فهم التآكل في المحامل والتروس
التعريف: ما هو التنقيط؟
الحفر هو تكوّن تجاويف أو حفر أو انخفاضات صغيرة على سطح أسطح المحامل أو عناصر التدحرج أو أسنان التروس. يمكن أن ينتج التآكل النقطي عن آليتين مختلفتين: (1) تآكل التعب من تعب التلامس المتدحرج، والذي يمثل تلف التعب السطحي في المرحلة المبكرة، و(2) تآكل الحفر من هجوم كهروكيميائي، مما يؤدي إلى تجاويف سطحية نتيجة إزالة المواد. في المحامل، يُعتبر التآكل النقطي غالبًا شكلًا مبكرًا أو خفيفًا من التقشر, بينما في التروس، يتم التعرف على التآكل باعتباره نمط فشل محدد يختلف عن كسر الأسنان أو التآكل المفرط.
يؤدي التآكل النقطي إلى خلق خشونة سطحية وتركيزات إجهادية تولد اهتزاز والضوضاء، وإذا تركت دون تصحيح، فإن بدء الحفرة يمكن أن يتطور إلى تشققات أكبر وفشل المكونات في النهاية.
أنواع الحفر
1. تآكل الإجهاد (الميكانيكي)
النتائج الناجمة عن تعب التلامس المتدحرج:
الحفر الدقيق
- مقاس: حفر صغيرة جدًا (قطرها 10-50 ميكرومترًا)
- مظهر: ملمس السطح رمادي غير لامع، بالكاد يمكن رؤيته بالعين المجردة
- موقع: تتركز في المناطق ذات الضغط العالي
- التقدم: يمكن أن تتطور إلى تضخم كبير أو تستقر اعتمادًا على الظروف
- شائع في: التروس ذات أغشية التشحيم الرقيقة والمحامل عالية السرعة
التنقيط الكبير (التنقيط الأولي)
- مقاس: قطرها 1-5 مم، وعمقها 0.1-0.5 مم
- مظهر: حفر أو فوهات مرئية بوضوح
- عملية: ينتشر شقوق التعب تحت السطح إلى السطح
- التقدم: ينمو عادة إلى شظايا أكبر
- الإطار الزمني: قد يستغرق الأمر شهورًا أو سنوات حتى يتطور الأمر إلى الفشل
2. التآكل النقطي (الكيميائي)
نتائج العمليات الكهروكيميائية:
- سبب: الرطوبة أو الأحماض أو المواد الكيميائية التي تلامس أسطح المحمل
- مظهر: حفر خشنة بلون الصدأ غالبًا ما تحتوي على منتجات تآكل
- توزيع: قد يكون منتشرًا على نطاق واسع عبر الأسطح بدلاً من تواجده في مناطق التحميل
- عمق: عادة ما تكون أقل عمقًا من حفر التعب في البداية
- عوامل رفع التوتر: تعمل حفر التآكل كمواقع بداية لشقوق التعب
3. الحفر الكهربائي
- سبب: التيار الكهربائي المار عبر المحمل يؤدي إلى حدوث قوس كهربائي
- مظهر: فوهات صغيرة متقاربة في أنماط منتظمة (مزخرفة)
- شائع في: المحركات ذات محركات VFD، تأريض العمود غير الكافي
- المميزات: مظهر الغسيل أو المموج
- كشف: نمط مميز في الفحص البصري
طرق الكشف
تحليل الاهتزازات
يؤدي التآكل النقطي إلى توليد توقيعات اهتزازية مميزة:
- المرحلة المبكرة: زيادة طفيفة في الاهتزازات عالية التردد
- ترددات الأعطال: مظهر بي بي إف أو, بي بي إف آي، أو قوات الحدود السعودية حسب الموقع
- تحليل المغلف: الأكثر فعالية للكشف عن الحفر في المرحلة المبكرة
- التقدم: تزداد السعة والعدد التوافقي مع نمو الحفر
التفتيش البصري
- يتطلب تفكيك المحمل أو الوصول إلى المنظار الداخلي
- ابحث عن مناطق رمادية غير لامعة (الحفر الصغيرة) أو الحفر المرئية (الحفر الكبيرة)
- عد وحجم الحفر لتقييم شدتها
- صورة للتوثيق والاتجاهات
تحليل الزيت
