak jednotka nedokáže udržet rychlost a za jízdy se rozpadá, což vede k úplnému zaklínění a auto se stává neovladatelným. To vše vede k selhání ramene zavěšení a deformaci hřídele nápravy. V důsledku toho budete muset za opravy zaplatit dobré peníze.

Proto je důležité umět správně identifikovat poruchu při prvních příznacích a v případě potřeby ji okamžitě odstranit. Následující příznaky budou důvodem ke kontrole ložiska kola:

• Je slyšet hučení nebo křupání osy kola. Častěji k němu dochází při dosažení určité rychlosti, přibližně 60 – 70 km/h. Při zatáčení, zejména ve vysokých rychlostech, hluk zesílí.
• Jasným znakem je výskyt vibrací spolu s hučením. Přenáší se jak přes volant, tak do celého vozu a je způsoben házením ložisek.
• Při dlouhých cestách se ráfek kola přehřívá. Někdy se brzdový třmen přehřívá.
• Zasekávání kola. Při jízdě po rovné silnici auto jakoby natáčí do strany. To je způsobeno vadným ložiskem kola, které brání otáčení kola. Příznaky jsou podobné nesprávně seřízené geometrii kol.

Chcete-li nezávisle diagnostikovat takové problémy na cestách, musíte být schopni poslouchat své auto. A to přichází se zkušenostmi z jízdy.

Chcete-li přesně určit, ve kterém náboji ložisko hučí, měli byste pochopit příčiny poruch a principy fungování náboje.

Příčiny selhání ložiska kola

Ve skutečnosti existuje několik důvodů, které způsobují klepání nebo hučení v oblasti náboje. Takto vznikají cizí zvuky v případě poruch:

• tyč řízení;
• tip;
• kulový kloub;
• se silným opotřebením silentbloků.

Nejčastější příčinou je však vadné ložisko kola. Proto musíte umět správně identifikovat viníka nepříjemných zvuků.

Náboj používá ložisko uzavřeného typu, to je způsobeno tím, že během provozu se do něj nesmí dostat abrazivní materiály (prach, špína, písek atd.). Díky tomu je design spolehlivější, ale stále není věčný. Díky tomu můžeme identifikovat šest nejčastějších příčin hluku v hubu.

1. Skvělý kilometrový výkon. Způsobeno přírodními procesy probíhajícími během provozu jakékoli jednotky. Ložiskové pouzdro se opotřebuje, drážky pro kuličky se časem rozšíří, objeví se vůle a mechanismus začne klepat. Objevuje se po najetí 100 tisíc km a více.
2. Porušení těsnosti. Pouzdro je vybaveno pryžovými nebo plastovými pouzdry, které chrání vnitřek před abrazivními materiály a vlhkostí a také zabraňují úniku maziva, které je nezbytné pro jeho normální provoz. Při poškození dochází ke ztrátě maziva, což vede k velmi rychlému opotřebení.
3. Nepozorné řízení. Pokud auto ve vysokých rychlostech neustále naráží na výmoly na silnici, díry, hrboly a podobně, nakonec to rozbije nejen náboj, ale i odpružení.
4. Nesprávná instalace. Stává se to poměrně zřídka, pokud během opravy ložisko kola zatlačil nezkušený mechanik nebo došlo k porušení technologie, možná se zkřivilo. V této poloze jednotka nebude pracovat déle než několik tisíc kilometrů.
5. Nesprávné utažení upevňovací matice náboje. Technický list vozidla popisuje jasný algoritmus pro utažení a seřízení náboje. Při překročení točivého momentu při jízdě se agregát neustále přehřívá, což snižuje jeho životnost.
6. Časté výlety do louží. Během provozu se jednotka zahřívá, jedná se o zcela přirozený proces. Při dopadu studené vody na něj dochází k prudkému stlačení vzduchu ve vnitřním prostoru a tím k nasávání vody do pouzdra ložiska mikromezery. Vlhkost způsobuje korozi dílů, což vede k křupání.

