Какво е отчупване в търкалящите лагери? • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори Какво е отчупване в търкалящите лагери? • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори

Какво е отлющване в търкалящите лагери?

Публикувано от admin на

Разбиране на отчупването в търкалящите лагери

Определение: Какво е спаллинг?

Спаллинг (наричано още отчупване, лющене или питинг, когато е малък) е локализирано лющене, отчупване или счупване на материал от повърхността на лагерните пътеки или търкалящите елементи поради умора от контакт при търкаляне. Отчупването се проявява като кратер, вдлъбнатина или отчупване, където парче материал се е отчупило от повърхността, оставяйки грапава, повредена зона. Когато търкалящите елементи преминават през отчупване, те генерират ударни сили, които създават характерни вибрация в конкретни честоти на повреди в лагерите.

Отчупването е най-често срещаният и нормален режим на повреда на лагера, представляващ края на умората на лагера. То е различно от износване (постепенно отстраняване на материал) или хлъзгане (повърхностни повреди, причинени от корозия). Отчупването се открива чрез анализ на вибрациите месеци преди лагерът да се повреди напълно, което го прави ключова цел за програми за прогнозна поддръжка.

Физически механизъм на отчупване

Процес на умора при търкаляне

Отлепването се развива чрез прогресивен процес на умора:

  1. Циклично зареждане: Всеки път, когато търкалящ елемент преминава през точка на търкалящото се колело, той създава контактно напрежение на Херц (обикновено 1000-3000 MPa)
  2. Подземно напрежение на срязване: Максималното напрежение на срязване се появява малко под повърхността (обикновено на дълбочина 0,2-0,5 мм)
  3. Иницииране на пукнатини: След милиони или милиарди цикли, микроскопична пукнатина започва при концентрация на подповърхностно напрежение
  4. Разпространение на пукнатини: Пукнатината расте успоредно на повърхността, след което се разклонява към повърхността и по-дълбоко в материала
  5. Разделяне на материалите: Мрежата от пукнатини изолира парче материал
  6. Образуване на отчупване: Изолираният материал се откъсва, оставяйки кратер или вдлъбнатина

Типични характеристики на отчупване

  • Размер: Първоначален диаметър 1-5 мм, може да нарасне до 10-20 мм или повече
  • Дълбочина: 0,2-2 мм дълбочина в закаления корпус
  • Форма: Неправилен кратер с грубо дъно и ръбове
  • местоположение: Най-често на външната греда в зоната на натоварване
  • Външен вид: Метална, лъскава повърхност с остри ръбове първоначално; потъмнява при продължителна работа

Причини и допринасящи фактори

Нормален живот при умора

  • Всички лагери имат ограничен живот на умора (живот L10 – 90% са оцелели до този момент)
  • Отчупването е очакваният режим на повреда в края на жизнения цикъл
  • Правилният избор на лагер осигурява адекватен живот за приложението
  • Не е дефект, ако се появи при или след изчисления живот L10.

Причини за преждевременно лющене

  • Претоварване: Натоварванията, надвишаващи номиналната стойност на лагера, драстично намаляват живота (живот ∝ 1/Натоварване³)
  • Лошо смазване: Недостатъчната дебелина на филма увеличава повърхностното напрежение
  • Замърсяване: Частици, създаващи напрегнати повърхности, които инициират пукнатини
  • Несъответствие: Натоварване по ръба, създаващо високи локални напрежения
  • Неправилна инсталация: Повреди по време на монтажа, водещи до ранни повреди
  • Корозия: Повърхностни ями, действащи като места за започване на пукнатини
  • Материални дефекти: Включения в лагерната стомана

Вибрационно откриване на отчупване

Ранен етап (микро-отчупване)

  • Спол < 1-2 мм диаметър
  • Малки пикове при честоти на повреди в лагерите обвиващ спектър
  • Може да не се вижда в стандартния режим Бързо преобразуване (FFT) спектър
  • Амплитуда в обвивката: 0,5-2 g
  • Оставащ живот: обикновено 6-18 месеца

