Temperatura de funcționare a rulmentului

Introducere:

Temperatura de funcționare a rulmenților afectează în mod direct performanța acestora: rulmenții permit o mișcare rotativă sau liniară lină în timpul transportării sarcinilor, iar temperatura lor controlează durata de viață a lubrifiantului, proprietățile materialelor, jocurile și fiabilitatea generală. Acest articol prezintă intervalele tipice de temperatură de funcționare, explică modul de măsurare și interpretare a temperaturii rulmenților, identifică cauzele și efectele comune ale încălzirii anormale și oferă măsuri practice pentru gestionarea temperaturii și prelungirea duratei de viață.

Ce este temperatura de funcționare?

Temperatura de Operare se referă la intervalul de temperaturi ambientale - de la cea mai scăzută la cea mai ridicată - în care un dispozitiv sau un sistem biologic funcționează în mod fiabil, fără a suferi deteriorări sau degradări. Dacă temperaturile depășesc acest interval, sistemul poate suferi o reducere a performanței sau o defecțiune. Proiectarea carcasei, sarcina și alte condiții de funcționare afectează temperatura internă și, prin urmare, intervalul de funcționare efectivă.

Intervale tipice de temperatură de funcționare:

• Interval normal de funcționare (rulmenți industriali tipici cu bile și role): –30 °C până la +120 °C (–22 °F până la +248 °F)Mulți rulmenți standard cu uleiuri/vasele tipice funcționează fiabil în această fereastră.
• Funcționare continuă la temperaturi ridicate: până la aproximativ 150–200 °C (302–392 °F) cu unsori specializate și materiale pentru temperaturi ridicate (de exemplu, elemente de rulare ceramice, oțeluri pentru temperaturi ridicate). Peste ~200 °C, lubrifierea și limitările materialelor devin semnificative.
• Serviciu la temperaturi joase: până la –50 °C sau mai puțin este posibil cu unsori și materiale speciale pentru temperaturi joase, dar necesită atenție la vâscozitatea și jocul lubrifiantului.
• Temperaturi pe termen scurt sau de vârf: rulmenții tolerează uneori vârfuri scurte peste valoarea nominală continuă (de exemplu, în timpul pornirii), dar fluctuațiile repetate sau prelungite accelerează uzura și defectarea.

Notă: Intervalul exact de temperatură admisă pentru funcționarea rulmentului depinde de tipul rulmentului, colivii, etanșări, lubrifiant, preîncărcare și factorii specifici aplicației. Consultați întotdeauna specificațiile producătorului.

Cum se măsoară temperatura rulmentului și ce înseamnă?

Metode de măsurare:

Termocuple de contact, RTD-uri, termometre cu infraroșu (IR), imagistică termică sau senzori de temperatură încorporați în carcase. Alegeți metoda în funcție de precizia și accesul necesare.

Unde să măsori?

Măsurați temperatura carcasei rulmentului în apropierea rulmentului, nu a suprafeței arborelui. Pentru o precizie ridicată, plasați senzorul pe inelul exterior al rulmentului sau pe carcasa acestuia, aproape de rulment.

Interpretarea lecturilor:

• Temperatură stabilă: după pornire, rulmenții se stabilizează de obicei în câteva minute până la ore, în funcție de sarcină și lubrifiere.
• Creșterea temperaturii: temperatura absolută este importantă, dar creșterea temperaturii peste temperatura ambiantă (ΔT) este utilizată și pentru a indica o încălzire excesivă. Creșterile tipice acceptabile pot fi de 20–40 °C peste temperatura ambiantă pentru multe configurații, dar verificați specificațiile.
• Tendințe: valorile absolute contează, dar tendințele (creștere constantă în timp) sunt adesea cel mai timpuriu semn al degradării.

Estimarea duratei de viață a rulmentului în funcție de temperatură:

• Durata de viață a rulmentului este cel mai frecvent estimată în funcție de sarcină și viteză (durata de viață L10), dar starea lubrifiantului și temperatura pot scurta dramatic durata de viață reală.
• Regula generală: fiecare creștere cu 10 °C a temperaturii de funcționare poate reduce semnificativ durata de viață a lubrifiantului (adesea utilizată în ecuațiile privind durata de viață a lubrifiantului) - de exemplu, durata de viață a unsorii poate fi înjumătățită pentru fiecare creștere de 8-12 °C, în funcție de formulă.
• Pentru o estimare precisă a duratei de viață, utilizați modelele producătorului privind durata de viață, care includ temperatura, vâscozitatea și regimul de lubrifiere.

Îndrumări practice pentru controlul și optimizarea temperaturii rulmenților:

• Utilizați lubrifiantul corectAlegeți unsoarea sau uleiul cu vâscozitate, tip de ulei de bază și temperatură adecvate pentru intervalul așteptat.
• Mențineți intervalul și cantitatea adecvate de lubrifiere: evitați atât lubrifierea insuficientă, cât și supra-ungereUrmați programul de relubrifiere al producătorului, ajustat în funcție de temperatură și ciclul de funcționare.
• Monitorizați temperatura: instalați senzori permanenți sau utilizați verificări periodice cu infraroșu/termocupl. Analizați datele de tendință pentru a detecta degradarea treptată.
• Asigurați instalarea și preîncărcarea corectă: montarea corectă, alinierea și potrivirile corecte cu interferență reduc încălzirea externă.
• Asigurați răcire sau izolație: adăugați răcire cu ulei, aer forțat sau bariere termice atunci când temperatura mediului ambiant sau a componentelor adiacente crește.
• Protejați împotriva contaminării și a umezelii: utilizați etanșări, labirinturi corecte și practici de asamblare curate.
• Selectați materiale adecvate pentru temperaturi extreme: oțeluri rezistente la temperaturi ridicate, elemente de laminare ceramice sau materiale și lubrifianți pentru colivii rezistente la temperaturi ridicate.

Concluzie:

Temperatura de funcționare a rulmentului este un factor determinant cheie al performanței și duratei de viață a acestuia. Respectarea limitelor de temperatură recomandate de producător, selectarea lubrifiantului și a materialelor potrivite, monitorizarea tendințelor și abordarea rapidă a cauzelor principale vor maximiza fiabilitatea rulmentului. Pentru aplicațiile critice, consultați instrucțiunile producătorului, efectuați modelare termică, dacă este necesar, și luați în considerare sistemele de monitorizare a stării pentru a detecta și preveni defecțiunile legate de temperatură.