Главная / СТАТЬИ / Измерение твёрдости подшипников. Какие ультразвуковые датчики лучше применить?

Измерение твёрдости подшипников

936

Для чего нужно измерять твёрдость подшипников?

На рынке существует масса производителей и поставщиков подшипников различного назначения и самого разного качества. Большие и маленькие подшипники – это незаменимый конструктивный элемент в турбинах ГЭС, железнодорожной технике, промышленном оборудовании, автомобилях, велосипедах, самокатах и еще во множестве машин и механизмов.

Измерить твердость подшипника - твердомер ТКМ-459С

При закупке больших партий подшипников следует проверить их качество и соответствие нормам ГОСТа. Это позволит избежать финансовых потерь от приобретения некачественных (контрафактных) комплектующих, которые могут привести к перебоям в работе оборудования, а также обезопасит репутацию Вашей компании, если Вы являетесь поставщиком.

От чего зависит качество и надёжность подшипников?

shema_podshipnika_1

В первую очередь, на рабочие характеристики изделий непосредственно влияет качество материалов, из которых изготовлены все его элементы. Как правило, стандартный подшипник качения включает следующие детали: внутреннее и наружное кольцо - 1 и 5, шарики или ролики (тело качения) - 2, сепаратор - 3 и дорожка качения - 4.

В зависимости от сферы применения, условий работы и назначения, элементы подшипников могут изготавливаться из разных материалов: высокоуглеродистая хромистая сталь, низкоуглеродистые сплавы стали, латунь, алюминиевые сплавы и пр. Основные сферы применения и свойства материалов, используемых отечественными производителями для изготовления подшипников, приведены в таблице.

Материалы, применяемые при производстве отечественных подшипников

Наименование, марка

Основные свойства

Применение

Хромистая сталь ШХ15

Высокоуглеродистая хромистая, T≤120°C

Подавляющее большинство колец и тел качения, кольца толщиной менее 10 мм, ролики до 22 мм

Хромистая сталь ШХ15СТ

Повышенная прокаливаемость, содержит больше кремния и марганца

Кольца толщиной менее 30 мм и ролики диаметром более 22 мм

Хромистая сталь ШХ20СТ

Содержит еще больше кремния и марганца, чем ШХ15СТ

Кольца толщиной более 30 мм

Хромистая сталь ШХ4

Индукционная закалка

Железнодорожные подшипники

Хромистые стали ШХ15-Ш, ШХ15ШД

Уменьшенное содержание неметаллических включений

Подшипники повышенной долговечности и надежности

Цементуемая сталь 18ХГТ

Поверхностный сплав повышенной твердости и мягкая сердцевина после термической обработки

Кольца роликовых подшипников

Цементуемая сталь 20Х2Н4А

Поверхностный сплав повышенной твердости и мягкая сердцевина после термической обработки

Кольца и ролики крупногабаритных подшипников

Цементуемые стали 15Г1, 15Х, 08, 10

Позволяют проводить химико-термическую обработку деталей

Штампованные кольца роликовых игольчатых подшипников

Низколегированная сталь 55ХФА

Содержание углерода 0.45 - 0.55%, закалка рабочих поверхностей токами сверхвысокой частоты

Кольца поворотных опор, кранов и экскаваторов

Сталь 95Х18-Ш

Коррозионно-стойкая, T≤350°C

Тела качения средних и крупных размеров

Сталь 110Х18М-ШД

Коррозионно-стойкая, с уменьшенным содержанием неметаллических включений

Приборные подшипники

Сталь 08кп, 08пс, 10кп, 10пс

Низкоуглеродистые

Штампованные сепараторы подшипников общего применения

Стали 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т

Коррозионно-стойкие, теплопрочные

Для изготовления теплостойких и коррозийностойких подшипников

Латуни ЛС59-1, ЛС59-1Л

-

Массивные сепараторы для подшипников

Бронзы БрАЖМЦ10-3-1,5, БрАЖН10-4,4

-

Массивные сепараторы

Алюминиевые сплавы Д1, Д6 и АК4

-

Массивные сепараторы

Нитрид кремния Si3N4

Повышенная теплопрочность и контактная долговечность

Шарики для подшипников высокоскоростных узлов

Методы определения твёрдости подшипника

Твёрдость подшипника определяет его грузоподъёмность, стабильность и прочность в контактах качения. Замеры осуществляются по трём основным методам: Бринелля, Роквелла и Виккерса. С их подробным описанием Вы можете ознакомиться в статье «Краткая характеристика методов измерения твердости».

Измерить твердость подшипника - твердомер ТКМ-459

Контроль выполняют при помощи стационарных или портативных твердомеров. Рассмотрим подробнее, как измерить твёрдость подшипников ультразвуковым твердомером серии ТКМ производства НПП Машпроект.

Измерение твёрдости стального подшипника ультразвуковым твердомером ТКМ-459С

Оптимальным выбором для измерения твёрдости подшипника и всех его элементов станет высокоточный ультразвуковой твердомер ТКМ-459С. Данный прибор позволит оперативно выполнить контроль качества подшипников, изготовленных из различных марок стали (чаще марки ШХ15) по принципу неразрушающего контроля. 

В числе основных преимуществ твердомера ТКМ-459С: сверхмалая площадь зоны контроля (от 1 мм), возможность выполнять замеры в пазах, отверстиях диаметром от 5 мм и других труднодоступных местах.

Также прибор обладает малой чувствительностью к кривизне поверхности, толщине и массе изделия, что делает возможным его применение для контроля твёрдости подшипников самых разных размеров.

Твердомер ТКМ-459С осуществляет измерения в диапазоне:

  • по Бринеллю: 90 - 450 НВ
  • по Роквеллу С: 20 - 70 HRC
  • по Виккерсу: 240 - 940 HV

В зависимости от условий проведения замеров твёрдости элементов подшипника, могут применяться разные типы ультразвуковых датчиков - "A" или "AL":

  • тип "А" - основной (штатный) датчик, который входит во все комплекты поставки твердомера ТКМ-459С и справляется с большинством задач контроля.
  • тип "AL" имеет удлинённый наконечник (65 мм), что позволяет выполнять замеры на более труднодоступных участках. Датчик входит в комплект поставки твердомера ТКМ-459С "Максимум+". Также его можно приобрести отдельно и дополнить любую комплектацию прибора.

Конструкция данных датчиков допускает их применение со снятым носиком, тем самым значительно расширяется диапазон зон контроля.

Параметры отверстий/пазов, допустимые для работы ультразвуковых датчиков

Тип датчика Диаметр отверстия/паза
от, мм
Глубина отверстия/паза
до, мм
с носиком (обычный вид) без носика с носиком (обычный вид) без носика
«А» 10 5 18 23
«AL» 60 65

При проведении исследований в ограниченном пространстве, оптимально использование датчиков со снятым носиком (см. фото ниже). Это требует большей сноровки оператора, но позволяет выполнять замеры в более узких и глубоких отверстиях.

Пространственное положение УЗ датчика не влияет на результат измерения, но важно учесть, что датчик должен быть ориентирован строго перпендикулярно исследуемой поверхности (допускается отклонение от вертикали не более 15°).

Измерение твердости подшипника твердомером ТКМ-459С

Стоит отметить, что ТКМ-459С прошел Государственную метрологическую аттестацию и внесен в Госреестры средств измерений Российской Федерации и Республики Беларусь. Соответствует требованиям ТР ТС 004/2011 и ТР ТС 020/2011.

Подробные технические характеристики ТКМ-459С >>>

Отзывы о твердомерах ТКМ >>>