Supraîncălzirea rulmenților: cauze, diagnostic și sfaturi de urgență

Introducere:

Supraîncălzirea rulmenților este o problemă frecventă în utilajele industriale, motoare, pompe, cutii de viteze, benzi transportoare și alte echipamente rotative. Dacă nu este gestionată corect, un rulment supraîncălzit poate duce rapid la blocarea rulmenților, deteriorarea arborelui, defectarea motorului sau chiar oprirea completă a mașinii.

O greșeală des făcută pe șantier este răcirea unui rulment fierbinte cu apă sau aer rece puternic. Aceasta poate părea o soluție rapidă, dar, de fapt, poate agrava deteriorarea. Când oțelul rulmentului este încălzit, acesta se dilată. Dacă este răcit brusc, schimbarea rapidă de temperatură poate crea stres termic și poate provoca fisurarea inelelor rulmentului.

Așadar, ce ar trebui să faceți când un rulment se încălzește extrem de tare sau începe să scoată fum? Acest ghid explică cum să identificați supraîncălzirea rulmenților, principalele cauze ale acesteia și măsurile corecte de urgență de luat.

Cum se diagnostichează supraîncălzirea rulmenților la fața locului?

În multe cazuri, supraîncălzirea rulmenților poate fi detectată în timpul inspecției de rutină înainte de a se produce deteriorări grave. Chiar și fără echipamente avansate de testare, operatorii își pot face o idee rapidă verificând temperatura, starea unsorii și zgomotul de funcționare.

1. Verificați temperatura rulmentului

O modalitate simplă de a verifica încălzirea anormală este să atingeți scurt carcasa rulmentului cu dosul palmei.

Dacă carcasa este prea fierbinte pentru a fi atinsă mai mult de câteva secunde, temperatura rulmentului poate fi deja peste intervalul normal de funcționare. În multe aplicații, o temperatură a carcasei peste aproximativ 70°C trebuie tratată ca un semn de avertizare.

Pentru o inspecție mai sigură și mai precisă, este mai bine să utilizați un termometru cu infraroșu, un pistol de temperatură sau un senzor de temperatură instalat.

2. Verificați unsoarea lubrifiantă

Starea de lubrifiere este unul dintre cei mai importanți indicatori ai stării de sănătate a rulmenților.

Verificați unsoarea din jurul carcasei rulmentului, a orificiului de inspecție sau a zonei de etanșare. Dacă unsoarea s-a înnegrit, a devenit subțire și lichidă sau are un miros de ars, înseamnă de obicei că rulmentul a funcționat la o temperatură excesiv de ridicată.

Unsoarea supraîncălzită își pierde capacitatea de lubrifiere. Odată ce pelicula de ulei se descompune, poate apărea contact metal pe metal între elementele de rulare și căile de rulare, provocând frecare, uzură și creștere suplimentară a temperaturii.

3. Ascultați pentru zgomote anormale ale rulmentului

Un zgomot anormal este un alt semn clar al unor probleme cu rulmenții.

Folosește o tijă de ascultare, un stetoscop mecanic sau chiar o șurubelniță plasată pe carcasa rulmentului. Un rulment sănătos produce de obicei un sunet de funcționare lin și constant.

Dacă auziți scârțâit ascuțit, frecare metalică, scrâșnet sau zgomot continuu de funcționare fără ulei, este posibil ca rulmentul să fi pierdut lubrifierea sau să fie deja aproape de gripare.

Cinci cauze frecvente ale supraîncălzirii:

Supraîncălzirea rulmenților nu se întâmplă fără motiv. În majoritatea cazurilor, problema este legată de lubrifiere, instalare, joc, preîncărcare, etanșare sau condiții de încărcare.

1. Lubrifiere insuficientă sau defectuoasă

Lubrifierea deficitară este una dintre cele mai frecvente cauze ale supraîncălzirii rulmenților.

Dacă nu există suficientă vaselină sau ulei în interiorul rulmentului, elementele de rostogolire și căile de rulare nu pot forma o peliculă lubrifiantă adecvată. Acest lucru duce la frecare uscată, temperaturi ridicate și uzură rapidă.

