Ce este un rulment transportator? Funcție, simptome și înlocuire

Ce este un rulment transportator?

Un rulment suport - numit și rulment de sprijin central, rulment central sau rulment de susținere - este o componentă de susținere montată între secțiuni ale unui arbore de transmisie din mai multe piese. Sarcina sa principală este de a menține arborele de transmisie pe loc în punctul său mijlociu, de a menține alinierea corectă cu transmisia și puntea spate și de a absorbi vibrațiile și flexia care apar pe măsură ce arborele se rotește la viteză mare. Fără el, un arbore de transmisie lung s-ar lăsa, s-ar biciui și s-ar scutura în moduri care dăunează rapid alte părți ale sistemului de transmisie.

În termeni simpli: dacă vehiculul dvs. folosește un arbore de transmisie din două piese - care este obișnuit la camioanele cu tracțiune spate, SUV-urile și furgonetele cu ampatament extins - există un rulment suport care se află aproximativ în mijlocul acelui arbore, fixat pe partea inferioară a cadrului vehiculului sau a caroseriei. Este mic, adesea trecut cu vederea în timpul service-ului de rutină și, totuși, funcționează în liniște de fiecare dată când vehiculul se mișcă.

Înțeleg cum acest lucru rulment funcționează, cum arată și ce se întâmplă atunci când eșuează, vă pot scuti de o factură de reparație costisitoare și, în cazuri grave, poate preveni o separare periculoasă a transmisiei în viteză.

Unde trăiește rulmentul purtător și de ce există

Arborele de transmisie transmite puterea de rotație de la transmisie sau cutie de transfer către diferenţialul din spate. La vehiculele mai scurte, un arbore continuu este suficient. Dar la camioanele cu ampatament lung - gândiți-vă la pickup-uri de dimensiuni mari, cum ar fi Ford F-250, Ram 2500 sau Chevy Silverado 2500HD, precum și configurațiile cu cabină extinsă sau cu cabină personală - un arbore dintr-o singură piesă ar fi prea lung pentru a se roti în siguranță, fără a se îndoi sau a vibra excesiv.

Soluția este un arbore de transmisie din două piese conectat printr-o articulație de alunecare. Rulmentul suport se află în acel punct de conectare, prins de cadru printr-un suport. Oferă suportul intermediar de montare care menține ambele secțiuni ale arborelui concentrice - rotind pe aceeași axă - permitând totuși arborelui să se rotească liber.

Gândiți-vă la asta ca la o coloană de susținere a podului. O singură grindă lungă care se întinde pe un spațiu larg se va înclina sub propria greutate. Adăugați un stâlp de sprijin în mijloc, iar structura devine rigidă și stabilă. Rulmentul purtător îndeplinește exact această funcție pentru arborele de transmisie.

Veți găsi rulmenți suport cel mai frecvent pe:

• Camioane de dimensiuni mari cu tracțiune spate și cu tracțiune integrală
• SUV-uri și furgonete cu ampatament lung
• Vehicule comerciale și de flotă cu cadre extinse
• UTV-uri și side-by-side cu design de șasiu mai lung
• Unele mașini industriale care utilizează arbori lungi de rotație între un motor și o componentă antrenată

Mașinile compacte și vehiculele mai scurte cu tracțiune din spate folosesc de obicei un arbore de transmisie dintr-o singură piesă și, prin urmare, nu au deloc un rulment suport.

Din ce este făcut un rulment purtător

Un ansamblu de rulmenți suport nu este doar o parte - este un sistem mic cu trei elemente distincte care trebuie să fie toate în stare bună pentru ca ansamblul să funcționeze corect:

Elementul de rulment interior

La bază este un rulment cu elemente de rulare - cel mai frecvent un rulment radial cu bile cu un rând sau cu două rânduri, deși unele aplicații grele folosesc rulmenți cu role cilindrice. Aceasta este componenta care permite de fapt arborelui de transmisie să se rotească liber în timp ce este ținut în poziție. La fel ca toți rulmenții, conține o cale interioară, una exterioară și elemente de rulare (bile sau role) ținute într-o cușcă. Necesită o lubrifiere adecvată - de obicei plină cu grăsime din fabrică - și se va uza în timp, mai ales dacă contaminarea intră în carcasă sau grăsimea se defectează.

