Рабочая температура подшипников

  Нередко специалисты, занимающиеся обслуживанием промышленного оборудования, обращают внимание на горячие подшипники и считают это следствием неисправности или дефекта. В связи с этим стоит разобраться, при какой температуре должны работать подшипники и стоит ли беспокоиться, если подшипники нагреваются?

   Вопрос определения нормальной температуры подшипников, как и любых других механических узлов и механизмов, крайне сложен, так как приходится учитывать слишком много параметров и переменных. Для начала перечислим наиболее очевидные тезисы:

  — любой подшипник генерирует тепло в процессе работы;

  — количество выделяемого тепла зависит от конструкции подшипника, скорости его вращения, текущих нагрузок и вязкости смазки;

  — избыточное тепло генерируется при нерасчетных нагрузках, ухудшении качества смазки, чрезмерном износе и загрязнении элементов и поверхностей качения;

  — избыточный нагрев подшипника ведет к температурным деформациям колец и элементов качения, ухудшению прочностных свойств стали, а также ускоренной деградации смазки. Все вместе эти факторы приводят к ускоренному износу подшипника и повышенной вероятности его заклинивания или разрушения.

  Тепловой баланс подшипника зависит как от параметров его тепловыделения, так и от интенсивности теплового обмена с окружающей средой через теплопроводность, конвекцию и излучение. В свою очередь, интенсивность теплового обмена зависит от целого ряда параметров – от температуры окружающей среды до способности подшипникового корпуса передавать тепло с учетом возможных загрязнений на его поверхности.

  Производители подшипников имеют методики расчетов для прогнозирования рабочих температур подшипников. Тем не менее, реальные условия эксплуатации могут значительно отличаться от расчетных. Соответственно, спрогнозированная температура может не совпадать с фактической.

  Некоторые производители указывают для своей продукции «эталонную скорость», при которой подшипник достигает стационарной температуры 70°C. Этот уровень можно считать точкой отчета для определения нормальной рабочей температуры.

  В соответствии с ГОСТ Р 51337-99 «Безопасность машин. Температуры касаемых поверхностей» даже при кратковременном контакте кожи человека с металлической поверхностью, нагретой до 70°C, развивается ожог. Так что подшипник, который субъективно ощущается как «обжигающе горячий», чаще всего работает при нормативной температуре, предусмотренной производителем.

  Каковы пределы температуры для подшипников?

  Как мы убедились, субъективные ощущения – не лучший ориентир для определения температуры подшипника. Гораздо точнее изменение с помощью встроенных термопар или дистанционного инфракрасного термометра.

  Но тут возникает вопрос, каковы же предельные температуры работы подшипников? Нужно подчеркнуть, что речь тут идет только о стандартных промышленных стальных шарико- и роликоподшипниках, работающих при «комнатной» температуре, а не в условиях прокатного стана или пекарской печи. Для высокотемпературных и высокоскоростных подшипников с керамическими элементами качения или даже керамическими кольцами ограничения будут совсем другие.

  Итак, при определении предельных температур эксплуатации промышленных подшипников необходимо учитывать ограничения как для материалов компонентов подшипника, так и для смазок, свойства которых очень сильно зависят от температуры.

  Самым сильным ограничением является наличие манжетного уплотнения. Чаще всего встроенное манжетное уплотнение подшипника изготавливается из нитрила, который не должен подвергаться нагреву выше 100°C. Также в подшипниковых корпусах могут использоваться манжетные уплотнения из витона, который имеет температурный предел около 200°C.

   Нужно принимать во внимание также материал сепаратора. Ограничения может накладывать полиамидный сепаратор, который имеет предел температуры 120°C.

  Важным, но зачастую игнорируемым ограничением являются требования к температуре, предъявляемые смазками:

  — Если в смазке присутствуют противозадирные присадки, то температурный предел составляет 80°C, выше которого присадка может начать «расслаиваться».

  — Типичная пластичная смазка на основе литиевого мыла обеспечивает надежную работу при температуре не выше 120°C, а у «высокотемпературных» смазок могут быть ограничения до 150°C.

  Если подшипник работает при повышенной температуре, но благополучно  проходит все тесты на уровень износа и вибрации, необходимо учитывать, как более высокая температура может повлиять на смазку.  Согласно эмпирическому правилу, на каждые 15 градусов рабочей температуры выше 70°C приходится вдвое увеличивать частоту смазывания.

