В подшипниках скольжения средних и крупных машин необходимо ежедневно контролировать температуру нагрева, уровень масла, вибрацию и зазор между вкладышем и цапфой. О температуре подшипника обычно судят по температуре масла, которую замеряют термометром, опущенным в масляную камеру стояка; для большинства подшипников она должна быть не более 80 °С. Масло холоднее вкладыша на 5-10 °С. В машинах с принудительной смазкой температура масла в месте его вытекания из подшипника не должна превышать 65 °С.
Повышенный нагрев подшипников скольжения чаще всего происходит из-за недостаточной подачи или загрязнения масла, использования масла, не подходящего для данных условий работы, малого зазора между шейкой и вкладышем или плохой пригонки вкладыша.
Недостаточная подача смазки может быть вызвана низким уровнем масла в камере, медленным вращением смазочных колец, сильным сгущением масла. Уровень масла контролируется при неподвижном роторе по отметкам максимального и минимального уровней маслоуказателя. Высокий уровень масла может быть причиной замедленного вращения колец и попадания его внутрь машины. При осмотре подшипников с кольцевой смазкой открывают крышку и проверяют подачу смазки. Кольцо должно подавать в прорезь непрерывную струю масла.
Медленное вращение колец обычно происходит при их намагничивании, выработке шейки вала в месте их установки, неправильной форме (некруглость или погнутость), наличии заусенцев, неуравновешенности кольца и повышенной вибрации подшипника.
Для смазки подшипников надо всегда применять масло, рекомендованное заводом-изготовителем машины. Вязкость масла должна быть такой, чтобы создать необходимое давление в смазочном слое. При большей частоте вращения давление создается при меньшей вязкости. В подшипниках машин с частыми пусками и реверсами применяют более вязкое масло, чтобы сократить время работы подшипника в режиме полужидкостного трения. Более вязкое масло выбирают также для сильно нагруженных подшипников и при повышенной температуре окружающей среды, учитывая падение вязкости с ростом температуры. Однако применять более вязкое масло, чем необходимо, не следует, так как это вызывает увеличение потерь на трение и дополнительный нагрев подшипника.
Масло при хорошем состоянии подшипника обычно добавляют не чаще 1 раза в месяц. Более частая доливка свидетельствует об утечке, которая опасна как для машины, так и для бетонного фундамента.

Рис. 1. Осевой разбег ротора в подшипниках скольжения
Масло разрушает изоляцию обмоток и нарушает скользящий контакт, вызывая повышенное искрение щеток. Частой причиной утечки является плохое уплотнение спускной пробки.
Выброс масла внутрь машины может произойти при выработке торцевой поверхности вкладыша маслосбрасывающими кольцевыми буртиками 4 вала. Прижимаясь к торцу и входя в кольцевую выработку, выступ уже не может отбрасывать масло в радиальном направлении. Брызги летят наклонно, попадают на вал и по нему в машину. Выработка происходит при смещении ротора в осевом направлении, в результате чего при работе машины возникает сила, втягивающая ротор в статор. Выступание торцов сердечника и t2 (рис. 1) и зазоры а с обеих сторон должны быть одинаковыми. Их определяют после пробного пуска машины, когда ротор установится в магнитном поле. Осевой зазор а для новых и отремонтированных машин должен быть примерно 0,6 мм на каждые 1000 мм расстояния между подшипниками. Выброс масла может также происходить из-за загрязнения канавок и отверстий для стока.
Загрязнение масла может произойти из-за плохой очистки литой поверхности подшипниковой камеры или в результаты попадания в него пыли через уплотнения. В первом случае поверхность камеры очищают стальной проволочной щеткой, промывают керосином и покрывают маслостойкой эмалью. Во втором случае устанавливают дополнительные уплотнения, наиболее простым из которых является кожаная шайба, охватывающая вал. Поверх кожаной шайбы устанавливают стальную шайбу, которая прижимает ее к торцу подшипника и валу.
Масло при замене выливают в противень, который ставят под спускное отверстие. Подшипник промывают сначала керосином, затем маслом, чтобы удалить остатки керосина.
В гидродинамических подшипниках при выработке увеличивается зазор, подъемная сила масляного слоя при этом уменьшается. Зазор при разъемных вкладышах определяют с помощью свинцовой проволоки диаметром около 1 мм. Два кусочка проволоки с1 и с2 кладут на шейку 4 (рис. 2, а) вала и четыре b3. b4 - на плоскость разъема вкладышей. Установив верхнюю половину вкладыша 5 и крышку 3, равномерно затягивают болты 2, крепящие крышку к стояку 1, сминая проволочки.