Izolatorul de cauciuc

În jurul rulmentului se află un suport din elastomer de cauciuc - uneori numit izolator de cauciuc sau pernă de cauciuc. Acesta este ceea ce distinge un rulment suport de un simplu rulment presat într-o carcasă rigidă. Cauciucul servește două scopuri critice: absoarbe vibrațiile, astfel încât să nu fie transmis în cadrul și cabină al vehiculului și permite rulmentului o mișcare mică pentru a se adapta la flexibilitatea arborelui de transmisie în timpul deplasării și accelerației suspensiei. Fără cauciuc, fiecare mic dezechilibru din arborele care se rotește s-ar transmite direct sub formă de zgomot și vibrație în caroseria vehiculului.

Aceasta este componenta care eșuează cel mai adesea prima. Cauciucul se degradează odată cu vârsta, ciclul de căldură și expunerea la substanțele chimice din drum. Multe defecțiuni ale rulmenților purtători sunt de fapt defecțiuni ale izolatoarelor din cauciuc , fără defecțiuni - și cei doi prezintă simptome subtil diferite.

Flanșa și suportul metalic

Carcasa metalică exterioară – în formă de flanșă sau suport – se fixează direct pe sub caroseria vehiculului sau pe traversa cadrului. Acesta este ceea ce menține întregul ansamblu ancorat pe loc. La majoritatea vehiculelor, două sau trei șuruburi fixează suportul. Dacă aceste elemente de fixare se slăbesc din cauza vibrațiilor, rulmentul își va schimba poziția, provocând dezalinierea imediată a liniei de transmisie și uzura crescută a îmbinărilor în U.

Cele patru funcții de bază ale unui rulment purtător

Înțelegerea a ceea ce face de fapt rulmentul suport ajută la explicarea de ce starea sa contează atât de mult pentru fiabilitatea generală a vehiculului.

Rulmentul purtător acționează în esență atât ca suport structural, cât și ca dispozitiv de gestionare a zgomotului/vibrațiilor simultan. Acest dublu rol este motivul pentru care ansamblul conține atât un rulment de oțel de precizie, cât și un suport flexibil din cauciuc - două materiale cu proprietăți foarte diferite care lucrează împreună.

Rulmentul purtător vs. rulmentul purtător diferențial — Înțelegerea confuziei

Unul dintre cele mai comune puncte de confuzie în jurul acestei părți este terminologia. Termenul „rulment de transport” este folosit pentru a descrie două componente diferite în contexte auto, iar amestecarea lor duce la cumpărarea pieselor greșite.

Rulment suport arbore de transmisie (Rulment suport central)

Aceasta este componenta descrisă în acest articol - un ansamblu montat pe suport care susține punctul de mijloc al unui arbore de transmisie din două piese. Este situat pe arborele de transmisie exterior între transmisie și diferențial, prins cu șuruburi pe partea inferioară a cadrului vehiculului.

Rulment transportor diferenţial

Aceasta se referă la rulmenții cu role conice (de obicei vânduți în perechi) care susțin suportul diferențialului - carcasa care ține roata dințată inelă și angrenajele diferențiale - în interiorul carcasei punții spate. Acestea sunt amplasate în întregime în ansamblul punții și sunt înlocuite în mod obișnuit în timpul înlocuirii angrenajului cu inel și pinion sau reconstrucție a diferențialului. Ele se așează pe fiecare parte a suportului diferenţialului, nu pe arborele de transmisie.

Atunci când cineva de la un ghișeu de piese solicită „rulmenți purtători” în contextul unei refaceri a diferențialului, aproape întotdeauna se referă la rulmenți ai diferenţialului. Când un mecanic diagnostichează vibrațiile de sub vehicul la viteze de autostradă și se referă la „rulmentul purtător”, de obicei se referă la rulmentul de sprijin central al arborelui de transmisie. Contextul este totul și, atunci când comandați piese, confirmați întotdeauna cărui ansamblu îi aparține rulmentul.

Semne de avertizare ale unui rulment purtător defect

Un rulment suport defect rareori se defectează dintr-o dată. Se deteriorează treptat, iar simptomele evoluează pe măsură ce daunele progresează. Prinderea devreme face diferența între o înlocuire simplă a rulmentului și o inspecție completă a arborelui de transmisie cu potențiale reparații colaterale.