  Если подшипник работает в масляной ванне, то при увеличении температуры масло необходимо менять чаще. Например, если нормальная рабочая температура составляет 50°C, масло можно менять один раз в год, но при 100°C масло необходимо будет менять каждые три месяца!

  Абсолютная и относительные температуры

  Выше обсуждалось, каковы «абсолютные» температурные пределы с точки зрения компонентов подшипников. Однако тот факт, что подшипник работает при «нормальных» 80°С, вовсе не означает, что у него всё в порядке. Если с момента запуска подшипник работал при 30°C, но впоследствии температура поднялась до 80°C, это может являться индикатором назревающих проблем.

   Для постоянного мониторинга температуры критических узлов используют электронные системы, которые подают сигнал тревоги при превышении определенного порога температуры (например, 105°C). Такое устройство можно настроить таким образом, чтобы оно определяло диапазон нормальных рабочих температур, а затем подавало сигнал тревоги, когда температура повысится на 50°C.

   Итак, вместо того, чтобы задаваться вопросом, какую температуру может выдержать подшипник, в случае обнаружения тенденции к повышению температуры нужно немедленно начать выяснять причины неполадки. Идет ли речь о недостатке смазки? Изменились ли условия эксплуатации? Свидетельство ли это деформации вала, чрезмерных нагрузок, вибраций или других проблем, не всегда связанных с состоянием самого подшипника? Установить истинные причины нерасчетного нагрева помогают такие методы как вибродиагностика, обследование с помощью тепловизора, а также внутренний осмотр поверхностей качения с помощью эндоскопа.

  Весь комплекс исследований подшипников, подшипниковых узлов и оборудования, осуществляет сервисное подразделение компании «Подшипник.ру». Сервисные инженеры с многолетним опытом работы проводят вибродиагностику, мониторинг рабочей температуры оборудования, осматривают вышедшие из строя подшипники и выдают рекомендации по исправлению ситуаций для достижения максимального срока службы подшипников.

  Специалисты «Подшипник.ру» помогут рассчитать и подобрать исполнение подшипника для любого режима работы оборудования с учетом скоростей и температур. Также они помогут подобрать подходящую смазку, дадут рекомендации по частоте смазывания. Если ручное нанесение смазки нежелательно или не возможно, специалисты «Подшипник.ру» помогут подобрать автоматические одноточечные или многоточечные системы смазывания от ведущих мировых брендов NTN-SNR и Timken.

Рабочая температура подшипников

Во время эксплуатации и обслуживания промышленных машин можно заметить, что подшипники изрядно нагреваются. Это может быть следствием дефекта или неполадки, но не всегда. При работе с машинами, имеющими в своем устройстве подшипники, нужно знать, какая температура является рабочей для подшипника, а какая сигнализирует о неисправности.

Для понимания причин и процесса нагревания подшипника необходимо знать следующие факты:

• Любой подшипник в процессе работы нагревается
• На количество выделяемого тепла влияют конструкция подшипника, скорость его вращения, нагрузка и вязкость смазки
• Излишний нагрев происходит при превышении расчетной нагрузки, ухудшении качества или дефиците смазки, большом износе и наличии грязи и посторонних частиц на элементах и поверхностях качения
• Перегрев подшипника влечет температурные деформации колец и элементов качения, ухудшает прочность материала и ускоряет процесс деградации смазки.

Эти факторы сказываются на скорости износа подшипника и увеличивают вероятность его заклинивания или разрушения.

Тепловой баланс подшипника складывается из свойств его собственного тепловыделения и интенсивности теплового обмена с окружающей средой посредством теплопроводности, конвекции и теплового излучения. На интенсивность теплового обмена влияют, например, температура окружающей среды, способность подшипникового корпуса отдавать тепло, степень загрязнения и прочие физические факторы.

На этапе проектирования и производства рабочие температуры подшипников рассчитываются согласно методикам, которые есть у производителей. Но реальные условия эксплуатации редко бывают идеальными, поэтому фактическая рабочая температура может не совпадать с расчетной.


