При обслуживании роликов обычно сначала проверяют износ рабочей поверхности, состояние опоры и плавность поворота, однако есть один элемент, который легко упустить из виду — Соединительный участок между осью и ступицей.

При снятии некоторых роликов выясняется, что даже на первоначально целой поверхности оси уже появились заметные следы износа; в тяжёлых случаях образуются кольцевые канавки, а отверстие ступицы постепенно расширяется. На месте такое явление обычно называют «грызением оси».

Странно, но колесо, по‑видимому, всё ещё может вращаться, и даже на его ободе остаётся немало материала.

Так почему же вполне исправная ось колеса постепенно «стирается»?

1. При нормальном качении ось колеса не должна являться основной поверхностью трения.

При качении ролика в идеальном случае вращательное движение должно восприниматься специально сконструированной поворотной системой.

Например, в колесах с подшипниками вращение происходит преимущественно внутри подшипника; в роликах, выполненных по конструкции со втулкой, работа осуществляется за счёт взаимодействия втулки с соответствующей сопряжённой поверхностью.

Колёсные оси в большей степени выполняют функции опоры и соединения.

Если в процессе эксплуатации значительные относительные перемещения непосредственно возникают в местах, где длительное трение недопустимо, то ось колеса может постепенно подвергаться ненормальному износу.

Поэтому, увидев на валу глубокую канавку, нельзя сразу делать вывод: «Так бывает с каждым — просто долго эксплуатируют».

2. Нарушение смазочного режима — одна из распространённых причин.

Для вращающихся узлов, требующих смазки, состояние смазки непосредственно влияет на трение в зоне контакта.

При недостаточной смазке трение в тех узлах, где движение должно быть относительно плавным, возрастает, что может привести к повышению температуры и ускоренному износу.

Однако при обслуживании нельзя исходить из простого принципа «чем больше масла, тем лучше».

Если в рабочей среде присутствует значительное количество пыли, волокон или мелких частиц, открытые смазочные материалы могут также адсорбировать загрязняющие вещества, образуя смешанные примеси, что дополнительно влияет на работающие узлы.

Поэтому смазку следует осуществлять с учётом конструкции ролика и условий эксплуатации, а не просто обильно заливать масло при первом же замедлении вращения.

3. Пыль и металлические стружки могут превращаться в «абразивные материалы»

В условиях механической обработки, металлообработки, столярных работ, а также в некоторых складских помещениях на полу и в воздухе может присутствовать большое количество мелких частиц.

Если эти частицы попадут внутрь ступицы, они могут застрять между деталями, находящимися в относительном движении.

В этот момент ситуация уже перестаёт быть простым контактом металлов и может приводить к возникновению эффекта, сходного с «абразивным износом».

Особенно когда в зону контакта попадают твёрдые мелкие частицы, по мере непрерывного вращения колеса они многократно царапают поверхность соприкосновения.

Со временем на поверхности оси могут появиться заметные риски и даже канавки.

4. После износа колёсных осей зазоры постепенно увеличиваются.

Настоящая проблема «грызения оси» заключается в том, что это может привести к процессу, который будет лишь нарастать.

После износа внутренней части оси или ступицы изменяется исходный зазор в посадке.

После увеличения зазора колесо в процессе работы легче начинает раскачиваться; это раскачивание, в свою очередь, изменяет положение контакта, что приводит к более сложным воздействиям на ось колеса.

В итоге может наблюдаться заметное боковое качание колеса, ухудшение его вращения и даже ненормальное соприкосновение ступицы со стойкой.

Таким образом, износ шкива и вала — это не просто эстетическая проблема.

5. Изгиб колёсной оси также может приводить к возникновению ненормального контакта.

Если ролик ранее подвергался заметному удару, ось колеса может слегка изогнуться — при этом такая деформация нередко не обнаруживается невооружённым глазом.

Однако при вращении колеса ось уже перестаёт находиться в идеальном состоянии.

Изначально более равномерное сопряжение может превратиться в локальный контакт, при котором отдельные участки продолжают испытывать повышенное трение.

Если после снятия колеса окажется, что ось колеса изношена особенно сильно лишь в отдельных участках, следует одновременно проверить её прямолинейность, а не ограничиваться заменой втулок или подшипников.

6. Какие признаки на месте следует проверить заранее?

На самом деле, ещё до того как «грызение оси» достигнет критической стадии, оборудование уже нередко подаёт определённые сигналы.

Например, при свободном вращении колесо работает недостаточно плавно, а боковые колебания постепенно нарастают; на одном и том же устройстве одно из колёс заметно труднее вращается, чем остальные; во время перемещения ощущается периодическое трение; в районе ступицы обнаруживаются необычные металлические стружки.

При возникновении таких ситуаций можно произвести разборку и дефектоскопию зоны колёсной оси при условии обеспечения надёжной поддержки оборудования.

Чем раньше выявить аномальный износ, тем проще определить его истинную причину.

7. При замене колеса старую ось нельзя использовать повторно без предварительной обработки.

При техническом обслуживании существует ещё одна проблема, которую легко упустить из виду:

Колесо сломалось — заменяем только колесо, а старую ось снова устанавливаем на место.

Если на старой оси уже имеются выраженные канавки, изгибы или ненормальный износ, то после установки новой оси она всё равно может находиться в неоптимальном рабочем состоянии.

Поэтому при замене деталей роликов следует не ограничиваться проверкой лишь «сломанной детали», а одновременно осматривать сопряжённые с ней ось, втулку, подшипник и отверстия кронштейна.

Механические конструкции функционируют в взаимной согласованности; выход из строя одного узла нередко оказывает влияние на соседние детали.

В заключение

Проскальзывание ролика по оси обычно не происходит внезапно.

Это скорее похоже на постепенно развивающийся процесс: проникновение загрязнений, нарушение смазки, изменение состояния сопряжённых поверхностей, усиление локального износа — и лишь в конце концов это превращается в видимые невооружённым глазом канавки и люфт.

Поэтому при ежедневной проверке роликов, помимо осмотра поверхности колеса и кронштейна, стоит также обратить внимание на стержень, скрытый в центре ступицы.