Kromě uvedených důvodů existuje řada méně významných, ale také vedoucích k rychlému opotřebení a výskytu cizího hluku. A to:

• Výrobní vada. Někdy se vyskytuje u levných produktů. Způsobeno porušením výrobní technologie.
• Nesprávný offset kola. Zvyšuje zatížení ložiska kola, což zkracuje jeho životnost.
• Časté přetěžování vozu. I když jedete pouze po dobrých, hladkých silnicích, neměli byste auto často vystavovat velkému zatížení. To také vede k rychlému opotřebení ložiska kola.
• Velký poloměr pneumatiky. Častěji se vyskytuje u SUV a nákladních automobilů. V případě příčného zrychlení bude ložisko předního kola vystaveno dodatečnému zatížení.
• Vadný tlumič. Pokud dojde k poruše systémů odpružení, bude ložisko v náboji vystaveno dodatečnému vertikálnímu zatížení při jízdě po špatných silnicích. Proto je také důležité udržovat zavěšení v dobrém stavu.
• Závady brzdového systému. Vede k vysokým teplotám na bubnu (kotouči) nebo v brzdové kapalině, která se přenese na ložisko kola. Což také snižuje zdroje jeho práce.
• Nesprávně nastavený odklon/špička. Pokud je úhel kol nesprávný, ložiska kol jsou při jízdě vystavena dodatečnému namáhání.

Všechny tyto faktory vedou ke snížení životnosti ložiska kola a způsobují hučení a klepání.

Abyste mohli odpovědět na otázku, na kterém náboji je ložisko vadné, musíte vědět, co by mohlo způsobit rychlé opotřebení předního náboje a co zadního.

Kontrola ložiska kola

Dnes existují 4 nejdostupnější způsoby kontroly provozuschopnosti rozbočovače, které má každý majitel vozu k dispozici. Nevyžadují mnoho času ani speciální dovednosti.

Kontrola rovinnosti

Toto je nejjednodušší metoda, kterou můžete zkontrolovat přímo v garáži nebo v blízkosti domu. Nejprve byste měli zaparkovat auto na rovném asfaltovém nebo betonovém povrchu. Pak rukou uchopte horní část testovaného kola a vší silou jej tlačte sem a tam, přičemž s ním kývejte. Pokud během procesu uslyšíte cvakání nebo praskání, je čas vyměnit ložisko.

Pokud neslyšíte žádný cizí hluk, ale ještě si nejste jisti, že je ložisko kola v dobrém stavu, musíte auto na straně problémového kola zvednout. Poté otočte kolem rukou, pokud se ozývá praskání, skřípání nebo jiný zvuk, znamená to, že ložisko v náboji je vadné a mělo by být vyměněno.

U auta na zvedáku lze pro větší důvěru v provozuschopnost nebo poruchu jednotky uvolnit kolo ve vertikální i horizontální rovině. Chcete-li to provést, musíte chytit kolo rukama za horní a spodní část a zatřepat. Pokud dojde k nějaké hře, bude to jasně patrné. Výměna ložiska v tomto případě není možná.

Při provádění takových prací buďte opatrní, aby vozidlo nespadlo ze zvedáku.

Pomocí této metody můžete zkontrolovat náboje předních a zadních kol.

Kontrola házivosti

Dalším příznakem závady v ložisku kola bude sešlápnutí pedálu při brzdění. Může nastat v důsledku nárazu brzdového kotouče nebo náboje. Někdy při vystavení vysokým teplotám může dojít k deformaci brzdového kotouče spolu s nábojem. Odchylky od svislice i o 0.2 mm mohou způsobit vibrace a nárazy při rychlosti.

Maximální tolerance házení nepřesahuje 0.1 mm a někdy ještě méně – 0.05 – 0.07 mm. Mechanici na čerpací stanici zkontrolují házení číselníkovým tlakoměrem, který je opřen o rovinu náboje a ukazuje hodnotu házení. Pokud takové zařízení nemáte, můžete použít šroubovák.

Kontrola házivosti náboje se provádí v následujícím pořadí:

1. sejměte kolo z testované strany;
2. Dále by měl být plochý šroubovák položen na držák třmenu a aplikován na pracovní povrch brzdového kotouče;
3. poté pomocí hlavy s knoflíkem otočte kolem přes matici náboje;
4. pokud je přítomno házení, je to okamžitě viditelné ze stop škrábanců zanechaných šroubovákem na brzdovém kotouči.

Všechny ráfky jsou zkontrolovány na házivost na obou stranách. Pokud jsou na povrchu disku zjištěny vady v podobě škrábance od šroubováku, je třeba jej odpojit, otočit o 180° a zajistit k náboji montážními šrouby. Poté proces ověření zopakujte.

Pokud se škrábanec objeví na stejném místě jako při prvním testu, znamená to, že je brzdový kotouč křivý. Pokud se na opačné straně objeví škrábanec, náboj bude křivý.

Kontrola výtahu

Vozy s pohonem předních kol je lepší kontrolovat touto metodou. Je však použitelný na všechny typy vozů, dokonce i s pohonem zadních nebo všech kol.

