Usterka łożyska
Wydawałoby się, że spełnione zostały wszystkie warunki niezbędne, by łożyska silnika działały długo i niezawodnie. Zadbano o właściwy sposób ich przechowywania, konserwację, odpowiedni smar i poprawną instalację. A jednak nieustannie dzieje się coś dziwnego: słychać nietypowe odgłosy, a z obudowy wycieka zużyty smar.
Przyczyną takiego stanu rzeczy mogą być... wyładowania elektryczne.
Obróbka elektroerozyjna EDM (Electrical Discharge Machining) to proces, w którym materiał obrabianego przedmiotu usuwany jest w wyniku erozji elektrycznej zachodzącej w trakcie serii wyładowań pomiędzy elektrodą roboczą i powierzchnią obrabianego przedmiotu zanurzonego w dielektryku. Proces ten umożliwia obróbkę materiałów bardzo twardych, jak np. hartowane stale, czy węgliki spiekane.
Zjawisko to jest bardzo pożądane w obróbce metali, ale niekoniecznie w systemach automatyki.
Błądzące prądy elektryczne przemieszczają się z wału silnika, przez łożyska i obudowę, szukając uziemienia. Ponieważ łożyska kulkowe stykają się ze smarem, łuki wyładowań powodują erozję materiału, pogorszenie właściwości smaru, wydzielanie ciepła i uszkodzenia łożyska. Zjawisko to może skrócić żywotność łożysk do zaledwie kilku miesięcy. Nawet tych, które powinny bezawaryjnie pracować długie lata. Z tego względu szukanie przyczyn awarii należy zacząć od skontrolowania uziemienia silnika, ponieważ nawet bardzo niewielkie, nieuziemione napięcia powodują powstawanie wyładowań elektrycznych pomiędzy kulkami łożyska i jego bieżnią.
Jak rozpoznać problem?
- Początkowo wyładowania elektryczne powodują uszkodzenia bieżni łożyska i zmniejszają średnicę kulek. Uszkodzeniu ulega także koszyk łożyska. Ponadto, w wyniku wyładowań i tarcia powstaje duża ilość ciepła, które prowadzi do degradacji właściwości smarnych smaru, zanieczyszczonego dodatkowo cząstkami metalu. Smar taki może wyciekać z łożyska i być widoczny na jego obudowie.
- Gdy łożysko ulega degradacji i nie jest smarowane, wydzielane są jeszcze większe ilości ciepła. Także ze względu na coraz większe tarcie. Powoduje to rosnący hałas na styku metalu z metalem.
- Jeśli łożyska ulegną dalszemu uszkodzeniu (a nawet zniszczeniu), silnik będzie pracować nierówno i bardzo głośno.
Jak ustalić, czy łożyska silnika zostały uszkodzone przez wyładowanie elektryczne i rozwiązać problem?
- Zmierzyć napięcie na elementach silnika. Obecność napięcia wskazuje, że u podstaw awarii mogą leżeć wyładowania elektryczne.
- Skontrolować uziemienie i kable układu napędowego pod kątem prawidłowości uziemienia i nienaruszonego ekranowania przewodów. W razie wykrycia jakichkolwiek problemów, należy je usunąć i ponownie zmierzyć napięcia.
