ООО «СиБ Контролс»

Измерение температуры подшипников

Контроль температуры, наряду с вибромониторингом являются основными методами неразрушающего контроля состояния подшипников. Знания о температуре и уровне вибрации позволяют диагностировать неисправности на ранних стадиях без остановки и разборки механизма.

Важность контроля температуры

Каждый подшипник разработан для работы в строго определенном температурном диапазоне. Превышение предела температуры, установленного производителем, неминуемо приведет к снижению прочностных свойств стали подшипника из-за отпуска металла. Чрезмерное превышение рабочей температуры может стать причиной деформации колец и элементов качания, а так же к уменьшению зазоров в сопряжении элементов подшипника и, как следствие, к заклиниванию. Не стоит забывать, что для работы подшипников требуются смазочные материалы, которые также рассчитаны на определенную рабочую температуру. С ростом температуры уменьшается вязкость, а вместе с тем и толщина смазочной пленки, которая уже не может обеспечить необходимый уровень смазывания при высоких нагрузках.  Еще большее превышение температуры ведет к деградации смазки и полной утрате смазочных свойств.

Подшипники входят в состав машин и механизмов, стоимость которых может превышать стоимость их самих в десятки и сотни раз. Выход из строя только одного подшипника в результате перегрева может иметь катастрофические последствия с огромными затратами на ремонт и простой технологический линий, не говоря уже об опасности для персонала. Своевременный контроль температуры позволяет выявить многие неисправности подшипников еще на ранних стадиях и спланировать ремонт, исходя из состояния и текущих возможностей. К тому же, постоянный контроль и знание состояния, в котором находится подшипник, позволяет отказаться от планового ремонта, а производить ремонтах только в тех случаях, когда это действительно необходимо.

Способы контроля температуры подшипников

Устройства контроля температуры можно разделить два основных вида: на контактные и без контактные. Начнем со вторых.

Для бесконтактного измерения температуры применяются пирометры и тепловизоры. Как правило, их используют при плановом осмотре, так как высокая стоимость делает нецелесообразным их применение для постоянного мониторинга. Для измерения температуры данным устройствам необходима прямая видимость объекта измерения, что для подшипников крайне редко, так чаще всего они находятся внутри машины, либо закрыты кожухами и манжетами. Из-за этого истинная температура подшипника может отличаться 15-20 °C и даже более градусов от температуры корпуса. Результат измерений будет зависеть от материала объекта, наличия окислов, лакокрасочных покрытий которые определяют коэффициент излучения поверхности. Неверно выбранный коэффициент излучения при настройке прибора приведет к появлению погрешности в несколько раз превышающую основную погрешность прибора. Также необходимо уделить особое внимание поверхности объекта измерения. Наличие пыли, загрязнений, промежуточных сред между объектом измерения и прибором, таких как дым, пар и другие будут сильно влиять на точность измерений. К преимуществам данного способа можно отнести высокую скорость и наглядность измерений, что весьма полезно при осмотре большого числа механизмов. Отсутствиенеобходимости вносить изменения в конструкцию механизма также является плюсом, хотя это справедливо и для портативных контактных термометров.

К контактным устройствам относятся термопары и RTD-датчики. Данные устройства устанавливаются в контакте с подшипником, либо непосредственно в баббитовый слой подшипника скольжения. Такое расположение позволяет добиться максимальной точности и скорости отклика на изменение температуры. Основное требование к установке данных устройств является обеспечение плотного прилегания к объекту измерения. Недостатком подобных устройств является необходимость вносить изменения в конструкцию узла, что иногда может быть проблематично.  Термопары и RTD-датчики в основном используются для непрерывного мониторинга температуры и построения систем аварийной сигнализации и аварийного останова.

Температуру подшипника можно также измерить косвенным путем, по температуре охлаждающей жидкости в системе охлаждения, или по температуре масла в системах принудительного смазывания. При выходе данных систем из строя датчик температуры окажется бесполезным и не сможет зафиксировать изменение температуры. К тому же, отсутствие смазывания является самой частой причиной разрушения подшипников.

В иотоге можно сказать, что наиболее точным и надежным методом контроля температуры подшипников является применение встраиваемых термопар и RTD-датчиков. Они обеспечивают постоянный контроль температуры, что крайне важно, поскольку ряд неисправностей могут привести к полному отказу подшипника и всего узла в течении всего нескольких часов, а не дней или недель.

Причины перегрева подшипников

• Наиболее частая причина перегрева подшипника это неправильное смазывание. Сюда можно отнести выход из строя системы смазки, применение неподходящих сортов смазочных веществ. Несвоевременная замена смазочных веществ, загрязнение из-за отсутствия или повреждения уплотнений и манжет. Чрезмерное смазывание также приведет к увеличению температуры.
• Работа при нагрузках выше расчетных. Деформация валов.
• Повреждение колец и тел вращения при монтаже подшипника. Деформация колец из-за слишком тугого натяга. Несоосность валов, перекос корпуса подшипника.
• Естественный износ подшипника также является причиной роста температуры.

Датчики контроля температуры подшипников БТС

В качестве средства измерения температуры подшипников компания Сиб Контролс предлагает датчик БТС. БТС устанавливается непосредственно в корпус подшипника или агрегата вместо существующей тавотницы (пресс-масленки). В корпусе датчика предусмотрена тавотница (пресс-масленка) для смазки подшипника без необходимости его демонтажа.

Модификации

Датчики БТС поставляются в следующих модификациях:

• БТС – чувствительные элементы которых, соответствуют требованиям ГОСТ 6651 «Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля».
• БТС-У – с унифицированным выходным сигналом постоянного тока от 4 до 20 мА, от 0 до 5 мА, с цифровым протоколом HART совмещенным с унифицированным выходным сигналом.
• БТС-К – в соответствии с техническими требованиями клиента.

Технические характеристики

Более подробную информацию, а также данные для заказа БТС вы можете найти в брошюре по следующей ссылке: Датчики температуры подшипников БТС.

Сиб Контролс предлагает к поставке встраиваемые датчики контроля температуры подшипников. Подробную информацию вы можете найти на странице Датчики контроля температуры или обратившись к нам по контактным координатам, указанным на странице Контакты.