- Как смазать электродвигатель: подбор смазочных материалов
- Как смазывать подшипники электродвигателя – последовательность действий
- Смотрите также
- Присоединяйтесь
- Область применения высокоскоростных смазок
- Расчет скоростного фактора
- Вязкость
- Каналообразование
- Тип загустителя
- Класс по NLGI
- Тип подшипника
- Температура каплепадения
- Несовместимость
Грамотный уход за электрическим двигателем, в том числе смазка узлов, – это залог более продолжительной эксплуатации дорогостоящего оборудования. Перед тем, как смазать электродвигатель, следует ознакомиться с требованиями к материалам и порядком выполнения работ.
Периодическая ревизия состояния смазки позволяет определить момент, когда необходима ее замена. На это указывают следующие признаки:
- потеря оборотов двигателя (при отсутствии видимых причин);
- в рабочей зоне подшипника повышается температура вплоть до того, что деталь начинает плавиться.
Как смазать электродвигатель: подбор смазочных материалов
Современные смазочные вещества отличаются такими характеристиками, как:
- высокая устойчивость к воздействию негативных факторов (окислительных реакций, температурных перепадов, коррозионных процессов и пр.);
- водостойкость.
Важно проконтролировать состав выбранного средства, чтобы в нем не оказалось смол или кислот.
Для подшипников скольжения применяют жидкое масло. Подшипники качения заполняют нетекучим пластичным составом. Специальные субстанции и технологии предусмотрены также для смазки щеток и коллектора. Однако втулки (подшипники) остаются основным объектом при замене смазочных материалов. Вот почему особенно важно понимать, как смазывать подшипники электродвигателя правильно, в зависимости от их типа.
Как смазывать подшипники электродвигателя – последовательность действий
Первый этап – это очистка, то есть удаление остатков отработанной смазки. Для этого подшипники необходимо:
- промыть, используя при этом бензин без примесей или керосиновую жидкость;
- просушить, продувая воздухом.
Следующий шаг – собственно применение смазочных веществ: заливка, если речь идет о втулках скольжения, или укладка плотной смазки в подшипники качения. Перед заливкой жидкого масла необходимо установить промытый подшипник обратно в узел. Основные рекомендации по нанесению консистентных смазочных средств таковы:
- укладка выполняется сразу после продувания узла;
- укладочным инструментом служит специальная лопатка из дерева или металла;
- подшипник не нужно «забивать» смазочным составом, оптимальное количество материала должно заполнить примерно 2/3 камеры.
Регулярное обновление смазки подшипниковых узлов позволяет обеспечить бесперебойную работу агрегата и заметно увеличить интервал до следующего сервисного ремонта.
Смотрите также
Электродвигатели по сути – это преобразователи, в которых электрическая энергия преобразуется в механическую энергию вращательного или линейного движения. Потери в процессе этого преобразования обуславливают выделение некоторого количества тепла.
Еще в конце 19 века электродвигатели, постепенно вытесняя другие механические движители, стали применяться в промышленности. Сейчас они применяются повсеместно – на производстве, в быту, на транспорте, в электромеханических, автоматических, аудио- и видеоустройствах, системах водоснабжения, медицинской и вычислительной технике и т.д.
Чаще всего встречаются электрические двигатели постоянного и переменного тока. Их классифицируют по мощности, числу оборотов, способности изменять направление движения, количеству фаз питающего напряжения и т.д. Однако, несмотря на различающийся принцип действия этих двигателей, их конструкция во многом схожа. Основными узлами любого электродвигателя являются неподвижный статор, состоящий из обмоток или магнитов, и подвижная часть – ротор. Чтобы ротор свободно вращался внутри статора, его устанавливают на опоры, роль которых выполняют подшипники. В электродвигателях, применяемых в промышленности, наибольшее распространение получили подшипники качения.
По типу воспринимаемой нагрузки подшипники подразделяются на радиальные, радиально-упорные и упорные. Тела качения в них бывают шариковыми, игольчатыми или роликовыми – с цилиндрической, конической или сферической поверхностью качения. Кроме того, тела качения радиальных и радиально-упорных подшипников могут быть установлены в несколько рядов. По этому признаку подшипники делятся на однорядные или многорядные. В самоустанавливающихся подшипниках ось наружного кольца имеет возможность отклоняться относительно оси внутреннего кольца. В разборных подшипниках наружные или внутренние кольца могут сниматься. Если предусмотрена регулировка зазоров между телами качения и дорожками радиальных или радиально-упорных подшипников при сборке, то такие подшипники называются регулируемыми.