Рис. 2. Измерение верхнего зазора между цапфой и вкладышем (а) и между крышкой подшипника и верхним вкладышем (б)
Зазоры (мм) в точке и с2 будут соответственно равны:

где а, с2, b2, b3, b4 - толщина сплющенных проволочек, мм. Разница между 61 и 62 не должна превышать 10%.
Верхние зазоры в подшипниках с разъемными вкладышами и кольцевой смазкой обычно находятся в пределах 0,15-0,25% от диаметра шейки вала (большие значения - для быстроходных машин).
Износ подшипников вызывает увеличение силы магнитного притяжения ротора к статору. При этом растут нагрузки на подшипник, что, в свою очередь, делает износ более интенсивным. Для нормальной работы электрической машины необходимо, чтобы износ не превышал определенной величины.

Зазор по посадочному пояску между верхним вкладышем и крышкой подшипника не должен превышать 0,05 мм. Его определяют, располагая четыре кусочка свинцовой проволоки в плоскости стыка крышки 3 подшипника (рис. 2, б) и стояка 1 вблизи стягивающих болтов 2, два кусочка - на кольцевом пояске верхнего вкладыша 6.

Рис. 3. Индукционный нагреватель для выплавки баббита из вкладышей:
1 - кожух, 2 - крышка, 3 - вкладыш, 4 - катушка, 5 - стальной корпус, 6 - теплоизоляция, 7 - подставка, 8 - форма
Демонтаж подшипников скольжения в отличие от подшипников качения, как правило, производится без каких-либо приспособлений. Подшипники скольжения подлежат ремонту при значительном износе внутренних рабочих поверхностей вкладышей к торцов, растрескивании, выкрошивании, отслаивании и подплавлении заливки.
Дефекты вкладышей выявляют внешним осмотром и по звуку при простукивании молотком: вкладыш с отслоившимся баббитовым слоем издает дребезжащие и глухие звуки, а вкладыш с хорошо сохранившейся заливкой - чистые и звонкие. Трещины в баббите выявляют погружением вкладыша в керосин на 10-15 мин. После извлечения из ванночки поверхности протирают насухо и покрывают тонким слоем мела, разведенного в воде. Керосин задерживается в трещинах, поэтому они четко вырисовываются на закрашенных мелом поверхностях после их высыхания.
Баббитовый слой в подшипниках восстанавливают перезаливкой вкладыша. Небольшие местные повреждения устраняют наплавкой баббита газовой горелкой или электрическим способом и зачисткой напильником и шабером.
Вкладыши заливают ручным (статическим) способом или на центробежной установке. Центробежный способ дает лучшее сцепление сплава с поверхностью вкладыша, улучшает структуру залитого слоя и сокращает расход баббита на 8-10%.
Таблица 2. Химический состав и основные физические свойства баббитов

Старую заливку выплавляют из вкладышей в закрытых печах, чтобы уменьшить угар баббита, или в нагревательном устройстве (рис. 3), катушка 4 которого питается переменным током. Переменный магнитный поток нагревает стальной корпус 5 установки вихревыми токами. Вкладыш 3 нагревается теплотой, излучаемой стенками корпуса. Расплавленный баббит стекает в форму 8.
Внутреннюю поверхность вкладыша для лучшего сцепления с баббитом лудят погружением вкладыша в ванну с припоем ПОС30.



