Повреждений поверхностей

5. Диагностика ранних стадий повреждений подшипников.

§ 3. КОНСТРУКЦИИ И ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПОДШИПНИКОВ

Виды повреждений подшипников. Заедание является распространенным видом повреждения подшипников скольжения.

Основные виды повреждений подшипников. Подшипники невращающихся узлов часто повреждаются (образуются вмятины, намины, лунки) под действием больших статических или кратковременных динамических нагрузок (даже при транспортировке на дальние расстояния). Последующая работа подшипника сопровождается усиленным изнашиванием перемычек сепаратора и выходом подшипника из строя.

§ 3. Конструкции и виды повреждений подшипников . . . 436

Анализ повреждений подшипников качения показывает, что в тех случаях, когда наибольшая нагрузка превышает допускаемые значения, на рабочих поверхностях подшипников образуются местные вмятины. Однако такой вид повреждения характерен лишь для подшипников в поворотных устройствах или вращающихся с небольшими скоростями. У вращающихся подшипников повреждения носят усталостный характер (выкрашивание рабочих поверхностей тел качения и колец) при действии циклических нагрузок и наступают после определенного числа циклов нагружений. Поэтому расчет подшипников, работающих в условиях статики, следует вести

Помимо усталостного шелушения существует много других видов повреждений подшипников качения: а) абразивный износ, вызываемый присутствием в смазке подшипника песка, пыли и кусочков выкрошившегося при образовании питтингов металла; б) задиры и наволакивание при отпуске металла, вызванном нагревом при защемлении подшипника, а также в случае недостатка смазки; в) закалочные, шлифовальные и другие трещины не усталостного происхождения; г) шелушение, обусло-

Вибрация может усилиться из-за нарушения центрирования насоса 'и привода, внутренних задеваний, повреждений подшипников; крепление корпуса и подшипников насоса, как правило, обеспечивает необходимую жесткость конструкции и в то же время свободу теплового расширения, особенно при работе насоса на горячей воде. Зажатие, препятствующее тепловому расширению, приводит к вибрации и повреждению насоса.

1. Виды повреждений подшипников скольжения (121

Одним из видов повреждений подшипников скольжения является выдавливание баббитового слоя, которое связано с его низкой твердостью либо с чрезмерными нагрузками на подшипник, возникающими в числе других причин вследствие дефектов монтажа или из-за недостаточной жесткости узлов. Сопротивление смятию баббитового слоя повышается с уменьшением толщины.

В начале эксплуатации крупнотоннажных одновинтовых танкеров были случаи эрозионных повреждений подшипников аварийного характера. Гребные валы диаметром свыше 600 мм, облицованные бронзовой рубашкой, работают в обычных баккаутовых подшипниках при смазывании водой. Повреждения на рубашке имели вид явно выраженных продолговатых пятен, равномерно расположенных

Наиболее типичными формами повреждений подшипников скольжения в карбюраторных и дизельных двигателях являются высокотемпературная химическая коррозия вкладышей при работе двигателя, фреттинг-коррозия при его транспортировании в условиях вибраций, электрохимическая коррозия при хранении [2,3,7_/. Долговечность распределительного механизма двигателей легковых и грузовых автомобилей лимитируется усталостным разрушением /питтинг/ поверхностей трения толкателей и распределительного вала f8j. Питтинговые разрушения наблюдаются на поверхностях шестерен трансмиссий, на контактных поверхностях тел трения подшипников качения и в других узлах трения, работающих в жестких режимах с высокой нагрузкой.

Процесс возникновения и развития повреждений поверхностей трения вследствие схватывания называется заеданием. Заедание возможно и при достаточной смазке в результате резкого местного повышения температуры в зоне контакта (вызванного работой сил трения) до значения, при котором смазка теряет свои защитные свойства и возникает металлический контакт поверхностей трения. С повышением твердости и уменьшением пластичности растет сопротивление заеданию.