Чтобы обеспечить длительную службу электродвигателя необходимо периодически проводить техническое обслуживание его узлов. Смазывание подшипников является неотъемлемой частью таких работ. Для правильного выбора смазки подшипников электродвигателя, прежде всего следует проанализировать, в каких условиях они будут эксплуатироваться.
В двигателях небольшой и средней мощности обычно применяются необслуживаемые подшипники, в которых смазка заложена на весь срок службы. В мощных же многокиловаттных двигателях устанавливают такие подшипники, в которых смазку нужно менять с определенной периодичностью.
Один из самых важных параметров, по которым производится подбор смазочных материалов для подшипника качения, является фактор скорости вращения. Он, в свою очередь, зависит от числа оборотов вала, наружного и внутреннего диаметров.
Подшипники электродвигателей при эксплуатации воспринимают вибрации от вращающихся механизмов. В зависимости от назначения двигателей и места их установки, они могут подвергаться воздействию различных агрессивных факторов окружающей среды сезонным воздействиям высоких и низких температур, тумана, дождя, снега, влаги, пыли и т.д.
Как видим, условия эксплуатации подшипников электродвигателей зависят от назначения оборудования, климатического пояса, работы в помещении или на открытом воздухе. Пожалуй, единственным отличием условий их работы является то, что за счет тепловых потерь обмоток ротора и статора они обычно нагреваются больше, чем подшипники другого оборудования.
Таким образом, при подборе смазок для подшипников электродвигателей можно руководствоваться теми же соображениями, как и для других подшипников качения.
Для обычных условий эксплуатации вполне можно применять традиционные смазки или масла. Однако для многих видов оборудования, применяемого в различных отраслях промышленности, обычно характерна та или иная специфика.
Так, например, на оборудовании производств по обработке древесины, бумажных или цементных производств подшипники работают при повышенной запыленности. Для металлургических предприятий характерны экстремально высокие температуры. Электродвигатели оборудования химических производств подвергаются воздействиям агрессивных сред. В таких условиях традиционные масла закоксовываются, разрушаются, вымываются и перестают выполнять свои смазочные функции.
Таким образом, для обслуживания подшипников электродвигателей специфического производственного оборудования необходимо применять только специальные сервисные материалы.
Высокотехнологичные специальные смазочные материалы как для самых сложных условий эксплуатации, так и для среднестатистических режимов производятся под брендами Molykote и EFELE. Применение смазочных масел, пластичных смазок, дисперсий и паст для смазки подшипников электродвигателя обеспечивают их долговременную безотказную работу в оборудовании любой отрасли промышленности.
Примеры применения смазочных материалов Molykote и EFLEE для решения эксплуатационных проблем подшипников электродвигателей некоторых производств приведены в нижеследующей таблице.
| Отрасль производства | Решаемые проблемы | Материал | Используемые свойства |
| Переработка полимерных материалов | Малый срок службы, повышенный шум, вибрация | Molykote G-2001 |
Molykote BG-20
Работоспособность при высоких скоростях
Высокие антикоррозионные свойства
Повышенная несущая способность
Термостойкость (до +180 °С)
Морозостойкость
Высокие антикоррозионные свойства
Работоспособность при высоких скоростях
Длительный срок службы
Производство минваты
Высокие антикоррозионные свойства
Умеренно высокие скорости (до +160 °С)
Длительный срок службы
Работоспособность в запыленной среде
Повышенная несущая способность
Длительный срок службы
Отличные противоизносные свойства
Molykote 44 Medium
Термостойкость (до +180 °С)
Термостойкость (до +160 °С)
Умеренно высокие скорости
Термостойкость (до +204 °С)
Умеренно высокие скорости
(DN до 300000 мм/мин)
Длительный срок службы
Термостойкость (до +177 °С)
Высокая несущая способность
Предотвращает скачкообразное движение
Работоспособность в запыленной среде
Длительный срок службы
Высокая несущая способность
Предотвращает скачкообразное движение
Работоспособность в запыленной среде
Высокие антикоррозионные свойства
Длительный срок службы
Повышенная несущая способность
Высокие антикоррозионные свойства
Отличные противоизносные свойства
Длительный срок службы
Устойчивость к вымыванию
Высокая окислительная стабильность
Антикоррозионные свойства
Высокая коллоидная стабильность
Высокие противоизносные свойства
Высокая несущая способность
Предотвращает скачкообразное движение
Работоспособность в запыленной среде
Высокие антикоррозионные свойства
Длительный срок службы
Работоспособность в запыленной и влажной среде
Высокая несущая способность
Антикоррозионные свойства
Сохраняет пластичность при температурах до -60 °С
Работает при очень высоких скоростях
Совместима с пластмассами и резинами
Длительный срок службы
Более подробно ознакомиться с выбором смазки для подшипников качения в зависимости от основных условий их работы можно в статьях "Выбор пластичной смазки для подшипников качения" и "Применение смазочных материалов Molykote и EFELE для подшипников качения".