Стационарной рабочей температурой принято считать 70°С. Производители иногда указывают эталонную скорость, при которой подшипник нагревается до этого значения. Как следует из ГОСТ Р 51337-99 «Безопасность машин. Температуры касаемых поверхностей», даже при кратковременном контакте незащищенной кожи человека с металлической поверхностью, нагретой до 70°С, развивается ожог. Поэтому, субъективно обжигающе горячий подшипник скорее всего работает при расчетной температуре.

Температурные пределы подшипников

Для точного определения температур подшипника используют встроенные термопары или дистанционный инфракрасный термометр.
При определении предельной температуры эксплуатации промышленных подшипников нужно брать в расчет не только ограничения для материалов компонентов подшипников, но и температурные ограничения смазочного материала, свойства которого сильно зависят от температуры.

Мы рассматриваем стандартные промышленные шариковые и роликовые подшипники, работающие при нормальной температуре, а не в условиях пекарской или плавильной печи. Для высокотемпературных и высокоскоростных подшипников диапазоны температур совсем иные.

Наиболее строгим ограничением рабочей температуры является наличие манжетного уплотнения, которое обычно изготавливается из нитрила и не должно подвергаться нагреву выше 100°С. Манжетные уплотнения, выполненные из витона, ограничены температурой около 200°С.

Следующим фактором, влияющим на предел рабочей температуры, является материал сепаратора. Например, полиамидный сепаратор имеет предел температуры 120°С.

Наконец, третьим не менее важным фактором, ограничивающим диапазон рабочих температур, являются температурные ограничения смазки:

• Смазка с противозадирными присадками может начать расслаиваться при температуре выше 80°С
• Пластичная смазка на основе литиевого мыла обеспечивает надежную работу при температуре не выше 120°С

Если подшипник проходит проверку на уровень износа и вибрации при повышенной температуре, нужно учитывать ее влияние на смазку. Практика показала, что при превышении 70°С на каждые 15 градусов рабочей температуры требуется вдвое увеличивать частоту смазывания. 

При увеличении температуры подшипника, работающего в масляной ванне, повышается периодичность замены масла.

Абсолютная и относительная температуры

И все-таки, если подшипник работает при «рабочих» 80°С, это не всегда означает, что с ним все в порядке. Например, если после запуска подшипник работал при 30°С, но затем температура возросла до 80°С, это может сигнализировать о наличие проблем в его работе. Поэтому от рассмотрения абсолютных значений рабочих температур перейдем к относительным.

Для непрерывного отслеживания температуры критических узлов применяются электронные системы, сигнализирующие о превышении определенного порога температуры. Такие устройства определяют рабочий диапазон температур и подают сигнал тревоги, когда температура повышается на 50°С.

Таким образом, абсолютные значения рабочих температур используют при проектировке машин, чтобы заведомо не помещать подшипник в неподходящие условия, а относительными оперируют уже при эксплуатации. Если выявляется тенденция к повышению температуры, нужно выявлять причину такого повышения. Оно может быть вызвано дефицитом смазки или изменением условий эксплуатации. Возможно, причина в превышении нагрузок или деформации вала или других неполадках, не всегда связанных с состоянием подшипника. Чтобы установить точные причины, применяют вибродиагностику, обследование с помощью тепловизора и внутренний осмотр поверхностей качения с помощью эндоскопа.

Сделать правильный выбор в большом ассортименте подшипников вам помогут специалисты «Промышленной автоматизации» в Ростове-на-Дону.

Как обращаться с горячими подшипниками на вашем предприятии

После осмотра оборудования техник по техническому обслуживанию обнаружил, что несколько подшипников «нагреваются». Эти подшипники добавляются в список для определенного действия.

Может быть написано рабочее задание на замену подшипников, или кто-то может полить охлаждающей водой корпуса подшипников. Даже если известны фактические температуры подшипников, часто никто не понимает, какие действия требуются при каких температурах.

Измерение температуры подшипников

Прежде чем предпринимать какие-либо действия, следует ответить на вопрос, насколько горячий подшипник. Горячая на ощупь может быть только 130 градусов по Фаренгейту, так как 120 градусов по Фаренгейту, как правило, является пороговой температурой, при которой вы все еще можете держать руку на поверхности. Несмотря на то, что могут быть серые области для определения подходящих действий при определенных температурах, некоторые рекомендации могут обеспечить согласованность и помочь персоналу предприятия принимать более правильные решения.

