Разбиране на дефектите на търкалящите се елементи

Устройства

Преносим балансьор и виброанализатор Balanset-1A

$2,358.31

Части

Сензор за вибрации

$107.47

Части

Оптичен сензор (лазерен тахометър)

$148.07

Устройства

Balanset-4

$8,123.32

Части

Магнитна стойка с размер 60 kgf

$54.93

Части

Рефлективна лента

$11.94

Устройства

Динамичен балансьор "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Определение: Какво представляват дефектите на търкалящите се елементи?

Дефекти на търкалящите се елементи са повреди, дефекти или несъвършенства в сачмите или ролките на търкалящите лагери. Тези дефекти включват повърхностни отчупвания, пукнатини, вградени замърсявания, включвания на материала и геометрични несъвършенства. Когато дефектен търкалящ елемент се върти през лагера, той създава удари както върху вътрешния, така и върху външния ролков кръг, генерирайки вибрация в честота на въртене на топката (BSF) с характерни странични ленти при честота на клетката (FTF) разстояние.

Дефектите на търкалящите елементи са по-рядко срещани от дефектите на търкалящите се елементи, представлявайки приблизително 10-15% повреди на лагери, но когато се появят, те произвеждат отличителни вибрационни характеристики и могат да прогресират бързо до пълна повреда на лагера.

Видове дефекти на търкалящите се елементи

1. Повърхностни отчупвания

Най-често срещаният дефект на търкалящите се елементи:

• Причина: Умора от търкаляне, причиняваща отлепване на материала
• Външен вид: Кратер или вдлъбнатина върху повърхността на топката/ролката
• Размер: Обикновено първоначално 0,5-3 мм, може да нарасне
• Въздействие: Създава въздействия и върху двете раси, тъй като дефектът им се отразява
• Честота: Генерира вибрации при BSF и 2×BSF

2. Пукнатини

• Причина: Претоварване, повреда от удар или умора
• Видове: Повърхностни пукнатини или подземни пукнатини
• Прогресия: Пукнатината се разпространява, докато парчето се отчупи (превръщайки се в отчупване)
• Откриване: Трудно е да се открие, докато не се появи отчупване
• Опасност: Може да доведе до внезапна катастрофална повреда, ако топката се фрагментира

3. Включване на материали

• Причина: Производствени дефекти – чужд материал или кухини в лагерната стомана
• Ефект: Създава концентрация на стрес, предизвиква преждевременна умора
• Откриване: Обикновено не се открива, докато около включването не се развие отлющване
• Превенция: Висококачествени лагерни материали с чиста стомана

4. Вградено замърсяване

• Причина: Твърди частици (мръсотия, метални стружки), притиснати към повърхността на топката
• Ефект: Създава повдигната подутина, която влияе на състезанията
• Прогресия: Вдлъбнатината се превръща в покачващ напрежението фактор, може да доведе до отчупване
• Откриване: Генерира ударни вибрации в BSF

5. Корозия и повреди от влага

• Външен вид: Петна от ръжда, точковидни петна, грапавост на повърхността
• Прогресия: Корозиралите зони се превръщат в места за започване на умора
• Превенция: Правилно уплътняване, смазочни материали, устойчиви на корозия

6. Бринелиране и дентиране

• Причина: Ударно натоварване (падане, удар, повреди от боравене)
• Външен вид: Трайни вдлъбнатини по повърхността на топката
• Ефект: Вдлъбнатините създават удари и концентрации на напрежение
• Превенция: Внимателно боравене, правилни процедури за монтаж

Вибрационен подпис

Честотно съдържание

Дефектите на търкалящите се елементи създават отличителни модели:

• Основна честота: ЧСФ (честота на въртене на топката), обикновено 2-3× скорост на бягане
• Втора хармоника: 2×BSF често по-силна от фундаменталната (дефектът засяга и двете раси на оборот)
• Разстояние между страничните ленти: чуждестранен тероризъм (честота на клетката) странични ленти, НЕ 1× странични ленти
• Модел: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, създавайки “ограда от колове” с разстояние между колове