Присоединяйтесь
© 2004 – 2019 ООО "АТФ". Все авторские права защищены. ООО "АТФ" является зарегистрированной торговой маркой.
На большинстве промышленных предприятий используются подшипники, частота вращения которых превышает частоту вращения обычного технологического оборудования. По этой причине к вопросу выбора смазки нужно подходить со знанием дела, так как ошибка при выборе смазки может привести к перегреванию подшипников, возникновению избыточного трения и преждевременному выходу из строя. Правильно подобранная смазка помогает подшипникам справляться с нагрузками при высоких скоростях и позволяет свести к минимуму возможные неисправности, возникающие по причине несоответствия смазки области ее применения.
Область применения высокоскоростных смазок
На заводах меня часто спрашивают о температуре, при которой подшипники должны работать. Неоспоримым является тот факт, что подшипники, которые работают на высокой скорости, имеют более высокую температуру. Приведу такой пример: во время своего последнего визита на завод я осматривал подвесной вентилятор, оснащенный прямой ременной передачей от большого электродвигателя. Частота вращения двигателя составляет 1750 оборотов в минуту (об/мин). Поскольку размер шкива не менялся ни в сторону уменьшения, ни в сторону увеличения, можно с уверенностью сказать, что частота вращения подшипников была практически одинаковой. Эти подшипники были обработаны смазкой слишком гутой консистенции, что приводило к перегреву и, соответственно, к сокращению срока их службы. Продлить срок службы подшипника можно путем подбора смазки, свойства которой максимально соответствуют поставленной задачи.
Здесь в качестве примера приведена ситуация с механизмами, которые используются на большинстве заводов (вентиляторы), однако высокоскоростные компоненты применяются и в других механизмах. Например, некоторые насосы с прямым приводом от двигателя, оснащенные подшипниками, для смазки которых используется пластичная смазка, могут работать при частоте вращения более 2000 оборотов в минуту. То же самое справедливо и в отношении некоторых смесителей, мешалок и воздуходувок. Эти компоненты выходят из строя, если смазывать их подшипники универсальной пластичной смазкой, не учитывая их характеристики. Чтобы определить, какая смазка подойдет подшипнику, необходимо узнать скоростной фактор подшипника.
Расчет скоростного фактора
Значение скоростного фактора помогает узнать соотношение скорости, при которой вращается подшипник, и его размера. Существуют два основных способа определения этого фактора. Первый называется скоростным фактором DN, чтобы выяснить значение которого необходимо умножить значение внутреннего диаметра подшипника на значение скорости, при которой он вращается. Второй метод называется скоростным фактором NDm. Для его определения используется медианный размер подшипника (также известный как диаметр начальной окружности) и частота вращения.
С помощью скоростного фактора можно определить ряд свойств смазочного материала, которые необходимо учитывать при выборе правильного типа смазки. К таким свойствам относится вязкость масла и класс по NLGI (National Lubricating Grease Institute –Национальный институт пластичных смазок).
Вязкость
Наиболее важным физическим свойством смазки является вязкость. Вязкостью определяется толщина слоя смазки в зависимости от нагрузки, частоты вращения и контактирующих поверхностей. Вязкость должна отвечать требованиям подшипника. Вязкость базового масла большинства смазок общего назначения составляет, примерно, 220 сантистоксов. Смазки такого типа подходят для работы при средних нагрузках и средней частоте вращения. Если частота вращения подшипника выше среднего, вязкость должна быть меньше.