Первым шагом должно быть определение фактической температуры контролируемых подшипников. Имейте в виду, что измеренные температуры являются только поверхностными температурами корпусов подшипников.

Фактическая температура подшипников будет на 15-25 градусов выше. При измерении температуры следите за состоянием и типом поверхности. Кроме того, убедитесь, что коэффициент излучения измерительного устройства соответствует измеряемой поверхности. Большинство темных поверхностей из углеродистой стали имеют коэффициент излучения около 0,95, в то время как блестящая нержавеющая сталь или алюминий имеют гораздо более низкий коэффициент излучения. Типичный снимок с инфракрасной камеры показан ниже.

Накопление технологического процесса на корпусах подшипников может привести к более низким измеренным температурам, когда фактическая температура подшипников намного выше. Отложения изолируют подшипник и не позволяют ему рассеивать тепло, что, в свою очередь, делает подшипник еще более горячим.

Температурные проверки должны выполняться в одних и тех же местах на оборудовании и подшипниках. При измерении в разных местах можно ожидать колебания температуры подшипников из-за зон нагрузки, температуры окружающей среды, уровня смазки и т. д. Согласованность также важна, когда измерения проводят разные люди.

Инфракрасное изображение корпуса подшипника

Температурные условия подшипников

Большая часть прецизионно установленного и смазанного оборудования будет работать при температуре менее 180 градусов по Фаренгейту. Температура подшипника ниже 180 градусов по Фаренгейту обычно считается приемлемой (см. таблицу ниже). Конечно, могут быть и другие последствия работы в этом «хорошем» диапазоне. Более высокая рабочая температура приведет к более быстрому износу смазки подшипников.

При температуре более 150 градусов по Фаренгейту срок службы смазки может сократиться на 50 процентов на каждые дополнительные 18 градусов по Фаренгейту. Более высокая рабочая температура также означает более низкую рабочую вязкость смазки, что может снизить общую надежность оборудования. На приведенной ниже диаграмме показано, как максимальная температура для конкретного смазочного материала (индекс вязкости) и типа подшипника может ограничивать максимальные рабочие температуры.

Таблица температурных условий подшипников

Внимание Условия

В условиях осторожности температура подшипника может составлять от 180 до 200 градусов по Фаренгейту. Хотя это немного выше желаемого, это может быть типичной рабочей температурой для некоторого оборудования. Поэтому важно иметь историю рабочих температур для оборудования в этом диапазоне, чтобы определить, является ли температура нормальной.

Для коробок передач пределы температуры поддона составляют менее 200 градусов по Фаренгейту, как это определено Американской ассоциацией производителей зубчатых колес (AGMA). Для этой рабочей температуры обычно рассматривается подшипник с зазором C3. Продолжайте регулярный мониторинг и следите за любыми значительными изменениями температуры.

Другим фактором, столь же важным, как и абсолютная температура подшипника, является изменение температуры, которое указывает на изменение состояния. Изменение температуры более чем на 50 градусов по Фаренгейту вызывает беспокойство независимо от того, в каком диапазоне условий находится абсолютная температура. При таком типе изменений необходимо усилить мониторинг и расследование.

Небольшие изменения температуры, как правило, не вызывают особого беспокойства. Для недавно смазанного подшипника может быть нормальным повышение температуры на 25-30 градусов по Фаренгейту. Скорость и нагрузка машины, а также условия окружающей среды (зима/лето) также влияют на абсолютную температуру.

К другим факторам, которые могут вызвать повышение температуры, относятся повышенное трение в подшипниках (плохая смазка, высокая нагрузка, высокая скорость и т. д.), чрезмерная смазка (избыточное давление смазки), высокий уровень масла (масляная вспененность) и несоосность.

Условия оповещения

В аварийном состоянии температура подшипника может составлять от 200 до 250 градусов по Фаренгейту. Эти повышенные температуры могут быть вызваны перегревом, недавно смазанным подшипником, проблемами с уровнем масла, ранними стадиями отказа подшипника и т. д.

Обязательно проверьте условия процесса, последний цикл смазки или уровень масла. Также может потребоваться увеличить частоту наблюдения за изменениями температуры. Безопасная рабочая температура смазки обычно составляет 75 процентов от температуры каплепадения. Если подшипник работает в условиях, когда шейка нагревается, этот диапазон повышенных температур может быть нормальным для работы. Для этого также потребуется клиренсный подшипник C4.