- تشير الجزيئات المعدنية في عينات الزيت إلى إزالة المواد النشطة
- يُظهر التصوير بالرنين المغناطيسي مورفولوجيا الجسيمات المميزة للتآكل مقابل التآكل
- تشير زيادة تركيز الجسيمات إلى الضرر التدريجي
الاختبار بالموجات فوق الصوتية
- يؤدي خشونة السطح الناتجة عن التآكل إلى زيادة الانبعاثات فوق الصوتية
- أجهزة الكشف بالموجات فوق الصوتية المحمولة للمراقبة غير الجراحية
- فعال للكشف المبكر قبل أن تتضح أعراض الاهتزاز
الأسباب والوقاية
الوقاية من تآكل الإجهاد
- تصنيف المحمل المناسب: اختر المحمل الذي يتجاوز عمره الافتراضي L10 الخدمة المطلوبة
- التزييت المناسب: تأكد من سمك الفيلم المناسب (نسبة λ > 3)
- نظافة: تقليل التلوث الذي يسبب التوتر
- Alignment: منع تحميل الحافة من عدم المحاذاة
- التحكم في الحمل: تجنب التحميل الزائد (عمر المحمل ∝ 1/الحمل³)
منع التآكل
- الختم الفعال: منع دخول الرطوبة
- مواد التشحيم المناسبة: استخدم مواد التشحيم التي تحتوي على مثبطات التآكل
- المواد المقاومة للتآكل: محامل الفولاذ المقاوم للصدأ للبيئات الرطبة
- حماية التخزين: حماية المحامل الاحتياطية من الرطوبة
- منع التكثيف: تجنب الدورة الحرارية التي تسبب التكثيف
منع الحفر الكهربائي
- تأريض العمود بشكل صحيح في تطبيقات محرك VFD
- محامل معزولة لأحد طرفي المحرك
- عناصر درفلة سيراميكية (غير موصلة)
- إزالة أو تقليل تيارات المحمل
الحفر في التروس
في تطبيقات التروس، يتميز التآكل بالخصائص المحددة:
حفر أسنان التروس
- يحدث على أسطح الأسنان في منطقة التلامس
- تتركز بالقرب من خط الملعب حيث يجتمع الانزلاق والتدحرج
- يُصدر ضوضاء واهتزازًا مميزين عند تردد شبكة التروس
- يمكن أن تكون مقبولة بكميات معتدلة لبعض التطبيقات
- يؤدي الإفراط في التجويف إلى كسر الأسنان
كشف
- زيادة تردد شبكة التروس اهتزاز
- النطاقات الجانبية عند ترددات العمود
- تغييرات الضوضاء المسموعة
- الفحص البصري لجوانب الأسنان
تقييم الخطورة
معايير شدة تآكل المحمل
- ناشئ: عدد قليل من الحفر الصغيرة المتناثرة،, < 5% من منطقة التحميل المتأثرة
- ضوء: التآكل المرئي، 5-25% من مساحة منطقة التحميل
- معتدل: حفر واسعة النطاق، منطقة 25-50%، بدأت في الاندماج
- شديد: > منطقة 50%، حفر متصلة لتكوين شظايا، مطلوب استبدال فوري
معايير القرار
- متابعة العملية: من البداية إلى التآكل الخفيف مع المراقبة
- استبدال الخطة: حفر معتدل، تغيير الجدول الزمني خلال 1-3 أشهر
- استبدال عاجل: تآكل شديد، استبدله في أول فرصة
- إغلاق الطوارئ: التقدم السريع، والاهتزاز العالي أو درجة الحرارة
يُمثل التآكل النقطي مرحلةً وسيطةً مهمةً في تدهور المحمل، وهي أخطر من التآكل السطحي العام، ولكن يُمكن السيطرة عليها إذا تم اكتشافها مُبكرًا. من خلال مراقبة الاهتزازات وتحليل الغلاف الخارجي وممارسات الصيانة السليمة، يُمكن تحديد التآكل النقطي في مراحله المبكرة، مما يسمح بإجراء صيانة مُخطط لها قبل تطوره إلى فشلٍ كارثيٍّ ناتجٍ عن التقشر.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									