| Рабочая температура | DN (скоростной фактор) | Класс по NGLI* |
| от -30 до 100°F (от -34,4 до 37,7°С) | 0-75000 | 1 |
| 75000-150000 | 2 | |
| 150000-300000 | 2 | |
| от 0 до 150°F (от -17,7 до 65,5°С) | 0-75000 | 2 |
| 75000-150000 | 2 | |
| 150000-300000 | 3 | |
| от 100 до 275°F (от 37,7 до 135°С) | 0-75000 | 2 |
| 75000-150000 | 3 | |
| 150000-300000 | 3 | |
| * Зависит от других факторов, таких как тип подшипника, загустителя, вязкость и тип базового масла | ||
Существует много способов определения вязкости. Если вы знаете значение скоростного фактора, речь о котором шла выше, вы можете воспользоваться стандартными схемами определения вязкости смазки для подшипника при рабочей температуре. В вышеприведенном примере (подшипник вентилятора) скоростной фактор NDm равнялся 293125, следовательно, вязкость базового масла должна составлять, примерно, 7 сСт. Подшипник работал при температуре около 150°F или 65,5°C. При стандартном индексе вязкости (равном 95) это приравнивается к марке вязкости базового масла ISO 22-32. Если бы вы использовали стандартную универсальную пластичную смазку, подшипник получил бы в 10 раз больше вязкости, чем ему требуется. Хотя не всегда избыток вязкости это плохо, однако в данном случае такое значение является завышенным.
Чрезмерная вязкость может привести к перегреву и повышенному потреблению энергии. Оба эти фактора являются неблагоприятными для подшипника и смазки. Чем выше температура подшипника в работе, тем меньше становится вязкость смазки. Это может привести к увеличению расхода смазки и требует более частого нанесения смазочного материала. Потребление энергии также может вырасти со временем, в результате чего возникнут необоснованные дополнительные затраты. Кроме того, избыточная вязкость приводит к повышенному трению.
Что касается обычных пластичных смазок, их можно использовать для смазывания подшипников при скоростном факторе до 500000. Если скоростной фактор превышает указанное значение, необходимо использовать высокоскоростную смазку. Некоторые смазки, представленные на рынке, могут работать при скоростном факторе до 2000000. Тем не менее, стоит отметить, что все смазки разные, и не все из них могут быть эффективными при разных скоростях.
| Влияние состояния подшипника на выбор вязкости базового масла | |||||
| ISO VG (сСт@40°С) | Область применени | Нагрузка | Скорость | Маслоотделение* | Перекачиваемость* |
| 22 | Быстроходные шпиндели | Низк. | Выс. | Выс. | Выс. |
| 100 | Большие высокоскоростные электродвигатели | ||||
| 150 | Колесные подшипники | ||||
| 220 | Бумагоделательные машины, универсальная, индустриальная | ||||
| 460 | Бумагоделательные машины, сталепрокатные станы | ||||
| 1000 | Горно-шахтное оборудование, дробилки, подшипники и т.д. | ||||
| 1500 | Низкие скорости, тяжелые/ударные нагрузки | ||||
| * На сепарацию и перекачиваемость масла также влияет плотность смазки и тип загустителя. ** Стрелками показана направленность. | |||||
Каналообразование
Одним из свойств пластичной смазки, которое помогает определить, каким образом смазочный процесс будет осуществляться при высоких скоростях, является каналообразование. Этот термин используется для определения текучести смазки и ее способности заполнять пустоты на поверхности. Проверить каналообразование смазки можно с помощью испытаний по Методу 3456.2 Федерального стандарта методов испытаний 791C. Для проведения этих испытаний необходимо нанести на поверхность равномерный слой смазки. Когда температура стабилизируется, по слою смазки проводят стальной полосой, известной как инструмент для проверки каналообразования. В результате в слое смазки образуется пустота или канал. Через 10 секунд необходимо проверить, заполнился ли образовавшийся канал смазкой. Если канал заполнился смазкой, значит, это смазка «обволакивающего» типа. В ином случае перед вами смазка «необволакивающего» типа.
Смазки «обволакивающего» типа быстро вытесняются при вращении элемента – в результате смазка не пенится, а температура не увеличивается. Смазки «необволакивающего» типа затекают обратно, что может привести к перегреву.
Тип загустителя
Кроме вязкости базового масла еще одним свойством смазки, которое влияет на каналообразование, является тип загустителя. Загуститель в смазке представляет собой этакую губку, которая удерживает масло. Структура волокон загустителя может оказывать влияние на определенные свойства смазки, такие как каналообразование, водостойкость, температура каплепадения и пенетрация. Волокна загустителей могут быть длинными или короткими. Загустители с короткими волокнами имеют более гладкую текстуру. Более сложные загустители, а также загустители, в состав которых входит литий, кальций, полиуретан и кремний, имеют короткие волокна. Каналообразование смазок с такими загустителями, как правило, лучше. Кроме того, они легче перекачиваются.