Vibrație sub accelerație

Acesta este adesea primul simptom observat de proprietari. Când apăsați pe accelerație și motorul lucrează mai greu, arborele de transmisie se învârte mai repede. Un rulment purtător slăbit sau uzat permite mai multă mișcare în arbore, iar această mișcare se traduce prin vibrații resimțite prin podea, consola centrală sau schimbătorul de viteze. Vibrația se intensifică de obicei odată cu viteza și se poate simți diferit sub sarcină față de deplasare.

Zgomote neobișnuite de sub vehicul

Diferite tipuri de zgomot corespund diferitelor moduri de defecțiune:

• Urlă sau mârâit — de obicei, primul zgomot care apare, cel mai vizibil la vitezele de pe autostradă. Aceasta indică uzura elementului de rulment intern.
• Bucăt sau lovitură — apare pe măsură ce deteriorarea progresează, mai ales dacă izolatorul de cauciuc s-a prăbușit sau s-a separat. Arborele se poate deplasa și zgâria în timpul tranzițiilor de accelerare și decelerare.
• Târâind — auzit uneori la începutul defecțiunii lagărului, în special atunci când lubrifierea din interiorul rulmentului este aproape epuizată.

Se clătină la viteze specifice

Atunci când izolatorul de cauciuc s-a deteriorat - fisurat, întărit sau smuls de carcasa metalică - rulmentul poate schimba poziția la anumite viteze de rezonanță. Proprietarii descriu adesea acest lucru ca o clătinare care apare în jurul valorii de 45–60 mph, apoi dispare la viteze mai mari, pentru a reveni doar la o accelerație puternică. Acest comportament specific vitezei este un semn distinctiv al defecțiunii izolatorului de cauciuc, mai degrabă decât a defecțiunii rulmentului în sine.

Semne vizuale în timpul inspecției

O verificare vizuală rapidă de sub vehicul poate dezvălui:

• Fisuri sau rupturi în izolatorul de cauciuc - în special în jurul marginilor unde se întâlnește cu carcasa metalică
• Cauciuc bombat sau proeminent din carcasă, indicând că s-a separat de locașul său lipit
• Scurgeri de grăsime pe sau în jurul ansamblului rulmentului, sugerând că etanșarea a eșuat
• Rugina sau coroziune pe suportul de montare sau pe rulmentul în sine

De asemenea, puteți efectua un test practic simplu cu vehiculul ridicat în siguranță pe suporturi de cric: prindeți arborele de transmisie de ambele părți ale rulmentului suport și încercați să-l deplasați lateral. Orice joc vizibil – mișcare laterală sau în sus și în jos – indică uzura rulmentului. Rotirea arborelui cu mâna lângă suport și simțirea rugozității, legarii sau șlefuirii este un alt pas util de diagnosticare.

De ce eșuează rulmenții purtători: cauze comune

Defecțiunea lagărului purtător este rareori întâmplătoare. Cele mai multe defecțiuni pot fi urmărite din una sau mai multe dintre următoarele cauze:

Vârstă și uzură normală

Izolatorul de cauciuc și rulmentul cu grăsime se degradează în timp, indiferent de cât de atent este întreținut vehiculul. La majoritatea vehiculelor, rulmentul suport nu este un articol care poate fi reparat cu un interval de înlocuire definit - este pur și simplu înlocuit atunci când prezintă simptome. Îndrumările din industrie de la mai mulți specialiști în transmisie sugerează inspectarea rulmenților suportului arborelui de transmisie la fiecare 30.000 până la 50.000 de mile sau la orice interval specificat în manualul proprietarului vehiculului.

Articulații în U proaste care accelerează uzura

O îmbinare în U uzată sau blocată creează sarcini de rotație neuniforme și vibrații de torsiune care se transmit direct în ansamblul rulmentului suport. Izolatorul de cauciuc absoarbe acest stres suplimentar și în cele din urmă se crapă sub el. Aceasta este una dintre cele mai frecvente cauze secundare - articulația în U se defectează mai întâi, iar rulmentul suport se degradează ca răspuns la vibrația crescută. Când diagnosticați o problemă la rulmentul suportului, inspectați întotdeauna îmbinările în U de pe ambele părți ale suportului.

