Разбиране на точковата кора в лагери и зъбни колела
Определение: Какво е питинг?
Кости е образуването на малки кухини, кратери или вдлъбнатини по повърхността на лагерните пътеки, търкалящите елементи или зъбите на зъбните колела. Питингът може да е резултат от два различни механизма: (1) умора на материала от умора при търкаляне, представляваща ранно увреждане от умора на повърхността, и (2) корозия от електрохимична атака, създавайки повърхностни кухини чрез отстраняване на материал. В лагерите, питингът често се счита за ранна или лека форма на лющене, докато при зъбните колела, точковата повреда се разпознава като специфичен режим на повреда, различен от счупване на зъбите или прекомерно износване.
Питингът създава грапавост на повърхността и концентрации на напрежение, които генерират вибрация и шум, и ако не се коригира, образуването на ями може да доведе до по-големи отчупвания и евентуална повреда на компонентите.
Видове хрупкавост
1. Умора на материала (механична)
Резултати от умора при търкаляне:
Микропитинг
- Размер: Много малки ямки (10-50 микрометра в диаметър)
- Външен вид: Матово сива повърхностна текстура, едва видима с просто око
- местоположение: Концентриран в зони с високо напрежение
- Прогресия: Може да прогресира до макропитинг или да се стабилизира в зависимост от условията
- Често срещани в: Зъбни колела с тънки смазочни филми, високоскоростни лагери
Макропитинг (първоначално хлъзгане)
- Размер: Диаметър 1-5 мм, дълбочина 0,1-0,5 мм
- Външен вид: Ясно видими кратери или ями
- Процес: Подповърхностната пукнатина от умора се разпространява към повърхността
- Прогресия: Обикновено се разраства в по-големи люспи
- Времева рамка: Може да отнеме месеци до години, за да се стигне до неуспех
2. Корозионна точкова корозионна ...
Резултати от електрохимични процеси:
- Причина: Влага, киселини или химикали в контакт с повърхностите на лагерите
- Външен вид: Груби, с цвят на ръжда ями, често с продукти от корозия
- Разпространение: Може да е широко разпространено по повърхностите, а не локализирано в зоните на натоварване
- Дълбочина: Обикновено по-плитки от първоначалните ями за умора на материала
- Стресови фактори: Корозионните ями действат като места за възникване на пукнатини от умора на материала
3. Електрическо точково натрупване
- Причина: Електрически ток, преминаващ през лагера, създава дъга
- Външен вид: Малки, близко разположени кратери с правилни шарки (флютинг)
- Често срещани в: Двигатели с честотни преобразуватели (VFD), неадекватно заземяване на вала
- Характеристика: Външен вид на дъска за пране или гофриран вид
- Откриване: Отличителният модел при визуална проверка
Методи за откриване
Анализ на вибрациите
Питингът генерира характерни вибрационни сигнатури:
- Ранен етап: Малко увеличение на високочестотните вибрации
- Честоти на повреди: Външен вид на БПФО, БПФИили ЧСФ в зависимост от местоположението
- Анализ на обвивката: Най-ефективен за откриване на ранни стадии на хлъзгане
- Прогресия: Амплитудата и броят на хармониците се увеличават с нарастването на ямите
Визуална проверка
- Изисква демонтаж на лагер или достъп до бороскоп
- Търсете сиви матови области (микропитинг) или видими кратери (макропитинг)
- Пребройте и оразмерете ямите, за да оцените тежестта им
- Снимка за документация и тенденции
Анализ на маслото
- Металните частици в маслените проби показват отстраняване на активен материал
- Ферографията показва морфология на частиците, характерна за питинга спрямо износването
- Нарастващата концентрация на частици показва прогресивно увреждане
Ултразвуково тестване
- Грапавостта на повърхността от точковата поява увеличава ултразвуковите емисии
- Преносими ултразвукови детектори за неинвазивен мониторинг
- Ефективен за ранно откриване, преди симптомите на вибрации да изчезнат
Причини и превенция
Предотвратяване на умора на материала
- Адекватен рейтинг на лагера: Изберете лагер с експлоатационен живот L10, надвишаващ необходимия експлоатационен срок
- Правилно смазване: Осигурете адекватна дебелина на филма (λ съотношение > 3)
- Чистота: Минимизирайте замърсяването, което създава стресови фактори
- Подравняване: Предотвратяване на натоварването на ръбовете поради неправилно подравняване
- Контрол на натоварването: Избягвайте претоварване (експлоатационен живот на лагера ∝ 1/Натоварване³)
Предотвратяване на корозионни точковидни образувания
- Ефективно запечатване: Предотвратете проникването на влага
- Подходящ лубрикант: Използвайте смазочни материали с инхибитори на корозия
- Устойчиви на корозия материали: Лагери от неръждаема стомана за влажна среда
- Защита на съхранението: Защитете резервните лагери от влага
- Предотвратяване на кондензация: Избягвайте термични цикли, причиняващи кондензация
Предотвратяване на електрически точковидни образувания
- Правилно заземяване на вала в приложения с VFD двигатели
- Изолирани лагери за единия край на двигателя
- Керамични търкалящи елементи (непроводящи)
- Елиминиране или минимизиране на лагерните токове
Питинг в зъбните колела
В зъбните колела, точковата кора има специфични характеристики:
Корозия на зъбите на зъбното колело
- Появява се върху зъбните повърхности в контактната зона
- Концентрирано близо до линията на наклона, където се комбинират плъзгането и търкалянето
- Създава характерен шум и вибрации при честота на зацепване на зъбните колела
- Може да бъде приемливо в умерени количества за някои приложения
- Прекомерното образуване на хлъзгави зъби води до счупване на зъбите
Откриване
- Повишено честота на зацепване на зъбното колело вибрация
- Странични ленти при честоти на вала
- Промени в чуваемия шум
- Визуална проверка на страничните повърхности на зъбите
Оценка на тежестта
Критерии за тежест на точковата коррозия на лагерите
- Начално: Малко разпръснати микровдлъбнатини, < 5% от засегнатата зона на натоварване
- Светлина: Видима корозия, 5-25% в зоната на натоварване
- Умерено: Обширно образуване на хлъзгавина, зона 25-50%, започващо сливане
- Тежко: > Зона 50%, ями, съединяващи се, образувайки отломки, необходима е незабавна подмяна
Критерии за вземане на решение
- Продължете операцията: Начална до лека хлъзгава коричка с мониторинг
- Замяна на плана: Умерено корозиране, планирайте смяната в рамките на 1-3 месеца
- Спешна подмяна: Силно точково образувание, сменете при първа възможност
- Аварийно изключване: Бързо развитие, висока вибрация или температура
Питингът представлява важен междинен етап в деградацията на лагерите – по-сериозен от общото износване на повърхността, но потенциално управляем, ако бъде открит рано. Чрез мониторинг на вибрациите с анализ на обвивката и подходящи практики за поддръжка, питингът може да бъде идентифициран в ранните му етапи, което позволява планирана поддръжка, преди да се стигне до катастрофални повреди от отлющване.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									