В известных рекомендациях по вибродиагностике подшипников качения нет каких-то специальных рекомендаций по выбору частоты и направлению вращения подшипника. Однако уже несколько раз мы получали разные результаты диагностики подшипников по спектру огибающей при смене направления и частоты вращения машины. Как их правильно выбирать?

Уважаемый Сергей,

Основная рекомендация по выбору направления и скорости вращения агрегата при диагностике подшипников – сохранять ту частоту и то направление вращения, при которых агрегат работает наиболее часто, т.е. в этом режиме работы и происходит естественный износ подшипника. Если равнозначных режимов работы несколько, для диагностики можно выбрать режим с максимальной (из типовых) частотой вращения агрегата.

Что касается причин, почему Вы получали разные результаты диагностики по спектру огибающей, то из них надо выделить главную – по спектру огибающей высокочастотной вибрации, в основном, выделяют ударные импульсы, но не те, о которых пишут в литературе (ультразвуковые импульсы из-за разрывов масляной пленки), а удары кинематического происхождения.

Бытовое объяснение этих ударов можно привести на примере движения автомобиля по дороге с выбоинами. Величина ударов зависит и от скорости автомобиля, и от формы выбоины. Иногда небольшая по величине выбоина с резким краем может привести к сильному удару при движении автомобиля в одно сторону и будет незаметна при движении в другую сторону. Но это справедливо в том случае, если дорога двухсторонняя. Соответственно – по таким ударам можно достаточно точно определить состояние дороги, если выбоины небольшие, но если появились ямы, то нужна другая оценка – насколько глубоко в эту яму проваливается колесо.

Возвращаясь к диагностике подшипников – она в первом приближении делится на три задачи:
- оценка того, хорошо ли работает смазка, нет ли разрывов – по форме (пику) ультразвуковой вибрации подшипникового узла,
- оценка того, нет ли выкрашиваний на поверхностях качения – по спектру огибающей вибрации на высоких частотах
- оценка, нет ли большого и неравномерного износа поверхностей качения – по спектру вибрации подшипникового узла (в терминах DREAMa – по «прямому спектру») на низких и средних частотах, измеряемому в направлении действия статической нагрузки.

Как диагностируются подшипники колес транспортных средств на стендах с вывешиванием средства на домкратах? Вы же так диагностируете подшипники колесных пар локомотивов. Если в подшипнике зазор, а колесо легло на бездефектную нижнюю часть наружного кольца, как увидеть дефект на верхней части, которая больше всего изнашивается при движении транспорта? На эту часть и нагрузка не действует, и тела качения с ней не контактируют.

Как диагностируются подшипники колес транспортных средств на стендах с вывешиванием средства на домкратах? Вы же так диагностируете подшипники колесных пар локомотивов. Если в подшипнике зазор, а колесо легло на бездефектную нижнюю часть наружного кольца, как увидеть дефект на верхней части, которая больше всего изнашивается при движении транспорта? На эту часть и нагрузка не действует, и тела качения с ней не контактируют.

Уважаемый Руслан,

Да, действительно, такая проблема есть и решается она лишь частично.
В качестве решения мы предлагаем выбор достаточно высокой частоты вращения колеса при диагностике на домкратах, когда тела качения из-за действия на них центробежной силы, превышающей силу тяжести, катятся по наружному кольцу во всех его точках, в том числе и по изношенной верхней части наружного кольца. И если есть неровности (сколы или раковины) на наружном кольце – удары тел качения об эти неровности все равно будут. Остается подобрать нужную скорость вращения колеса. На локомотивах она составляет около 250 об/мин.

Теперь задача, которая не решается – это оценка «глубины» износа в верхней части наружного кольца. Колесо на этом дефекте проваливаться не будет и, соответственно, низкочастотные гармоники вибрации, пропорциональные частоте перекатывания тел качения по наружному кольцу, при отсутствии износа в нижней части наружного кольца подшипника расти не будут. Что касается дефектов других поверхностей трения (внутреннего кольца, тел качения и сепаратора), то они одинаково проявляются при любом направлении нагрузки на подшипник колеса.

Еще один вопрос по диагностике подшипников качения – если подшипников в одном узле два или более, и один из них во время диагностирования не нагружен – как его можно диагностировать?

Еще один вопрос по диагностике подшипников качения – если подшипников в одном узле два или более, и один из них во время диагностирования не нагружен – как его можно диагностировать?

Уважаемый Руслан,

А может ли быть не нагруженным подшипник в номинальном режиме работы агрегата?
Только если агрегат – многорежимный, и на одних режимах задействованы одни подшипники, на других – другие. Тогда и диагностировать подшипники надо на нескольких режимах работы агрегата,
Может быть Вы имеете ввиду диагностику агрегатов на стендах, на которых невозможно (или слишком затратно) организовывать все режимы, реализуемые на практике? На таких стендах, в частности на стендах диагностики транспортных средств, встречаются ситуации, когда не все подшипники оказываются под нагрузкой.
Чаще всего это происходит со спаренными подшипниками, когда в процессе эксплуатации один изнашивается существенно больше, чем другой, и на стенде более изношенный оказывается без нагрузки. Тогда, действительно, при вибрационной диагностике агрегата дефект можно пропустить. Чтобы этого избежать, при диагностировании парных подшипников внимание надо обращать на признаки дефектов смазки, и если таковые есть, проводить дополнительную невибрационную диагностику, лучше всего контроль состава примесей в пробах смазки.
Но следует отметить, что если износ одного из парных подшипников не является абразивным, то он проходит весьма медленно. Просто надо чаще проводить вибрационную диагностику на стенде, обращая особое внимание на тренды развития дефектов, которые не могут без причины резко снижаться по величине, именно скачек состояния в сторону улучшения и должен Вас настораживать.