K tomu se vůz najede na výtah, nastartuje se motor a kola se zrychlí. Poté se motor vypne a pak musíte pečlivě poslouchat, jak fungují ložiska kol, když se kola zastavují. Pokud dojde k poruše některého ložiska, dojde z jeho strany ke zřetelnému křupání, hučení nebo vibracím.

Kontrola pomocí zvedáku

Můžete také zkontrolovat náboj na zvedáku. Je lepší provádět takové operace uvnitř (garáž, hangár atd.), Protože zde budou zřetelněji slyšet cizí zvuky z kola. Auto se zvedá jedno po druhém, každé kolo se vyvěšuje. Pokud si nejste jisti, ze které strany hluk přichází, je lepší začít s kontrolou od zadních kol.

1. zvedněte stranu testovaného kola automobilu;
2. při kontrole zadní strany otáčejte koly rukou (u vozů s pohonem předních kol), pozorně poslouchejte, zda nedochází k cizímu hluku;
3. kontrola předních kol, motor naskočí, spojka sešlápne, zařadí se 5. rychlostní stupeň a poté se spojka plynule uvolní.

Pokud je ložisko poškozeno, bude zřetelně slyšet křupání nebo klepání, které není typické pro otáčení kola. Po zrychlení kol je lepší motor vypnout, aby hluk jeho provozu nenarušoval proces detekce.

Kontrolujte za jízdy

Případnou závadu ložiska náboje poznáte i za jízdy, je to podle mě nejjednodušší způsob diagnostiky. K tomu je třeba najet na rovný, nejlépe hladký úsek silnice. A při zatáčení s ním jeďte nízkou rychlostí až 50 km/h.

Během zatáček v pohybu většina nákladu dopadá na jednu ze stran vozu, a tedy na náboj. Při vjezdu do zatáčky vydává další hluk a po vyrovnání vozidla hluk zmizí. Tímto způsobem můžete určit, které ložisko je vadné, levé nebo pravé.

Pokud jedno z ložisek kola selže, začne při jízdě po rovné silnici při akceleraci vydávat cizí hluk. Čím vyšší rychlost, tím hlasitější hučení nebo praskání. Pokud je takový hluk zjištěn, neměli byste příliš zrychlovat, není to bezpečné, zejména proto, že opotřebení ložisek se prudce zvyšuje.

Teplota je na disku

Ložisko kola se během provozu zahřívá a pokud jsou v něm nějaké vady, zvyšuje se tření, což vede k ještě většímu nárůstu teploty. To je spíše nepřímé znamení, ale můžete se na něj také spolehnout. Velké množství tepelné energie bude předáno okolním kovovým dílům včetně brzdového kotouče.

Pro kontrolu tímto způsobem je po zrychlení nutné zastavit vůz bez sešlápnutí brzdy – pouhým dojezdem. Vyjděte ven a dotkněte se brzdového kotouče holou rukou. Teplý disk může znamenat vadné ložisko kola.

Co když nevyměníte vadné ložisko kola?

Pokud se během jízdy, při akceleraci nebo zatáčení objeví neobvyklý zvuk, měli byste okamžitě zkontrolovat ložiska kol. Další používání vozu s vadným nábojem nejen zkracuje životnost podvozku, ale také riskuje nehodu. Nedbalost může vést k:

• Dodatečné zatížení vlivem vibrací na podvozek a řízení vozidla. Což vede ke snížení životnosti všech komponentů.
• Snížené trakční vlastnosti a celková účinnost stroje. Vede ke zvýšené spotřebě paliv a maziv.
• Možný var brzdové kapaliny. Což může způsobit částečné nebo úplné selhání brzdového systému.
• Při vjezdu do zatáčky může kolo „lehnout“. Je to plné naprosté ztráty kontroly, výsledek může být katastrofální.
• Pokud je ložisko kola silně opotřebené, může se kolo zachytit „klínem“. Což také povede k nehodě.

Pokud po zjištění poruchy ložiska kola z nějakého důvodu není možné jej okamžitě vyměnit, pak byste při jízdě neměli jet rychlostí nad 50 km/h a je nepravděpodobné, že budete moci řídit více než 1000 km s hučícím nábojem.

Výkon

Ložisko kola je velmi důležitou součástí vozu, pokud jsou zjištěny závady, je lepší jej okamžitě vyměnit za nové. Identifikace poškozeného navíc nebude obtížná ani bez zkušeností v této oblasti.