Умерен стадий

  • Диаметър на отломките 2-10 мм
  • Ясни пикове на честотата на разломите както в FFT, така и в обвивната спектрална област
  • 2-3 хармоници видим
  • Началото на странична лента образувание
  • Амплитуда: 2-10 g
  • Оставащ живот: 2-6 месеца

Напреднал стадий

  • Отчупване > 10 мм, може да има множество отчупвания
  • Пикове на честотата на повреди с много висока амплитуда
  • Многобройни хармоници (4-8 или повече)
  • Сложна структура на страничната лента
  • Повишен шумов под
  • Амплитуда: > 10 g
  • Оставащ живот: Дни до седмици

Тежък/критичен стадий

  • Обширно лющене, множество дефекти
  • Доминиращ широколентов шум
  • Отделните честоти на грешките могат да бъдат замъглени
  • Много висока обща вибрация
  • Чувствителен шум от лагера
  • Повишена температура
  • Непосредствена повреда – необходима е незабавна подмяна

Прогресия и вторични щети

Растеж на отчупване

Веднъж започнали, цепките растат прогресивно:

  • Ударното натоварване по ръбовете на отчупване създава високо напрежение
  • Съседният материал се уморява по-бързо
  • Спалът расте навън и по-дълбоко
  • Експоненциален темп на растеж – малките отчупвания могат да станат големи за седмици

Вторични щети

Отчупването създава отломки, които причиняват каскадни щети:

  • Генериране на отломки: Метални частици от отчупванията циркулират в лагера
  • Трителесно износване: Отломките действат като полираща смес
  • Вторични отчупвания: Частиците от отломки инициират нови отчупвания в други области
  • Бързо влошаване: След като се появят множество отчупвания, повредата се ускорява
  • Пълен провал: В крайна сметка лагерът губи всякаква товароносимост

Реакция и коригиращи действия

При откриване

  1. Потвърдете диагнозата: Проверете дали честотата на повредите съответства на геометрията на лагера
  2. Оценка на тежестта: Определете етапа въз основа на амплитудата и хармониците
  3. Увеличете мониторинга: Промяна от месечно на седмично или ежедневно в зависимост от тежестта
  4. Замяна на графика: Планирайте смяната на лагерите по време на подходящ престой
  5. Закупуване на лагер: Поръчайте замяна (проверете правилния модел и спецификации)

Индикатори за аварийни ситуации

Препоръчва се незабавно изключване, ако:

  • Удвояване на амплитудата на вибрациите за по-малко от седмица
  • Бързо повишаване на температурата на лагерите (> 5°C за една смяна)
  • Чуемо скърцане, скърцане или грапавост от лагера
  • Налични са множество честоти на лагерите (множество дефекти)
  • Загуба на смазка или видимо замърсяване

Превенция чрез проектиране и поддръжка

Фаза на проектиране

  • Изберете лагери с подходящ срок на експлоатация (L10 > необходимия експлоатационен живот)
  • Осигурете правилна система за смазване
  • Проектирайте ефективно уплътнение
  • Осигурете адекватно охлаждане за работните условия

Фаза на инсталиране

  • Практики за чист монтаж
  • Подходящи инструменти за монтаж (предотвратяване на повреди при монтажа)
  • Проверете правилната хлабина на лагера
  • Прецизно подравняване

Фаза на операция

  • Програма за мониторинг на вибрациите с анализ на обвивката
  • Програма за смазване (интервали, количества, качество)
  • Мониторинг на температурата
  • Добро качество на баланс за минимизиране на динамичните натоварвания

Отчупването е неизбежният краен момент от умората на лагера, но чрез правилен избор на лагер, монтаж, смазване и наблюдение на състоянието, животът му може да бъде максимално увеличен, а повредите могат да бъдат открити достатъчно рано, за да се предотвратят вторични повреди и да се позволи планирана и рентабилна поддръжка.

← Обратно към основния индекс

Категории:
WhatsApp