Pochopení vad valivých těles

Zařízení

Přenosný vyvažovač a analyzátor vibrací Balanset-1A

£1,793.60 Původní cena byla: £1,793.60.£1,543.86Aktuální cena je: £1,543.86.

Díly

Snímač vibrací

£81.73 Původní cena byla: £81.73.£63.57Aktuální cena je: £63.57.

Díly

Optický senzor (laserový otáčkoměr)

£112.61 Původní cena byla: £112.61.£81.73Aktuální cena je: £81.73.

Zařízení

Balanset-4

£6,178.15

Díly

Magnetický stojan Insize-60-kgf

£41.77

Díly

Reflexní páska

£9.08

Zařízení

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

£1,575.64 Původní cena byla: £1,575.64.£1,362.23Aktuální cena je: £1,362.23.

Definice: Co jsou vady valivých těles?

Vady valivých těles jsou poškození, vady nebo nedokonalosti kuliček nebo válečků valivých ložisek. Mezi tyto vady patří povrchové odlupování, praskliny, zabudované nečistoty, vměstky materiálu a geometrické nedokonalosti. Když se vadný valivý prvek otáčí ložiskem, vytváří nárazy na vnitřní i vnější kroužky, čímž vznikají vibrace na frekvence otáčení míče (BSF) s charakteristickými postranními pásmy na frekvence klece (FTF) vzdálenost.

Vady valivých těles jsou méně časté než vady valivých těles a představují přibližně 10-15% poruch ložisek, ale pokud k nim dojde, produkují charakteristické vibrační stopy a mohou rychle vést k úplnému selhání ložiska.

Typy vad valivých těles

1. Povrchové odlupování

Nejčastější vada valivého tělesa:

• Příčina: Únava materiálu z valivého kontaktu způsobující odlupování materiálu
• Vzhled: Kráter nebo prohlubeň na povrchu kuličky/válečku
• Velikost: Obvykle zpočátku 0,5–3 mm, může se zvětšit
• Dopad: Vytváří dopady na obě rasy, když je postihne vada
• Frekvence: Generuje vibrace při BSF a 2×BSF

2. Trhliny

• Příčina: Přetížení, poškození nárazem nebo únava
• Typy: Povrchové trhliny nebo podpovrchové trhliny
• Postup: Trhlina se šíří, dokud se kus neuvolní (nestane se odštěpkem)
• Detekce: Obtížné odhalit, dokud nedojde k odlupování
• Nebezpečí: Může vést k náhlému katastrofickému selhání, pokud se koule roztříští

3. Materiální zahrnutí

• Příčina: Výrobní vady – cizí materiál nebo dutiny v ložiskové oceli
• Účinek: Vytváří koncentraci stresu, vyvolává předčasnou únavu
• Detekce: Obvykle není detekovatelné, dokud se kolem inkluze nevyvine odlupování
• Prevence: Vysoce kvalitní ložiskové materiály s čistou ocelí

4. Vniklá kontaminace

• Příčina: Tvrdé částice (nečistoty, kovové třísky) vtlačené do povrchu koule
• Účinek: Vytváří vyvýšený hrbolek, který ovlivňuje závody
• Postup: Vtlačení se stává zdrojem napětí, může vést k odlupování
• Detekce: Generuje rázové vibrace v BSF

5. Koroze a poškození vlhkostí

• Vzhled: Rezové skvrny, důlky, drsnost povrchu
• Postup: Zkorodované oblasti se stávají místy vzniku únavy materiálu
• Prevence: Správné těsnění, maziva s ochranou proti korozi

6. Brinelling a promáčknutí

• Příčina: Nárazové zatížení (pád, náraz, poškození při manipulaci)
• Vzhled: Trvalé prohlubně na povrchu koule
• Účinek: Promáčkliny vytvářejí nárazy a koncentrace napětí
• Prevence: Pečlivé zacházení, správné postupy instalace

Vibrační podpis

Frekvenční obsah

Vady valivých těles vytvářejí charakteristické vzory:

• Primární frekvence: BSF (frekvence rotace míče), obvykle 2–3× rychlost běhu
• Druhá harmonická: 2×BSF často silnější než fundamentální (vada postihuje oba závody za otáčku)
• Rozteč postranních pásem: Ztracený bojovník (klecová frekvence) postranní pásma, NE postranní pásma 1×
• Vzor: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, vytvoření “laťkového plotu” s roztečí FTF