Contaminarea rulmentului

Rulmentul de transport se află pe partea inferioară a vehiculului, expus la apă, sare de drum, noroi și resturi. Dacă etanșarea rulmentului se defectează - adesea din cauza vechimii sau a deteriorării impactului - contaminanții intră în cursele de rulare și elementele de rulare. Acest lucru accelerează dramatic uzura, transformând ceea ce ar fi putut fi o problemă cu dezvoltare lentă într-o defecțiune rapidă. Vehiculele operate în statele nordice în timpul sezonului de sare de iarnă sau cele conduse frecvent în afara drumului sunt deosebit de susceptibile.

Instalare necorespunzătoare

Dacă un rulment purtător este instalat ușor nealiniat sau dacă suportul de montare este strâns la un unghi, rulmentul suportă sarcini neuniforme din primul moment în care este utilizat. Etanarea necorespunzătoare a secțiunilor arborelui de transmisie în timpul reasamblarii după o lucrare de service este o altă cauză bine documentată a defecțiunii premature a rulmentului suport, deoarece vibrația de torsiune rezultată solicită rapid izolatorul de cauciuc.

Supraîncărcarea vehiculului

Remorcarea constantă a încărcăturilor dincolo de capacitatea nominală a vehiculului sau transportul de încărcături utile grele mărește stresul pe liniile de transmisie în general. Rulmentul suport are o limită de sarcină proiectată, iar depășirea acesteia comprimă în mod regulat izolatorul de cauciuc dincolo de domeniul său elastic și crește sarcina radială asupra rulmentului, scurtând durata de viață a acestuia considerabil.

Cât de grav este un rulment de transport rău? Poți conduce cu unul?

Răspunsul scurt este: nu pentru mult timp și nu în siguranță. Un rulment suport defect nu este o situație de „monitorizare și rezolvare mai târziu”, așa cum ar putea fi o plăcuță de frână ușor uzată.

Atunci când un rulment purtător se deteriorează până la punctul de defectare, arborele de transmisie își pierde suportul de mijloc. Arborele se poate flexa suficient pentru a intra în contact cu partea inferioară a vehiculului și, în cele mai rele cazuri, se poate separa complet de transmisia. Un arbore de transmisie care se separă la viteza de pe autostradă este un pericol grav pentru siguranța - poate zdrobi solul și arunca vehiculul, poate provoca pierderea catastrofală a controlului vehiculului sau poate lovi pe alți utilizatori ai drumului.

Chiar înainte de a ajunge la acea extremă, vibrațiile persistente de la un rulment defect accelerează uzura articulațiilor în U, a rulmenților transmisiei, a rulmenților de osie și a diferențialului . Ceea ce începe ca o înlocuire de 150 USD – 300 USD se poate transforma într-o factură de reparații mult mai mare, care implică mai multe componente ale transmisiei, dacă nu este abordată.

Dacă vă confruntați cu simptomele descrise mai devreme - în special vibrații în timpul accelerației sau zgomote zgomote din zona arborelui de transmisie - solicitați vehiculul să fie inspectat prompt.

Înlocuirea rulmenților suport: la ce să vă așteptați

Înlocuirea rulmenților suport este o reparație cu dificultate moderată. Necesită lucrul sub un vehicul ridicat și susținut în siguranță, îndepărtarea arborelui de transmisie, presarea vechiului rulment, apăsarea pe cel nou și reinstalarea arborelui de transmisie cu o atenție deosebită fazării și alinierii. O unealtă de presare este de obicei necesară pentru îndepărtarea și instalarea rulmenților - aceasta nu este o lucrare care poate fi realizată cu unelte de mână de bază într-o parcare.

Interval tipic de cost

Costul de înlocuire variază în funcție de tipul vehiculului, marca rulmenților și tarifele locale de muncă. Ca referință generală:

• Autoturism sau camion ușor: aproximativ 150 USD–350 USD inclusiv piesele și manopera
• Camion greu sau vehicul comercial: aproximativ 300 USD–500 USD sau mai mult, în funcție de dimensiunea rulmentului și dificultatea de acces
• Înlocuire bricolaj (numai piese): de obicei, 30 USD – 100 USD pentru ansamblul rulmentului suport de la un furnizor echivalent OEM

Unele magazine vor recomanda echilibrarea profesională a arborelui de antrenare după înlocuirea rulmenților suport, mai ales dacă vehiculul a prezentat vibrații semnificative. Echilibrarea dinamică la un atelier de transmisie adaugă de obicei 50-150 USD la lucrare, dar merită dacă simptomele persistă după schimbarea rulmenților.