Рис. 4. Приспособление для центробежной заливки (а) и форма для ручной заливки (б) вкладышей
Перед лужением поверхность очищают до блеска стальными проволочными щетками и протравливают, погружая на 2-3 мин в 10- 15%-ный раствор серной или соляной кислоты.
Перед заливкой разъемные вкладыши стягивают хомутом, который при центробежной заливке должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать нагрузку от центробежных сил. В стыках верхнего и нижнего вкладышей устанавливают стальные нелуженые прокладки толщиной 3-5 мм, чтобы оставить припуск на механическую обработку плоскостей стыка.
Подшипники электрических машин обычно заливают баббитами Б16, БН и Б83 (табл. 2). Баббит с большим содержанием олова Б83 предназначен для подшипников с большими удельными давлениями и высокой окружной скоростью. Его применяют для крупных машин, а также машин мощностью выше 100 кВт при частоте вращения более 2900 об мин.
Баббит плавят в металлических тиглях с нагревом газовым пламенем или в электрических печах с индукционным нагревом.
Приспособление для центробежной заливки устанавливают на планшайбе 2 (рис. 4, а), навинченной на шпиндель передней бабки 1 токарного станка. Скрепленные хомутом 5 половинки вкладышей 4 устанавливают на сменных фланцах 3 и 6, позволяющих заливать подшипники разных диаметров. Со стороны задней бабки 9 приспособление поджимается крышкой 7, вращающейся в подшипниках 11. Сплав заливают через воронку 8, трубка которой проходит внутрь вкладыша через отверстие в неподвижном корпусе 10.
Установленный на станке вкладыш перед заливкой подогревают газовой горелкой до 250-260 С. Распределение компонентов сплава по толщине заливки зависит от центробежной силы. Примыкающие к валу слои получаются более насыщенными оловом и сурьмой - элементами с меньшей плотностью. Чтобы получить наиболее благоприятное распределение компонентов в толще заливки, частоту вращения п (об/мин) выбирают в зависимости от радиуса R (см) подшипника и плотности сплава y (г/см3); п=5520/ VyR. Так, например, при радиусе 100 мм частота вращения при заливке должна быть равна 810 об/мин для сплавов Б16, БН и 920 об/мин - для Б83.
Залитый баббитом подшипник должен вращаться до полного затвердевания сплава. Чтобы получить более благоприятную структуру баббитового слоя и ускорить его остывание, вкладыш охлаждают струей сжатого воздуха сразу после заливки.
Хорошее сцепление баббита со стенками вкладыша получается в том случае, если заливка произведена не позднее чем через 2-4 мин после лужения. Заливка холодных подшипников приводит к отслаиванию баббита от стенок вкладыша.
Способ ручной заливки применяют в мелких ремонтных мастерских или для крупных вкладышей, не размещающихся на станке для центробежной заливки. Стянутый кожухом 12 (рис. 4, б) и хомутом 14 вкладыш устанавливают в форму 15. Баббит 13 заливается между вкладышем и центральным стержнем формы.
Заливку при том или другом способах производят специальным ковшом с делениями, чтобы отмерить необходимую порцию расплавленного баббита. Струя при заливке должна быть равномерной и непрерывной. Ковш располагают ближе к воронке или заливаемой щели, чтобы избежать разбрызгивания и меньше охладить сплав в процессе заливки. Заливка с перерывами приводит к образованию слоистости и пленок оксидов.
Местные повреждения заливки у вкладышей - выкрошивание и подплавление небольших участков - устраняют наплавкой баббита. Ремонтируемую поверхность обезжиривают и покрывают тонким слоем флюса, представляющего собой раствор в воде равных частей хлористых алюминия и цинка. Наплавку производят после высыхания флюса прутком баббита соответствующей марки.

Составные вкладыши сначала разрезают по линии разъема тонкой фрезой или ножовкой. Поверхность стыков фрезеруют или строгают, затем пришабривают. Половинки вкладышей стягивают хомутом, устанавливая в стыках с обеих сторон прокладки толщиной, равной верхнему зазору а. Подшипник растачивают до диаметра dvt -dш+2a (где dш - диаметр цапфы). После удаления прокладок подшипник благодаря этому имеет не только верхний зазор, но и боковые зазоры (по линии разъема), через которые поступает масло в рабочую зону подшипника.
Маслораспределительные продольные канавки шириной 8- 12 и глубиной 1,5-2 мм выбирают вручную или на станке. Они не должны доходить до маслособирательных кольцевых канавок на 4-5 мм, чтобы масло по ним не выходило из рабочей зоны подшипника. В нижней части вкладыша в заливке просверливают отверстие для стока масла из кольцевых канавок.
Внутреннюю поверхность вкладыша пришабривают к цапфе. У разъемных подшипников сначала шабрят нижнюю (несущую) половину, затем верхнюю. Цапфу смазывают тонким слоем краски, прижимают к ней половинку и поворачивают ее 2-3 раза. Выступающие места на рабочей поверхности покрываются пятнами краски, которые снимают шабером. Эту операцию повторяют несколько раз. Окончательную доводку производят по следам сухого трения без краски после монтажа машины, когда вкладыши под тяжестью ротора занимают рабочее положение. Цапфу и вкладыш протирают сухой тряпкой, ротор опускают на подшипник и поворачивают 2-3 раза. В местах соприкосновения образуются тонкие блики- потертости, которые осторожно снимают шабером. Пригонка практически считается удовлетворительной, если на дуге 60-120° получаются две-три точки касания на каждом квадратном сантиметре поверхности.

Баббит - это сплав трех металлов, который используется для изготовления подшипников. Обычно при его изготовлении используют свинец, сурьму, медь и олово, в разных пропорциях. Так как при изготовлении используются как твердые, так и мягкие металлы, он довольно износостоек и обладает антифрикционными свойствами.

Внимание ! Благодаря этим свойствам подшипники равномерно прилегают к валу и служат долго, имея небольшой износ.

Виды баббита

В зависимости от основы, используемой при изготовлении, различают три его вида:

Свинцовый

В этом виде в качестве мягких металлов используется свинец и сурьма в процентном соотношении 87% к 13% соответственно. Это соединение двух металлов называется эвтектика, оно же является его мягкой основой. Твердыми частицами при таком виде сплава будут кристаллы сурьмы, составляющие 5% от всего объема.

Свинцовый баббит используют для ненагруженных подшипников, так как соединение сурьмы и свинца уступает по эластичности другим аналогам.