Отличителни черти

Функция	Дефект на външната състезателна верига	Дефект на вътрешната раса	Дефект на търкалящия елемент
Основна честота	БПФО (3-5×)	БПФИ (5-7×)	БСФ (2-3×)
Разстояние между страничната лента	Няма или минимално	±1× (скорост на вала)	±FTF (скорост на клетката)
Стабилност на амплитудата	Относително стабилен	Стабилен	Променлива (зависи от позицията на топката)
Поява	Най-често срещани (~40%)	Често срещани (~35%)	Най-рядко срещани (~10-15%)

Променливост на амплитудата

Характерна особеност на дефектите на търкалящите се елементи:

• Амплитудата варира между измерванията, тъй като натоварването на дефектния елемент варира
• Когато дефектирала топка в зоната на натоварване: висока амплитуда
• Когато дефектира топката е в противоположната зона на натоварване: по-ниска амплитуда
• Тази променливост може да усложни проследяването на тенденциите, но е диагностична за дефекти на топката.

Прогресия и последствия

Развитие на дефекти

1. Иницииране: Малка повърхностна пукнатина или включване
2. Микро-разпръскване: Малко парче материал се откъсва
3. Растеж на отчупване: Ударите по ръбовете на дефектите разпространяват щети
4. Множество отчупвания: Вторичните повреди от отломки създават допълнителни дефекти
5. Фрагментация на топката: В тежки случаи, цялата топка може да се напука и раздроби
6. Пълен провал: Лагерът губи товароносимост

Вторични щети

• Щети от расата: Дефектираната топка поврежда вътрешните и външните повърхности на състезателната писта
• Циркулация на отломки: Разкъсаният материал създава трикомпонентно износване
• Щети по клетката: Неравностите на повърхността на топката могат да повредят джобовете на клетката
• Бързо влошаване: След като една топка е повредена, другите бързо я следват

Често срещани причини

Производствени и материални дефекти

• Вътрешни включвания или кухини в материала на топката
• Неправилна термична обработка
• Дефекти на повърхностното покритие
• Геометрични несъвършенства (некръгли топки)

Повреда при монтажа

• Удар по време на боравене (изпускане, удар)
• Бринелиране от статично претоварване или вибрации, докато е неподвижно
• Замърсяване по време на монтажа с вградени частици

Условия на работа

• Недостатъчно смазване, причиняващо повърхностни увреждания
• Претоварването ускорява умората
• Електрически ток през лагера причинява точкова корекция
• Корозивна среда, атакуваща повърхностите на топката
• Замърсяване с твърди частици, създаващо вдлъбнатини

Откриване и диагностика

Анализ на вибрациите

• Изчислете ЧСФ и чуждестранен тероризъм за монтиран лагер
• Търсене обвиващ спектър за пик на BSF
• Проверете FTF страничната лента (ключова диагностична функция)
• Проверете за 2×BSF, което често има по-висока амплитуда
• Многократните измервания могат да покажат вариабилност на амплитудата

Физическа проверка

• Разглобете лагера и проверете всяка топка/ролка поотделно
• Търсете отчупвания, пукнатини, вграден материал, корозия
• Усетете грапавостта на повърхността (гладки срещу грапави топки)
• Проверка за геометрична точност (неравномерност)
• Дефекти на снимките за документиране

Коригиращи действия

Незабавен отговор

• Увеличете честотата на мониторинг въз основа на тежестта
• Подмяна на лагери
• Проучете първопричината, за да предотвратите рецидив
• Проверете за вторични повреди по състезанията

Анализ на първопричините

• Преглед на избора на лагер (адекватен рейтинг?)
• Проверете адекватността на смазването
• Проверете за източници на замърсяване
• Оценка на практиките за инсталиране
• Помислете за подобрена спецификация на лагера, ако преждевременна повреда

Дефектите на търкалящите елементи, макар и по-рядко срещани от дефектите на състезателните елементи, изискват разбиране на тяхната отличителна честотна сигнатура BSF със странични ленти FTF за точна диагноза. Ранното откриване чрез анализ на обвивката позволява планирана поддръжка, преди дефектът да прогресира до сериозни повреди на лагера и потенциална катастрофална повреда.

---

← Обратно към основния индекс