Почему моя коробка передач нагревается сильнее? Причины и первые меры по проверке

Редуктор перегревается? Практическое руководство по вопросам повышения температуры, изменения условий эксплуатации и первых проверок, которые необходимо провести.

Раньше коробка передач работала при постоянной температуре. Теперь же она нагревается в течение одной и той же смены. Прежде чем заменять её или менять смазочную жидкость, выясните, что именно изменилось.

Сокращение производственного цикла, увеличение грузоподъёмности или снижение интенсивности воздушного потока могут повлиять на температуру планетарного редуктора. Тепло также может поступать от двигателя или расположенного поблизости оборудования. Возможны внутренний износ или проблемы со смазкой, однако по одной только температуре корпуса невозможно определить, какое из этих объяснений верно.

Первый полезный вопрос:

При каких скоростях, нагрузках и условиях окружающей среды наблюдается повышение температуры, и стабилизируется ли она в конечном итоге?

Начните с сопоставимых показаний и эксплуатационных ограничений для конкретной коробки передач. Затем, ориентируясь на сроки замены, определите, что именно следует проверить.

Нормальный нагрев коробки передач и её перегрев

Как правило, редуктор нагревается после запуска. Взаимодействие зубьев, подшипники, уплотнения и движение смазочного материала приводят к потерям, которые преобразуются в тепло. Тепло отводится через корпус, соединённые с ним конструкции машины и окружающий воздух.

В условиях стабильной работы температура должна приближаться к равновесному значению. На оси с прерывистым режимом работы повторяющийся производственный цикл может приводить к появлению повторяющейся температурной картины вместо одного постоянного показания.

Стабильное показание само по себе не свидетельствует о нормальной работе. Сравните эти данные с температурными пределами и эксплуатационными условиями для выбранной модели, смазочного материала и конфигурации.

Также следует проверить, требуют ли повышенные температуры снижения номинальных характеристик, например, уменьшения допустимой нагрузки. В руководстве по эксплуатации компании Neugart пользователям прямо рекомендуется проверять, необходимо ли снижать эксплуатационные характеристики по мере повышения температуры редуктора. Это рекомендации конкретного производителя, а не общепринятые ограничения для всех планетарных редукторов. Руководство по эксплуатации Neugart, стр. 22

Показание, не превышающее допустимый предел, всё же может потребовать проверки, если оно значительно выше установленного базового значения прибора в сопоставимых условиях. Такое отклонение является поводом для проверки, но не доказательством внутренней неисправности.

Прежде чем приступать к поиску неисправности, проверьте результаты измерений

С помощью осязания невозможно определить, работает ли коробка передач в пределах технических характеристик. Следуйте рекомендациям производителя относительно места и метода измерения и уточните, к чему относится указанное предельное значение: к корпусу, смазочному материалу или температуре окружающей среды.

При каждом измерении записывайте следующие данные:

• Точка измерения на корпусе
• Прибор, метод и соответствующие настройки
• Температура окружающей среды на месте
• Входная скорость и нагрузка или крутящий момент
• Рабочий цикл и время с момента запуска

Сравнение показаний, полученных вскоре после запуска, с показаниями, полученными после нескольких часов работы, может привести к формированию ложной тенденции. То же самое может произойти при смене точки измерения или прибора.

При измерении с помощью инфракрасного датчика следует проявлять особую осторожность при работе с открытыми металлическими поверхностями. На результат могут влиять настройки коэффициента излучаемости, состояние поверхности и отраженное тепло от расположенного поблизости оборудования. Компания FLIR поясняет, что полированные поверхности с низким коэффициентом излучаемости могут отражать окружающее тепловое излучение, в результате чего прибор показывает кажущуюся температуру, отличающуюся от температуры объекта измерения. FLIR: Как коэффициент излучаемости влияет на тепловизионное изображение

Воспользуйтесь графиком температур, чтобы выбрать первые контрольные точки

Время возникновения проблемы может сузить рамки расследования. Редуктор, который нагрелся после смены рабочего цикла, представляет собой иную отправную точку, чем тот, который быстро нагревается, сопровождаясь появлением новых шумов и утечек.

Прежде чем приступить к детальной механической проверке, убедитесь в стабильности результатов измерений и в надлежащих условиях охлаждения. По одной только температуре невозможно определить, что стало причиной изменения: зубчатые колеса, подшипники, смазочный материал или монтаж.

Проверьте изменения нагрузки, скорости и коэффициента загрузки

Машина может по-прежнему изготавливать ту же деталь, при этом предъявляя более высокие требования к своей трансмиссии.

Сокращение длительности цикла позволяет уменьшить время простоя. Повышение скорости или увеличение грузоподъёмности могут изменить эксплуатационные нагрузки. Более туго натянутый ремень, заклинивание направляющей или повышенное сопротивление в процессе могут увеличить нагрузку без изменения запрограммированного движения.

Ознакомьтесь с историей производства:

• Увеличились ли скорость подачи, ускорение или частота цикла?
• Изменилась ли нагрузка или усилие процесса?
• Стало ли сложнее приводить в движение приводной механизм?
• Были ли в ходе технического обслуживания изменены натяжение ремня, его выравнивание или крепление?
• Работает ли машина дольше без остановок?

