Устройство для нагревания подшипников

В данной статье речь пойдет о таком полезном приспособлении, как трансформатор для нагрева подшипников, полумуфт, шкивов, который позволяет без проблем и усилий легко надеть их на вал. Нагревает он прилично и, по сравнению с горячей масляной ванной, несомненно удобнее, быстрее и эффективнее.

Приспособления для нагрева подшипников качения при посадке их на вал: а — масляная ванна, б — аппарат для индукционного нагрева подшипников; 1 — резервуар, 2 — подъемная корзина, 3 — обогреватель, 4 — изоляционная набивка, 5 — плита, 6 — подшипник, 7 — сердечник, 8 — шарнир, 9 — зажимы, 10 — первичная обмотка.

Принцип работы прост. Это обычный трансформатор, который имеет одну сетевую обмотку, а подшипник выполняет роль вторичной обмотки, в режиме короткозамкнутого витка. Наличие короткозамкнутого витка в обмотке и вызывает ее нагрев. Например, если обмотка электродвигателя будет иметь межвитковое замыкание, то этот двигатель быстро нагреется и сгорит с такой неисправностью. Вот на основе этого явления и было придумано устройство для нагревания перечисленных выше деталей.

Нагревание по времени может быть разное и складывается из того, какая площадь магнитопровода, количество витков на сетевой обмотке, сечение провода обмотки и какая перемычка магнитопровода (площадь поперечного сечения ).

Теперь немного о технической стороне. Размер делайте из расчёта, какие подшипники, полумуфты и шкивы на вашем оборудовании. Набор пакета у меня S-50 см/2 . По простому расчёту это 1 виток на вольт, значит, получается 220 витков. Но у нас площадь сечения перемычек  намного меньше, чем сечение основного магнитопровода, так как приходится нагревать 205, 204 размеры подшипников. Мотать можно витков 300-320 смело, здесь точности большой не надо. Вот этот трансформатор намотан алюминиевым проводом, сечение 2.5 мм/2, сечение магнитопровода  50 см/2, количество витков-310.

Эквивалентная схема нагрузки для индукционного нагрева.

Пакет П-образный, можно каждую пластину покрыть лаком, я использовал мебельный. Но сначала делаем хорошую катушку из текстолита или гетинакса, толщиной 2-4 мм. Далее собираем пакет из пролаченного железа. Если найдется железо с отверстиями сразу на четыре стяжных болта, то будет прекрасно. У меня на этом трансформаторе нижние существующие были, а вот верхние пришлось сверлить. Собрав П-образный пакет, стягиваем его болтами в четырех точках через изоляторы, чтобы болты не касались железа.

Теперь ещё пару раз нужно пройти лаком по всей собранной конструкции.  Далее начинаем мотать обмотку. Если на катушке два куска, не беда, можно сделать скрутку, а если ее еще и вывести наружу, то будет все прекрасно. Провод нужно подготовить: срезаем родную изоляцию и обматываем лентами из х/б, можно на это дело пустить старую простыню.

Схема простейшего трансформатора.

Я делал ленточки длиной 1 м, а шириной 2-3 см, место соединения ленточек фиксировал кусочком изоленты, затем пару раз покрываем лаком, он хорошо впитывается. Когда новая изоляция высохнет, можно приступать к намотке обмотки, каждый слой дополнительно сверху пропитывая лаком. Намотав последний ряд, делаем бандаж по всей ширине катушки. Опять наносим слой лака, который всю обмотку закрепит.

Имеющиеся два вывода подключаем к пусковому автомату, закрепленному рядом на площадке, с номиналом защиты, измерив измерительными клещами при первом пробном пуске. Замер по току лучше производить на самом тонкой перемычке. Перемычек можно сделать несколько, под разные номера подшипников. Изготовить их можно из обычного кровельного железа, стянуть алюминиевыми заклёпками. Обязательно плоскости соприкосновения надо хорошо притереть, чтобы не было зазоров, иначе будет дребезжание во время работы.

Что это все нам дает? Во-первых, качество сегодняшних подшипников, откровенно говоря, очень плохое, и, если мы насаживаем деталь молотком, хоть и через оправки, есть большая вероятность из-за натяга, что рабочий слой, “беговая дорожка”, может дать микротрещину, которая приведёт к быстрому износу подшипника, но это может происходить и с подшипниками хорошего качества.

Подведя итог своей статьи, хочу сказать следующее. Если у вас приличное количество агрегатов и механизмов и вы переживаете за их работу, уделите дня три-четыре для вот такого нехитрого приспособления, и уверяю вас, что вы останетесь довольны своей конструкцией. Если вы все сделаете правильно, то во время самой большой нагрузки ваше устройство для нагревания подшипников будет работать тихо.