Аварийные состояния

В аварийном состоянии температура подшипника может составлять от 250 до 300 градусов по Фаренгейту. Подшипники, работающие в этом температурном диапазоне, вероятно, находятся на определенной стадии отказа. Количество оставшейся жизни может сильно варьироваться. Используйте другие прогностические технологии (вибрация, инфракрасное излучение, ультразвуковой контроль и т. д.) и увеличивайте частоту мониторинга состояния до тех пор, пока не будут предприняты корректирующие действия.

Кроме того, сведите к минимуму нагрузку на подшипники, ограничив количество запусков/остановок и уменьшив изменения скорости/нагрузки. Начните подготовку плана обслуживания (закажите материалы, определите объем работ и т. д.) для выполнения корректирующих действий в случае запланированного события или незапланированного сбоя. Будьте осторожны при смазке любого подшипника, находящегося в аварийном состоянии, так как смазка (особенно консистентная смазка) может повысить рабочую температуру и даже привести к выходу из строя.

Кривая зависимости вязкости масла от температуры (арт. SKF)

Условия отключения

В состоянии срабатывания/выключения оборудования температура подшипников может превышать 300 градусов по Фаренгейту. Подшипники при такой температуре, вероятно, находятся на последних стадиях отказа. В зависимости от конструкции оборудования отказ может быть быстрым и катастрофическим. Время реакции может составлять часы, а не дни.

В этот момент подшипник ушел, поэтому ваши действия должны быть направлены на минимизацию вторичного выхода из строя оставшихся компонентов (вала, корпуса и т. д.). Может быть рекомендовано немедленное отключение/отключение оборудования для предотвращения катастрофического отказа и дополнительного ущерба.

Целостность и геометрия подшипников могут быть серьезно нарушены в этом диапазоне температур, так как температура термостабилизации для многих подшипников составляет от 300 до 400 градусов по Фаренгейту. в немедленной неудаче.

Методы охлаждения

Если температура подшипника сильно повышена, распыление воды может привести к его взрыву. Не допускайте попадания воды на подшипник или корпус подшипника. Вода может мигрировать в подшипник и привести к разрушению смазочной пленки. Также может возникнуть коррозия.

Охлаждение корпуса горячего подшипника может привести к удалению зазоров подшипника, когда наружное кольцо остынет, поскольку внутреннее кольцо все еще будет горячим. Уменьшение радиального внутреннего зазора увеличит трение в подшипнике и резко сократит срок службы подшипника. Потенциал катастрофического отказа также увеличивается. Подшипники меньшего размера подвержены большему риску этого из-за их малых радиальных внутренних зазоров.

Использование вентилятора на корпусе подшипника может быть приемлемым методом охлаждения подшипника в аварийном или аварийном состоянии. Если подшипник находится в системе циркуляции масла, увеличение потока масла может также привести к охлаждению подшипника. Однако слишком большой поток масла может вызвать вспенивание масла и повышенное трение внутри подшипника.

Экспертная помощь

Если подшипник постоянно работает в аварийном или аварийном состоянии, вам может потребоваться консультация эксперта, чтобы оценить риск продолжения работы и определить возможные изменения для улучшения. Эти подшипники, которые постоянно работают при повышенных температурах, имеют хроническую проблему и требуют анализа для определения основной причины.

Хотя мониторинг температуры подшипников может быть относительно простым, принимаемые в результате решения потребуют оценки со стороны обученных специалистов, чтобы обеспечить принятие наилучших мер для обеспечения максимальной надежности оборудования.

Об авторе

» Что нормально: роль температуры в подшипниках

15 февраля 1998 г.

6 Minutes

Специалисты по техническому обслуживанию на заводе по производству стекла недавно воочию убедились, как высокие температуры могут воздействовать на подшипники качения и потенциально повреждать их. Подшипники вентилятора, используемого для отвода перегретого воздуха в процессе производства стекла, начали перегреваться. Температура подшипников, которая обычно колебалась около 170°F, поднялась до 19°С.5°F. Пока вентилятор продолжал работать, технические специалисты проконсультировались с инженером по подшипникам, чтобы найти решение. Но их усилия опоздали: к тому времени, когда собрание закончилось, смазка внутри подшипника высохла, и из подшипника начал исходить дым, что привело к остановке.