Используйте скорректированный профиль движения для оценки механической и тепловой пригодности редуктора. Само по себе соблюдение требований к пиковому крутящему моменту не гарантирует, что редуктор подходит для непрерывной работы с новой частотой циклов.

Проверить систему охлаждения и внешние источники тепла

Новый кожух, затрудненная циркуляция воздуха или более высокая температура в данном месте могут снизить эффективность отвода тепла. Проверьте пространство вокруг редуктора, а не полагайтесь исключительно на показания температуры в помещении, зафиксированные в других частях завода.

Способ крепления также имеет значение, поскольку он обеспечивает путь проникновения тепла в корпус машины. Тепло может передаваться от двигателя через входное соединение.

В руководстве компании Neugart по устранению неисправностей в числе факторов, которые необходимо проверить при слишком высокой рабочей температуре, указаны: недостаточное отведение тепла, теплопередача двигателя и отложения. Используйте их в качестве ориентиров при проведении проверки, следуя при этом инструкциям по эксплуатации установленного редуктора. Руководство по эксплуатации Neugart, стр. 26

По возможности фиксируйте температуру коробки передач, двигателя и окружающей среды за тот же период.

Коробка передач нагрелась сама по себе, или же нагрелись также двигатель и окружающий воздух?

Это сравнение может помочь определить место изменения. Однако без дополнительной проверки оно не позволяет установить его источник.

По умолчанию проверять состояние смазки без добавления дополнительного количества

Добавление смазки — не самое надежное первое действие при перегреве коробки передач.

Недостаточное количество смазки или использование неподходящего продукта может ухудшить смазывание. Избыток смазки может увеличить сопротивление и нагрев. В отношении подшипников качения компания SKF описывает, как избыток смазки может удлинить время перемешивания и увеличить потери на трение и температуру. Это свидетельствует в пользу проверки указанного количества смазки, а не предположения о том, что каждая нагревшаяся коробка передач переполнена. SKF: Механизмы смазки консистентной смазкой в системах подшипников качения

В случае прецизионного редуктора с заводской смазкой следуйте инструкциям по техническому обслуживанию. Не вскрывайте устройство, не добавляйте смазку и не заменяйте её, если это не разрешено указанной процедурой технического обслуживания.

Если коробка передач пригодна к эксплуатации, совместно с квалифицированным персоналом проверьте, соответствует ли используемая смазка утвержденным требованиям, оцените её количество, изучите историю технического обслуживания и проверьте наличие утечек или загрязнений.

Решите, когда остановиться и разобраться в ситуации

В случае превышения допустимой температуры следуйте инструкциям производителя.

Резкий необъяснимый рост показателей, необычный механический шум, сильная вибрация или значительная утечка также являются основанием для остановки машины в соответствии с процедурой отключения и проведения проверки перед повторным запуском.

Не следует продолжать работу с неисправным оборудованием только для того, чтобы получить более длительную температурную запись.

В случае постепенного повышения температуры без наличия условий для немедленной остановки следует фиксировать рабочие условия и поочередно проверять возможные причины. После устранения неисправностей повторите измерения в тех же точках, используя тот же метод и сопоставимые рабочие условия. Сравните динамику изменения температуры за репрезентативный период работы.

Часто задаваемые вопросы

Какая температура считается слишком высокой для планетарного редуктора?

Универсального значения не существует. Используйте предельное значение, указанное для конкретной модели, смазочного материала и конфигурации, уточните, какая именно температура измеряется, и проверьте наличие требований по снижению номинальной мощности.

Означает ли повышенная температура коробки передач, что подшипники выходят из строя?

Не обязательно. Температура может изменяться в зависимости от нагрузки, скорости, охлаждения, нагрева двигателя или условий измерения. Состояние подшипников является одним из аспектов проверки, если это подтверждается имеющимися данными.

Стоит ли добавлять смазку, если коробка передач нагревается?

Прежде всего следуйте инструкциям по эксплуатации изделия. Редуктор, смазанный на заводе, может не допускать повторной смазки в полевых условиях, а добавление дополнительного количества смазки может увеличить сопротивление, а не решить проблему.

Свяжитесь с CHIFLY и сообщите подробности о работе

При обращении за помощью по устранению неисправностей, связанных с температурой, укажите следующее:

• Модель, передаточное число и конфигурация коробки передач
• Показания температуры, точки измерения и приборы
• Местная температура окружающей среды и время, прошедшее с момента запуска
• Характеристики двигателя, входная частота вращения, нагрузка и рабочий цикл
• Схема монтажа и последние изменения в техническом обслуживании или производстве
• Любые сопутствующие шумы, вибрации или утечки

Сообщите нам, когда это изменение впервые проявилось и стабилизировалась ли температура впоследствии. Эти сведения помогут нашей инженерной команде проанализировать состояние редуктора с учетом особенностей работы машины.

Список литературы

• Neugart: Руководство по эксплуатации редуктора, инструкции по вводу в эксплуатацию и устранению неисправностей
• FLIR: Как коэффициент излучаемости влияет на тепловизионное изображение?
• SKF Evolution: Механизмы смазки консистентной смазкой в системах подшипников качения