Ce ar trebui să fie inspectat în același timp

Deoarece arborele de transmisie trebuie îndepărtat pentru înlocuirea rulmenților suport, este practic logic să inspectați (și să înlocuiți dacă este necesar) următoarele componente în timpul aceleiași vizite de service:

• Toate îmbinările în U de pe arborele de transmisie — verificați starea de legare, coroziune și grăsime
• Caneluri ale jugului de alunecare - căutați uzură, coroziune sau lipsă de lubrifiere
• Șuruburi și flanșe de fixare a arborelui de transmisie la ambele capete
• Șuruburile suportului de montare al rulmentului suport — înlocuiți dacă sunt corodate sau întinse

Abordarea tuturor acestor componente împreună previne frustrarea de a finaliza înlocuirea rulmentului purtător doar pentru a constata că o articulație în U uzată de pe același arbore continuă să provoace vibrații ulterior.

Rulmenți purtători în aplicații industriale și non-auto

În timp ce cele mai multe discuții despre rulmenții purtători se concentrează pe arborii de transmisie auto, același principiu se aplică și în mașinile industriale. Oriunde un arbore lung rotativ are nevoie de sprijin la mijloc - fie într-un sistem de antrenare a transportorului, o fabrică de hârtie, un ansamblu de pompă sau un echipament agricol - va fi de obicei găsit un rulment suport care îndeplinește aceeași funcție de rulment purtător.

În setările industriale, aceștia sunt uneori denumiți rulmenți de blocare, rulmenți de blocare sau pur și simplu rulmenți de susținere a arborelui. Aceștia pot utiliza diferite tipuri de rulmenți (rulmenți sferici cu role pentru aplicații grele cu toleranță la dezaliniere, de exemplu) și diferite configurații de montare, dar funcția de bază este identică: susține greutatea arborelui, menține alinierea și permite rotația cu frecare și căldură minime.

Aplicațiile industriale necesită adesea inspecții și relubrifiere mai frecvente decât rulmenții suport pentru automobile, deoarece mașinile pot funcționa mii de ore continuu sub sarcină constantă. Echipamentele de analiză a vibrațiilor sunt utilizate în mod obișnuit în întreținerea industrială pentru a detecta degradarea lagărelor în stadiu incipient înainte de a provoca o defecțiune.

Cum să prelungești durata de viață a rulmentului suport

Rulmentul suport nu necesită întreținere regulată programată în majoritatea aplicațiilor auto, dar există pași care îi prelungesc durata de viață și reduc șansa de defecțiune prematură:

• Păstrați articulațiile U întreținute. Ungeți îmbinările în U la fiecare schimbare de ulei dacă sunt echipate cu fitinguri de ungere. Articulațiile în U uscate creează vibrații care distrug cauciucul rulmenților suport mai repede decât orice altceva.
• Respectați cotele de remorcare și sarcină utilă ale vehiculului. Supraîncărcarea transmisiei supraîncărcă în mod constant rulmentul.
• Inspectați în timpul serviciului de rutină a trenului de rulare. Când vehiculul este ridicat pentru schimbarea uleiului sau rotirea anvelopelor, luați o clipă pentru a inspecta vizual cauciucul rulmentului suport pentru a detecta fisuri și pentru a verifica dacă șuruburile de fixare sunt sigure.
• Rezolvați cu promptitudine problemele legate de vibrații. Vibrațiile persistente din orice sursă - indiferent dacă sunt anvelope, articulații în U sau echilibru ale roților - adaugă stres la rulmentul suport în timp.
• Folosiți piese de schimb de calitate. Ansamblurile de rulmenți cu costuri reduse de la furnizori necunoscuți folosesc adesea compuși de cauciuc substandard care se întăresc și se fisurează mult mai repede decât materialele din specificațiile OEM. Mărcile care îndeplinesc specificațiile echipamentului original merită prețul modest.

Pentru UTV-uri și vehicule de teren, unele suporturi de piață de schimb sunt disponibile cu fitinguri de unsoare care permit relubrifiere periodică - un avantaj semnificativ în mediile de operare solicitante în care rulmentul standard etanș ar eșua devreme din cauza expunerii la apă și reziduuri.