Специалисты по техническому обслуживанию на заводе по производству стекла недавно воочию убедились, как высокие температуры могут воздействовать на подшипники качения и потенциально повреждать их. Подшипники вентилятора, используемого для отвода перегретого воздуха в процессе производства стекла, начали перегреваться. Температура подшипников, которая обычно колебалась около 170°F, поднялась до 19°С.5°F. Пока вентилятор продолжал работать, технические специалисты проконсультировались с инженером по подшипникам, чтобы найти решение. Но их усилия опоздали: к тому времени, когда собрание закончилось, смазка внутри подшипника высохла, и из подшипника начал исходить дым, что привело к остановке.

Анализ отказа быстро выявил причину: температура процесса 1000°F или выше, возникающая в процессе производства стекла и приводящая к температуре окружающей среды 220°F. Завод немедленно предпринял шаги по механической защите подшипников вентилятора от этого сильного нагрева. Кроме того, «плавающий» подшипник в конструкции вентилятора был смещен в корпусе, что обеспечило ему больше места для перемещения в осевом направлении для компенсации расширения вала.

Более высокие, чем обычно, рабочие температуры, вызванные условиями окружающей среды или возникающие внутри самого подшипника, могут повредить подшипники качения. Нормальные рабочие температуры различаются в зависимости от применения. Специалисты по техническому обслуживанию должны знать об этих различиях, а также должны знать общие причины перегрева подшипников и способы их устранения.
Электродвигатели

Шарикоподшипники, используемые в большинстве электродвигателей, представляют собой предварительно смазанные экранированные шарикоподшипники. Нормальная рабочая температура подшипников двигателя находится в диапазоне от 140° до 160°F. Как и во всех подшипниках, это измерение следует проводить на наружном кольце подшипника. Если наружное кольцо недоступно, выполните измерение на корпусе и добавьте от 15° до 20°F, чтобы определить правильную температуру подшипника.

Смазка, содержащаяся в экранированных шарикоподшипниках электродвигателей, сохраняет эффективность примерно до 200–210°F. Для электродвигателей, используемых в условиях высоких температур, особое внимание следует уделить смазке подшипников.

Перегрев подшипников электродвигателей обычно связан со смазкой. Например, при повторной смазке открытых подшипников пользователи могут непреднамеренно использовать низкотемпературную смазку, которая не обеспечивает достаточную вязкость при нормальной рабочей температуре. Или пользователь может чрезмерно смазать подшипник, вынуждая шарики подшипника проталкивать избыток смазки при вращении. Этот эффект, называемый вспениванием, приводит к резкому повышению температуры. Другой причиной перегрева является смешивание несовместимых смазок, что может снизить консистенцию смазки и, возможно, общую вязкость. Во избежание перегрева тщательно следуйте рекомендациям производителя подшипника при повторной смазке.
Вентиляторы
Коммерческие вентиляторы обычно используют шариковые и роликовые подшипники, установленные в корпусах из чугуна или штампованной стали. Вентиляторы подвергаются воздействию самых разных условий окружающей среды: от минусовых температур для крышных вентиляторов до чрезвычайно высоких температур для вентиляторов, используемых в промышленных процессах. Нормальные рабочие температуры подшипников варьируются в зависимости от окружающей среды и области применения.

Стандартная смазка в большинстве подшипников вентиляторов остается эффективной до рабочей температуры 180°F. Если установившиеся рабочие температуры превышают 180°F, рассмотрите возможность использования смазки на синтетической основе. Вязкость синтетического масла не так сильно зависит от температуры, как стандартное минеральное масло, а скорость окисления намного ниже. Для рабочих температур выше 200°F может потребоваться система циркуляции масла. Эти системы прокачивают чистое холодное масло через подшипниковый узел. Затем масло охлаждается в резервуаре перед возвратом в подшипник.