Totuși, prea multă vaselină poate provoca și supraîncălzirea. Excesul de vaselină crește rezistența la agitare, în special la viteză mare. Acest lucru creează căldură suplimentară în interiorul carcasei rulmentului.

Problemele comune de lubrifiere includ:

• Prea puțină grăsime sau ulei
• Prea multă grăsime
• Tip greșit de lubrifiant
• Grăsime contaminată
• Lubrifiant învechit sau oxidat
• Vâscozitatea lubrifiantului nu este potrivită pentru viteza sau temperatura de funcționare

Întreținerea regulată a lubrifierii este esențială pentru prevenirea supraîncălzirii rulmentului și prelungirea duratei de viață a acestuia.

2. Ajustare incorectă și joc insuficient al rulmentului

Jocul rulmentului este esențial pentru o funcționare stabilă.

Dacă potrivirea dintre arbore și inelul interior al rulmentului este prea strânsă sau dacă potrivirea dintre inelul exterior și alezajul carcasei este incorectă, jocul intern al rulmentului poate deveni prea mic.

În timpul funcționării, căldura provoacă dilatarea componentelor arborelui și ale rulmentului. Dacă jocul rulmentului este deja limitat, acesta poate dispărea complet după dilatarea termică. Când se întâmplă acest lucru, elementele de rulare devin comprimate, frecarea crește brusc, iar temperatura rulmentului crește rapid.

Această problemă este deosebit de frecventă în:

• Mașini de mare viteză
• Echipamente pentru sarcini grele
• Motoare si pompe
• Cutii de viteze
• Aplicații cu ajustaje strânse cu interferență

Alegerea toleranței corecte de ajustare și a jocului rulmentului poate preveni defectarea prematură a rulmentului.

3. Preîncărcare excesivă

Unele rulmenți, cum ar fi rulmenții cu bile cu contact unghiular și rulmenții cu role conice, necesită preîncărcare în timpul instalării.

O preîncărcare adecvată îmbunătățește rigiditatea și precizia de funcționare. Cu toate acestea, o preîncărcare excesivă crește tensiunea de contact și cuplul de frecare. Drept urmare, rulmentul funcționează mai cald și poate suferi uzură prematură sau deteriorări prin ardere.

Semnele unei preîncărcări excesive pot include:

• Creștere rapidă a temperaturii după pornire
• Cuplu de rulare ridicat
• Zgomot anormal
• Decolorarea grăsimii
• Deteriorarea căii de rulare după o perioadă scurtă de funcționare

Preîncărcarea trebuie întotdeauna ajustată în funcție de tipul rulmentului, designul mașinii, viteză și cerințele de sarcină.

4. Frecarea etanșării sau interferența etanșării

Garniturile sunt adesea trecute cu vederea atunci când se diagnostichează supraîncălzirea rulmentului. Dacă buza etanșării este uscată, deteriorată, slab lubrifiată sau instalată cu prea multă interferență cu arborele, poate apărea frecare la suprafața de contact. Această frecare locală poate produce căldură și o poate transfera în zona rulmentului.

Supraîncălzirea cauzată de etanșarea etanșării poate fi cauzată de:

• Buză de etanșare uscată
• Instalare incorectă a garniturii
• Deformarea etanșării
• Presiune excesivă de contact
• Rugozitatea suprafeței arborelui
• Nealiniere între etanșare și arbore

Când verificați un rulment supraîncălzit, inspectați întotdeauna și sistemul de etanșare.

5. Nealiniere și sarcină concentrată

Nealinierea rulmenților sau încărcarea neuniformă pot duce, de asemenea, la supraîncălzire.

Dacă arborele este îndoit, carcasa nu este aliniată sau suprafața de instalare este neuniformă, sarcina pe rulment nu va fi distribuită uniform. Unele elemente de rulare pot suporta o sarcină excesivă, în timp ce altele pot suporta o sarcină mică sau deloc.

Această sarcină concentrată crește tensiunea locală, frecarea și temperatura. În timp, poate provoca exfolierea căii de rulare, deteriorarea coliviei, vibrații și defectarea rulmentului.

