Для промышленного применения деталей в стандартном температурном режиме, как правило, применяют стандартные изделия. Очевидно, что при температурных перепадах, а также при использовании в критических температурах данные модели подшипников не подойдут. Для подобных, технически сложных целей выбирают изделия, способные выдержать высокие температуры.
В каких ситуациях потребуются термостойкие подшипники?
Производители предлагают большой выбор деталей, каждый вид изделий предназначен для применения в определенном температурном режиме. Данный параметр указан в технических параметрах.
Традиционные изделия предназначены для применения в традиционном температурном режиме. Когда тело качения экстремально нагревается, при температурных колебаниях такие изделия заклинивает, поскольку они расширяются.
Виды подшипников:
- устойчивые к высоким температурам;
- невосприимчивые к низким температурам;
- универсальные.
Для изготовления стандартных подшипников используется металл, который при воздействии высоких температур разрушается, деталь деформируется при высоких нагрузках, а также резком нагревании. Кроме этого, на определенную смазку рассчитан смазочный материал. При действии высоких температур ее качества ухудшаются. В ситуациях, когда отвести тепло, которое синтезирует механизм, невозможно, важно выбирать подшипники, устойчивые к высоким температурам.
Как грамотно выбрать подшипники
При выборе термоустойчивых подшипников необходимо учесть особенности системы охлаждения, а также нагрева узла с подшипниками.
Нагрев бывает:
- кратковременный;
- постоянный;
- периодический.
Как правило, подшипники, устойчивые к высоким температурам, используют при высокой температуре окружающей среды. При этом следует учитывать – как именно меняется температурный режим, какой ее максимальный уровень.
Сфера применения термостойких подшипников достаточно обширная, их применяют во многих промышленных отраслях. Использование таких деталей гарантирует четкое, бесперебойное функционирование механизмов разной конструкции и сложности, которые установлены в цехах на фабриках и заводах, а также на государственных и частных производствах. Наиболее широкое применение термостойкие подшипники получили в таких сферах:
- лакокрасочная;
- пищевая;
- металлургическая.
Подшипники, которые предназначены для использования в низком температурном режиме, эксплуатируются гораздо реже, соответственно, объемы производства меньше. Они имеют определенные характеристики:
- незначительный уровень сжатия;
- устойчивость к обледенению;
- наличие смазывающего состава, который сохраняет эксплуатационные характеристики при низком температурном диапазоне.
Такие подшипники применяют в разных промышленных сферах, например, холодильной, в производстве газового оборудования, при изготовлении криогенных установок, при производстве устройств, эксплуатируемых при низких температурах.
Технология производства подшипников, устойчивых к высоким температурам
Чтобы деталь получила необходимый набор эксплуатационных характеристик, применяют особую технологию производства. Конструкция таких подшипников учитывает их расширение при действии высоких температур. Таким образом, при изготовлении предусмотрен технологический зазор, исчезающий при действии высоких температур.
Особенность таких подшипников – специальная смазка, в ее составе присутствует графит. После этого смазывающий состав приобретает способность выдерживать частые и довольно сильные нагревания, совершенно не меняет эксплуатационных характеристик.
Для подшипников, которые предназначены для эксплуатации в пищевой сфере, предусмотрен смазывающий состав, совместимый с продуктами.
В производстве подшипников, невосприимчивых к высоким температурам, применяется жаропрочная сталь или нержавеющая сталь. Таким образом, удается избежать коррозийных процессов, которые случаются в результате нагревания.
В оборудовании, которое эксплуатируется на максимальных скоростях, применяют детали открытого типа. Данные детали требуют более частой смены смазывающего состава. Шарики изготавливаются из керамического материала синтетического происхождения или сталь со специальными характеристиками.
Керамические подшипники
Это отдельная группа изделий, для их производства применяют керамику, обладающую коэффициентом расширения, который в несколько раз ниже в сравнении со сталью. Такие подшипники сохраняют эксплуатационные свойства при температуре до +1000 градусов. Сфера применения – газовые турбины. При производстве применяют материал, который инертный и невосприимчивый к электрическому току, таким образом, удается обеспечить электрическую изоляцию. Также есть гибридные подшипники, в которых используют керамические тела качения и кольца из стали. Подобное сочетание обеспечивает лучшие характеристики изделия. Отличительные особенности – максимальная точность, отличная приспособленность к максимальным скоростям вращения. Основная сфера применения – шпиндели, устанавливаемые в заводском оборудовании.
Технология производства, используемые материалы
Подшипники, которые эксплуатируются в низком температурном режиме, производятся по специальной технологии и с использованием особых материалов. Кольца изготавливают из нержавеющей стали, которая содержит большое количество азота. В результате специальной термической обработки деталь приобретает высокую прочность, твердость. Эти параметры остаются стабильными при температуре до -253 градусов.
Тела качения производят из кремния, который устойчив к температурным перепадам. В результате изделия выдерживают максимальную скорость вращения, при этом сохраняют свои эксплуатационные характеристики.
В качестве смазочного вещества используются масла на основе синтетической, силиконовой, минеральной основ, которые смешиваются в определенных пропорциях. Используемые загустители обладают антиоксидантными и термостабилизирующими качествами. В большинстве случаев это литиевое или кальциевое масло. Кроме этого, отличными эксплуатационными характеристиками обладает смазка сжиженным газом. Подшипники с такими качествами производят небольшими партиями, они используются в специальной технике.