В вентиляторах горячего газа должны быть приняты специальные меры для защиты подшипников от высоких температур. Практически во всех случаях алюминиевый диск или маслоотражательное кольцо, расположенное на валу между подшипником и корпусом вентилятора, может выступать в качестве теплозащитного экрана. Часто для направления охлаждающего воздуха через корпус подшипника или вал можно использовать вентилятор или сжатый воздух.
Насосы

В зависимости от области применения нормальная рабочая температура подшипников в насосах находится в диапазоне от 100°F до 180°F, в большинстве случаев от 140°F до 160°F. Хотя в некоторых вертикальных насосах используется консистентная смазка, в большинстве насосов предпочтительным смазочным материалом является масло. Стандартные подшипниковые масла в насосах остаются эффективными примерно до 180°F. Если нормальные рабочие температуры выше 180°F, следует использовать синтетическое масло. Если температура превышает 200°F, вероятно, потребуется система циркуляции масла.

Как и в других случаях применения подшипников, более высокие, чем обычно, рабочие температуры в насосах могут быть вызваны избыточной смазкой подшипников. Перегрев также может быть вызван несоосностью подшипников или проскальзыванием шариков внутри подшипника. Имеются подшипники специальной конструкции, исключающие проскальзывание шариков. В идеале необходимо регулярно контролировать температуру подшипников в насосах, особенно в критических условиях.
Зубчатые передачи

Подшипники зубчатых передач обычно работают при температуре 160–180 °F и смазываются статическими масляными системами. Поскольку усовершенствованная технология позволяет уменьшить размер зубчатых передач, существует растущая тенденция к передаче большей мощности через привод заданного размера, чем когда-либо прежде. Такая практика может привести к перегреву подшипников в зубчатых передачах и может потребовать использования альтернативных методов охлаждения. Когда рабочие температуры превышают 180°F, систему разбрызгивания масла в поддоне следует дополнить охлаждающим вентилятором или водяными змеевиками в поддоне или заменить системой циркуляции масла. Если эти подходы неосуществимы, синтетическое масло, одобренное изготовителем зубчатой ​​передачи, может позволить разумные интервалы замены масла при более высоких рабочих температурах.

Проблемы с установкой подшипников также могут привести к перегреву подшипников зубчатой ​​передачи. При замене конических роликоподшипников они могут быть чрезмерно предварительно нагружены или смещены во время монтажа, что приводит к перегреву подшипников. Чтобы свести к минимуму перегрев, убедитесь, что подшипники установлены правильно.
Применение в печах и печах

В печах для производства плитки и кирпича, сталеплавильных печах и аналогичных устройствах температура окружающей среды 2000°F или выше не является редкостью. Здесь специально разработанные радиальные шарикоподшипники часто используются в узлах колес тележек и транспортных средств, транспортирующих материал через печи и печи. Эти подшипники работают на низких скоростях, требуют минимального обслуживания и могут выдерживать гораздо более высокие температуры, чем обычные подшипники. Подшипники термостабилизированы, а кольца и шарики подшипников покрыты фосфатом марганца для защиты от коррозии и улучшения характеристик сухого хода. Одна разновидность содержит смазочную пасту, которая сохраняет эффективность примерно до 500°F. Второй вариант, предназначенный для еще более суровых условий, имеет сегментированный графитовый сепаратор, который служит смазкой подшипника, и
температурный предел 650°F.

Несмотря на эти специальные конструкции, высокотемпературные подшипники могут перегреваться и повреждаться при воздействии температур, превышающих их эксплуатационные пределы. Подшипники должны быть защищены от внешних условий кожухом и/или теплозащитной юбкой.

Подводя итоги, можно сказать, что правильная смазка подшипников является первоочередной задачей во всех высокотемпературных применениях. Эта озабоченность усугубляется тенденцией запуска промышленного оборудования на более высоких скоростях, чем предполагалось изначально, что еще больше увеличивает температуру подшипников. Общее правило состоит в том, чтобы обеспечить минимальную вязкость, требуемую при ожидаемой рабочей температуре: 100 SUS (20 сСт) для подшипников качения и 70 SUS (13 сСт) для шарикоподшипников. Кроме того, повышенное тепловое расширение вала необходимо учитывать как в осевом направлении (чтобы исключить возникновение высоких осевых нагрузок), так и в радиальном направлении (чтобы обеспечить достаточный радиальный внутренний зазор во избежание предварительного натяга). Решение может также предусматривать использование пластичной смазки на синтетической основе или переход на другую систему подачи смазки, такую ​​как циркуляционное масло.