Каналообразование загустителей с длинными волокнами, например, тех, которые содержат натрий, алюминий и барий, как правило, хуже. Длинные волокна загустителя способствуют вспениванию, что может привести к изменению консистенции. Кроме того, так как эти смазки часто затекают обратно в канал, проделанный подшипником, это может привести к росту температуры и усилению процесса сдвига.
Класс по NLGI
Значительное влияние на класс по NLGI пластичной смазки оказывает вязкость базового масла и консистенция загустителя. Число NLGI является мерой консистенции смазки. Чем выше число NLGI, тем гуще смазка. Диапазон числа NLGI варьируется от 000 (жидкая смазка) до 6 (твердая смазка). Что касается использования высокоскоростных смазок для смазывания подшипников качения, то класс по NLGI повышается, а вязкость базового масла уменьшается. Такой баланс гарантирует, что не будет происходить сепарация масла от загустителя. Зная скоростной фактор подшипника и температуру, при которой он работает, вы можете сделать вывод о подходящем классе смазки по NLGI.
Тип подшипника
Тела качения подшипников бывают разных форм. Форма тела качения оказывает влияние на необходимую вязкость, класс по NLGI и интервал проведения повторной смазки. Кроме того, от формы тела качения зависит площадь смазываемой поверхности между подшипником и кольцом качения. Чем больше площадь этой поверхности, тем больше масла будет выжато из загустителя. В отличие от стандартных шариковых подшипников, нагрузка на подшипники, имеющие большую площадь контакта со смазкой (сферические, цилиндрические, игольчатые, конические роликовые и т.д.), как правило, выше. Повышенная нагрузка приводит к увеличению сепарации и требует базовые масла большей вязкости.
| Тип подшипника | Относительный срок службы смазки |
| Однорядный шариковый подшипник с глубоким желобом | 1 |
| Однорядный радиально-упорный шариковый подшипник | 0,625 |
| Самоустанавливающийся шариковый подшипник | 0,77-0,625 |
| Упорный шариковый подшипник | 0,2-0,17 |
| Однорядный цилиндрический роликовый подшипник | 0,625-0,43 |
| Игольчатый роликовый подшипник | 0,3 |
| Конический роликовый подшипник | 0,25 |
| Сферический роликовый подшипник | 0,14-0,08 |
Температура каплепадения
При выборе высокоскоростной смазки особое внимание следует уделить температуре, при которой подшипник будет работать. Чтобы выбранная смазка выполняла все свои функции при повышенных температурах, необходимо проверить ее температуру каплепадения (ASTM D566 и D2265). Результаты проведенных испытаний можно найти в таблице технических данных смазки. Для проведения испытаний используется маленький колпачок с отверстием в дне, на внутренние стенки которого наносится смазка. Затем в этот колпачок вставляется термометр. При этом термометр не должен касаться смазки. Эта конструкция нагревается до момента отделения капли масла из отверстия в дне чашки. Температура, при которой это происходит, называется температурой каплепадения смазки.
Высокая температура каплепадения важна для подшипников, работающих при повышенных температурах. Тем не менее, если смазка имеет высокую температуру каплепадения, это совсем не значит, что ее базовое масло сможет выдерживать повышенные температуры. Температуру каплепадения не следует приравнивать к максимальной рабочей температуре. Между рабочей температурой подшипника и температурой каплепадения должен быть запас.
Несовместимость
При смене типа смазки важно максимально удалить старую смазку, чтобы свести к минимуму несовместимость с новой смазкой. Если возможно, разберите и почистите оборудование от смазки.
| Стандартная максимальная рабочая температура смазки |
| Если температура каплепадения 400°F, следует вычесть 150°F |
Для смазки большинства деталей используется смазка общего назначения. Однако при высоком скоростном факторе NDm смазка должна защищать оборудование. Даже если вы подходите к вопросу выбора смазки должным образом и руководствуетесь вышеприведенной информацией, точно выяснить, сможет ли смазка выполнять свои функции именно в вашем случае, можно только после проведения полевых испытаний. Во время проведения полевых испытаний необходимо контролировать температуру подшипников и отсутствие признаков утечки смазки через уплотнения и продувочные отверстия.
И наконец, чтобы выбрать подходящий смазочный материал, не забудьте вычислить скоростной фактор NDm подшипников. Ваше высокоскоростное оборудование прослужит дольше при должном отношении к нему и выборе подходящих смазочных материалов.