Cauzele comune includ:

• Îndoirea arborelui
• Aliniere slabă a cuplajului
• Deformarea carcasei
• Montare incorectă
• Fundație neuniformă
• Forța externă asupra arborelui
• Suprasarcină sau sarcină de impact

Alinierea corectă și controlul sarcinii sunt importante pentru prevenirea supraîncălzirii rulmenților.

Ce trebuie să faceți când un rulment se supraîncălzește?

Când se confirmă supraîncălzirea rulmentului, reacția corectă este foarte importantă. Manipularea necorespunzătoare în caz de urgență poate transforma o defecțiune reparabilă într-o deteriorare gravă a echipamentului.

Pasul 1: Opriți mașina imediat

Prima acțiune ar trebui să fie oprirea echipamentului și întreruperea alimentării cu energie electrică.

Continuarea funcționării unui rulment supraîncălzit poate cauza: blocarea rulmentului, zgârieturile arborelui, supraîncărcarea motorului, fracturarea coliviei, arderea căilor de rulare etc.

Oprirea timpurie a mașinii poate reduce costurile de reparații și poate preveni deteriorarea secundară.

Pasul 2: Lăsați rulmentul să se răcească natural

Lăsați rulmentul și carcasa rulmentului să se răcească natural.

Nu demontați rulmentul imediat cât timp este încă extrem de fierbinte, decât dacă este necesar conform procedurilor de siguranță de la fața locului. Manipularea bruscă sau răcirea forțată pot crește riscul de fisurare sau deformare.

Pasul 3: Nu turnați apă pe rulment

Nu turnați niciodată apă pe un rulment fierbinte.

Răcirea rapidă poate crea solicitări termice severe în interiorul oțelului rulmentului. Acest lucru poate cauza fisurarea inelului interior, a inelului exterior sau a elementelor de rulare. În cazuri grave, rulmentul se poate rupe brusc.

Apa poate pătrunde și în carcasa rulmentului și poate contamina lubrifiantul, creând coroziune suplimentară și defecțiuni ale lubrifierii.

Pasul 4: Evitați răcirea puternică cu aer rece

De asemenea, nu se recomandă aerul rece puternic.

Deși poate părea nu la fel de agresiv ca răcirea cu apă, tot poate răci rulmentul neuniform. Răcirea neuniformă între inelul interior, inelul exterior și elementele de rulare poate duce la solicitări termice și modificări dimensionale.

Răcirea naturală este de obicei cea mai sigură opțiune.

Pasul 5: Inspectați rulmentul după răcire

După ce rulmentul s-a răcit, inspectați-l cu atenție și găsiți cauza principală.

O secvență practică de inspecție este:

1. Verificați starea de lubrifiere
2. Verificați dacă există contaminare sau deteriorare cu grăsime
3. Inspectați jocul rulmentului
4. Verificați potrivirea arborelui și a carcasei
5. Verificați setarea de preîncărcare
6. Inspectați garniturile și zonele de contact ale garniturilor
7. Verificați alinierea și starea de încărcare
8. Căutați decolorare, crăpături, exfoliere, zgârieturi sau deteriorarea coliviei

Dacă rulmentul prezintă semne de supraîncălzire severă, cum ar fi decolorare albastră sau neagră, grăsime arsă, inele crăpate, elemente de rulare blocate sau căi de rulare deteriorate, înlocuirea rulmentului este de obicei necesară.

Concluzie:

Supraîncălzirea rulmenților este un semn de avertizare care nu trebuie niciodată ignorat. Cauzele frecvente includ lubrifierea deficitară, potrivirea incorectă, jocul insuficient, preîncărcarea excesivă, frecarea etanșărilor și nealinierea.

Dacă un rulment se încălzește foarte tare sau începe să scoată fum, nu îl răciți cu apă sau aer rece puternic. Metoda corectă de urgență este oprirea mașinii, întreruperea alimentării, lăsarea rulmentului să se răcească natural și apoi inspectarea cauzei pas cu pas.

Cu o diagnosticare corectă, o întreținere corectă și acțiuni la timp, supraîncălzirea rulmenților poate fi adesea prevenită înainte de a duce la defecțiuni costisitoare ale mașinii.