3. Виды локальных повреждений поверхностей. Локальные повреждения, которые охватывают лишь отдельные участки поверхности, более трудно поддаются численной оценке. Часто в инструкциях по эксплуатации машин для решения вопроса о возможности дальнейшей работы детали указывается: «недопустимы риски на поверхности» или «не должно быть местных забоин и вмятин». Такие указания дают широкий простор для субъективного суждения о работоспособности изделия и приводят, как правило, к повышенным ремонтным расходам. Для локальных видов также необходима численная оценка степени повреждения, по которой можно судить о близости изделия к его предельному состоянию.

На рис. 24 дана классификация и примеры локальных повреждений поверхностей для наиболее распространенных процессов — усталости, разъедания, износа и нароста. Они разделены на три категории — повреждения, характерные для нормальных условий эксплуатации, интенсивные повреждения, которые возникают либо при более тяжелых условиях и режимах эксплуатации, либо после определенного периода работы изделия и, наконец, единичные повреждения, поражающие ограниченную часть поверхности и возникающие часто при внезапных отказах.

2. Характеристики полного повреждения поверхностей (92). 3. Виды локальных повреждений поверхностей (94). 4. Методы оценки локальных повреждений (CJ6). 5. Оценка степени повреждения по выходным параметрам изделия (97)

Донбассэнерго для проведения исследований повреждений поверхностей нагрева котлов выданы "Рекомендации по проведению экспертного анализа физической природы отказов поверхностей -нагрева".

В целях предотвращения возможных коррозионных повреждений поверхностей деталей в зоне сопряжения с сальниковой набивкой на асбестографитовой основе, особенно для случаев предстоящего длительного хранения арматуры с набивкой, рекомендуется перед установкой сальниковых колец в камеру наносить на их внутреннюю и наружную цилиндрические поверхности консервационную смазку К-17 либо другую, подобную ей. 108

Для предупреждения повреждений труб поверхностей нагрева, вызванных коррозионным износом или окалинооб-разованием, важно обеспечить условия работы (температуру) металла, не превышающие установленные «Руководящими указаниями по учету жаростойкости легированных сталей для труб поверхностей нагрева паровых котлов». Эти температуры приведены в табл. 4.6. Значения температур установлены для вновь проектируемых котлов; однако соблюдение их на действующих установках позволяет повысить надежность работы котлов и уменьшить количество повреждений поверхностей нагрева. Соблюдение указанных температур обеспечивает эксплуатацию котлов с утонением трубных поверхностей нагрева на 1,0 мм за 100000 ч.

Водный режим парового котла должен обеспечивать работу без повреждений поверхностей нагрева вследствие отложений накипи и шлама, без превышения щелочности котловой воды до опасных пределов и получение пара надлежащего качества.

При освоении котельного оборудования среднего давления (30—35 ат) наибольшие затруднения «аряду с шлакованием поверхностей нагрева причиняли пароперегревателя, на долю которых приходилась основная часть повреждений поверхностей нагрева и аварийности котельных агрегатов.

При сжигании сернистых мазутов работа топок с чрезмерно большими избытками воздуха (а в топке больше 1,1—1,15) ведет к значительному увеличению повреждений поверхностей нагрева от сернистой коррозии.

Повышенная повреждаемость была обусловлена большим числом неполадок на немногих электростанциях. На других электростанциях, работавших в аналогичных условиях и сжигавших такое же топливо, повреждений поверхностей нагрева у котлов ТП-230-2 не было. (Повреждения не возникали при систем этической очистке фестона и пароперегревателя от золы и шлака, своевременной замене при ремонтах изношенных участков труб, их качественной сварке (дефектные ;заводокие сварные стыки отбраковываются, как правило, в первый год работы котла) и т. п. В то же время возникновение повреждений облегчалось наличием повышенной по сравнению с котлом ТП-170-1 температуры дымовых газов на выходе из топки в конвективные поверхности нагрева яри сжигании АШ (табл. 1-5). (Кроме того, iy «отлов ТП-230-2 были допущены повышенная скорость дымовых газов в экономайзере и сравнительно большая высота трубных пакетов экономайзера, из-за чего затруднялся их ремонт.