Оловянный

Этот вид является самым износостойким, так как содержит в своей основе олово, которое известно своей пластичностью, высоким коэффициентом трения и износа.

По статистике оловянный баббит в два раза выносливее, чем, например, свинцовый, поэтому именно его выбирают для изготовления подшипников, которые будут выполнять ответственную функцию или иметь интенсивную нагрузку.

В оловянном сплаве обязательно должны присутствовать медь с сурьмой или никель с кадмием, которые придадут сплаву твердую опору.

Внимание ! Из-за своих высоких антифрикционных свойств, высокой износостойкости и минимального коэффициента трения этот вид считается самым дорогим, среди своих аналогов.

Кальциевый

В этом виде, в качестве основы, также используется свинец, а остальной объем составляет небольшое количество кальция с натрием, именно за эти вещества он и получил свое название.

Благодаря, этим двум компонентам кальциевый сплав намного дешевле, чем остальные два вида. Также благодаря кальцию, этому виду свойственна маленькая теплопроводность и высокая плотность.

Большим недостатком кальциевого баббита является то, что он быстро окисляется и соответственно обладает низкой износостойкостью, это значительно снижает работоспособность будущего подшипника.

Обычно такой сплав используется во вкладышах рам грузовых или пассажирских вагонов, где подшипники часто проверяются и меняются.

Производство баббитов разных марок

При производстве баббита используются слитки из вторичных, то есть переплавленных из металлического лома и первичных, то есть добытых из первородной руды металлов.

Каждая чушка (слиток) имеет определенную массу. При изготовлении крайне важен химический состав, на поверхности чушки не должно быть никаких видов загрязнений, так как это может повлиять на дальнейшее качество подшипника.

Как было указанно выше, различаются составы, как состоящие только из свинца, так из соединения свинца, кальция, олова с сурьмой. А также сплавы, в основе которых лежит олово в соединении с медью и сурьмой.

Также, помимо основных компонентов, в состав добавляют теллур, мышьяк, натрий, кадмий. Каждый из компонентов влияет на выбор области использования и его свойства.

По этому принципу различают определенные марки баббитов, все они должны соответствовать ГОСТам. Кальциевые производятся по ГОСТ 1209-90, свинцовые по ГОСТ 1320-74. В зависимости от добавленных химических компонентов различают следующие марки баббитов: для оловянных Б83С, Б83, Б88, для свинцовых БС6, БН, Б16.

Плавление

Баббит плавится при определенной температуре, которая полностью зависит от выбранных химических компонентов и его марки. Состав предопределяет его конечное использование, а также влияет на его свойства, цену, а также где он сможет проявить себя достаточно эффективно.

Например, марка Б16 плавится при температуре от 240 до 340 градусов Цельсия. А вот самая популярная марка Б83 плавится также при низкой температуре около 240 градусов, но во время заливки в форму подшипника рекомендуется придерживаться температуры от 440 до 640 градусов.

Исходя из тех или иных компонентов, в составе баббита, определяется его температура плавления.

Внимание ! Температура плавления напрямую связана не только с антифрикционными свойствами, но также необходима для тех, кто в будущем будет ставить подшипники во вкладыши разных изделий.

Как происходит заливка подшипников баббитом

Процедура заливки сплава в формы подшипников, состоит из нескольких этапов.

Сначала материалы подготавливают к заливке, если это старый баббит, то его плавят, обезжиривают, затем очищают вкладыш подшипника для его лужения (заливка во вкладыш тонкого слоя сплава). Как уже было сказано, поверхность не должна иметь никаких загрязнений, поэтому тот этап подготовки очень важен для изготовителя.

После подготовки, производят лужение, сплав нагревают до нужной для той или иной марки температуры и осуществляют заливку во вкладыши.

Заключительным этапом является очистка и подгонка подшипников.

Продажа баббита

Сейчас существует огромное количество точек продажи баббитов не только в обычных магазинах, но и в интернете. Но так как от качества сплава напрямую зависит качество будущего подшипника, то выбирать стоит только проверенных поставщиков, с многочисленными отзывами или покупать по рекомендации.

Не стоит выбирать сплав по низкой цене, так как за выдаваемой акцией или скидкой может скрываться низкое качество.

Важно ! Любая марка, дорогая или дешевая, должна не только строго соответствовать ГОСТу, но также иметь высокое качество химического состава.

Заключение

Самой важной функцией баббита является его износостойкость, легкоплавкость и плотность, все это влияет на перегрев подшипников во время работы.

Также важно при покупке слитков обратить внимание на чистоту его поверхности, желательно чтобы на слитке стояла марка баббита.

Все эти уникальные свойства баббита позволяют ему до сих пор актуально существовать и применяться в механике.

Как заливают подшипники баббитом с помощью оборудования КО-2, узнаем в следующем видео