Способы защиты подшипников от коррозии и загрязнений

Защита подшипников качения смазыванием 

Смазка – проверенный на практике способ защиты, устраняющий возможность возникновения комплекса проблем в подшипниковом узле. Внесение смазочного состава сокращает трение между шариками или роликами, сепараторами и кольцами. На поверхности металлических компонентов формируется своеобразная пленка, исключающая воздействие на металл воды, капель конденсата, агрессивных сред. 

Материалы, применяемые для смазывания функциональных составляющих подшипников, подразделяются:

• Жидкие смазки. Смазывание техническими маслами производится, если подшипники в механизмах работают при больших скоростях вращения. Из жидких смазочных средств формируют своеобразные ванны на уровне нижнего элемента качения, чтобы при вращении все компоненты поочередно окунались в масло, или туман из разбрызгиваемых капель. Если конструкция подшипника не позволяет маслу самопроизвольно проникнуть к телам качения, в устройство монтируется пресс-масленка (тавотница). Плюсом жидких составов считается автоматическое смазывание с централизованной подачей средства. Масло эффективно отводит тепло, но чтобы оно не вытекало, требуются герметичные уплотнители. Пополнять объем смазочного средства надо в среднем 2 раза в месяц, менять в зависимости от марки следует 2-4 раза в год. 

• Пластичные. Достоинством пластичных смазок, представляющих собой смесь технического масла с мылом, признана возможность не пополнять запас долгое время. Густые по консистенции составы не вытекают, благодаря чему подшипник снабжают недорогим уплотнителем. Пластичные средства применяют в подшипниковых узлах, которые вращаются со средней скоростью 1500 об/мин. Эти смазочные материалы укладывают в полости корпусов подшипников в ходе сборки. Запас пополняют 2-3 раза в год, меняют – 1-2 раза за тот же период.  

• Твердые. Смазочный материал, который используется для снижения трения и износа в условиях, где жидкие или пластичные смазки неэффективны. Состоит из твердых частиц графита, дисульфида молибдена или фторопласта (PTFE). Свойства данных материалов позволяют обеспечить скольжение поверхностей без жидкой среды. Основные показатели: высокая термостойкость, стойкость к агрессивным средам и хорошая адгезия к металлам. Модификации включают графитные, молибденовые и керамические смазки, каждая из которых оптимизирована для определенных условий эксплуатации.

• Газообразные. Метод смазывания, при котором используется слой газа, чаще всего воздуха, для разделения поверхностей трения. Основные свойства газообразной смазки включают минимальное трение, высокую точность вращения, отсутствие загрязнений и возможность работы в широком диапазоне температур, в том числе в вакууме. Основные модификации зависят от типа газа (воздух, азот, гелий) и конструкции подшипника. Этот тип смазки часто применяется в высокоскоростных или точных приборах (аэрокосмическое оборудование).

Жидкие смазочные материалы пополняются через специализированные масленки, трубки, ниппели, которые из-за загрязненного масла быстро выходят из строя. Отработанный смазочный материал сливают через особые отверстия. Для контроля смазки подшипниковые узлы снабжают пробками с герметично конической резьбой или маслоуказателями. Для замены пластичных составов требуется разборка узла. 

Уплотнители против вытекания и загрязнений 

В подшипниковых системах уплотнители одновременно выполняют ряд важных функций. Они предотвращают вытекание жидкой смазки из корпуса, препятствуют проникновению пыли, абразивных включений, способствующих износу металлических компонентов. Уплотнители стабилизируют давление в подшипниковых узлах, так как не допускают потерю состава в случае его перегрева и засорение средства посторонними примесями. 

По конструктивной специфике подшипника и типу смазки уплотнители подразделяются на следующие виды:

• Контактные. Недорогие, потому распространенные варианты изготовлены из фетра, войлока, натуральной кожи в виде колец, оберегающих подшипники с пластичными смазками от внешнего сора и пыли. Тип рекомендован для подшипниковых узлов, которые вращаются на скорости не более 4,5 м/с, работают при температуре не более 90º С.  

• Манжетные. Уплотнители манжетного типа, а именно манжеты армированные ГОСТ 8752-79, такие сальникиплотно прилегают к валу за счет вмонтированной в них браслетной пружины и хорошо сохраняют форму благодаря металлическому каркасу. Разновидность используется в подшипниковых узлах, которые вращаются со скоростью до 20 м/с. Максимальная температура не должна превышать 100º С. 

• Щелевые. В крышке щелевых уплотнителей сформировано 2-3 канавки, выполненные в форме кольца. Они создают гидравлическое сопротивление смазке, чтобы средство не вытекало из корпуса. 

• Лабиринтные. Устройство аналогично строению щелевых моделей, отличается лишь форма канавок. Обе разновидности предназначены для подшипников, вращающихся со скоростью 30 м/с. Рабочая температура узла не должна превышать 100º С.

• Защитные. Этот класс предназначен для удерживания жидких составов. К нему относятся металлические герметичные маслоотражающие шайбы и кольца, предназначенные для удерживания смазывающих средств. 

Недорогие уплотнители для подшипников с пластичной смазкой защищают только от пыли и попадания сора.  

Антикоррозионные покрытия подшипников 

Нанесение на компоненты подшипников ультратонкой антикоррозионной оболочки предупреждает износ, снижает трение. Узлы меньше нагреваются, компоненты не разрушает ржавчина. Метод применяется в изготовлении подшипников скольжения, и качения. 

Типы антикоррозионных покрытий:

• Цинкование. На поверхности кольца осаждаются катионы цинка посредством электролитической реакции. Защитная оболочка препятствует появлению ржавчины, но удерживается на обработанном металле не более 5-ти лет. 

• Хромирование. Хромовое покрытие характеризуется жароустойчивостью, долгими сроками действия, износостойкостью. Хромированные подшипники подходят для эксплуатации в агрессивных средах. 

• Полимеры. Нанесение полимерного покрытия исключает воздействие воды, предотвращает ржавление, повышает химическую устойчивость. 

Нанесение защитных покрытий снижает затраты на замену подшипников, обеспечивает длительную работу машин и оборудования без перебоев.