Charakteristické rysy

Funkce	Defekt vnějšího kroužku	Vnitřní kroužková vada	Vada valivého tělesa
Primární frekvence	BPFO (3–5×)	BPFI (5–7×)	BSF (2–3×)
Rozteč postranních pásem	Žádné nebo minimální	±1× (otáčky hřídele)	±FTF (rychlost klece)
Stabilita amplitudy	Relativně stabilní	Stabilní	Variabilní (závisí na pozici míče)
Výskyt	Nejběžnější (~40%)	Běžné (~35%)	Nejméně časté (~10-15%)

Variabilita amplitudy

Charakteristickým znakem vad valivých těles:

• Amplituda se mezi měřeními mění s tím, jak se mění zatížení vadného prvku.
• Když je defektní koule v zóně zatížení: vysoká amplituda
• Když je defektní koule v opačné zóně zatížení: nižší amplituda
• Tato variabilita může komplikovat sledování trendů, ale je diagnostická pro vady míče.

Průběh a důsledky

Vývoj vad

1. Zahájení: Malá povrchová trhlina nebo inkluze
2. Mikroskopické odlupování: Malý kousek materiálu se uvolní
3. Růst odlupování: Nárazy na okrajích defektů šíří poškození
4. Vícenásobné odlupování: Sekundární poškození troskami vytváří další vady
5. Fragmentace míče: V závažných případech může prasknout a roztříštit se celá koule.
6. Úplné selhání: Ložisko ztrácí únosnost

Sekundární poškození

• Poškození rasy: Defektní kulička poškozuje vnitřní a vnější povrchy oběžné dráhy
• Oběh odpadu: Odlupující se materiál vytváří oděr tří těles
• Poškození klece: Nerovnosti povrchu koule mohou poškodit kapsy klece
• Rychlé zhoršení: Jakmile se jeden míč poškodí, další ho rychle následují.

Časté příčiny

Výrobní a materiálové vady

• Vnitřní inkluze nebo dutiny v materiálu koule
• Nesprávné tepelné zpracování
• Vady povrchové úpravy
• Geometrické nedokonalosti (nekulaté koule)

Poškození instalace

• Náraz při manipulaci (upuštění, úder)
• Brinelling v důsledku statického přetížení nebo vibrací při stání
• Kontaminace během instalace zabudovanými částicemi

Provozní podmínky

• Nedostatečné mazání způsobující povrchové poškození
• Přetížení urychlující únavu
• Elektrický proud procházející ložiskem způsobuje důlkovou korozi
• Korozivní prostředí napadající povrchy koulí
• Kontaminace tvrdými částicemi vytvářející prohlubně

Detekce a diagnostika

Analýza vibrací

• Výpočet BSF a Ztracený bojovník pro instalované ložisko
• Vyhledávání obálkové spektrum pro vrchol BSF
• Ověření vzoru postranního pásma FTF (klíčová diagnostická funkce)
• Zkontrolujte 2×BSF, která má často vyšší amplitudu
• Vícenásobná měření mohou ukazovat variabilitu amplitudy

Fyzická inspekce

• Demontujte ložisko a zkontrolujte každou kuličku/váleček jednotlivě
• Hledejte odlupování, praskliny, zabudovaný materiál a korozi
• Vnímání drsnosti povrchu (hladké vs. drsné míčky)
• Kontrola geometrické přesnosti (neokrouhlenosti)
• Vady fotografií pro dokumentaci

Nápravná opatření

Okamžitá reakce

• Zvyšte frekvenci monitorování na základě závažnosti
• Výměna ložiska plánu
• Zjistěte příčinu, abyste zabránili opakování
• Zkontrolujte sekundární poškození závodních kol

Analýza hlavních příčin

• Zkontrolujte výběr ložiska (adekvátní hodnocení?)
• Ověřte dostatečnost mazání
• Zkontrolujte zdroje kontaminace
• Posouzení instalačních postupů
• V případě předčasného selhání zvažte vylepšenou specifikaci ložiska

Vady valivých těles, ačkoli jsou méně časté než vady spojovacích ložisek, vyžadují pro přesnou diagnózu pochopení jejich charakteristické frekvenční charakteristiky BSF s postranními pásmy FTF. Včasná detekce pomocí analýzy obálky umožňuje plánovanou údržbu dříve, než vada postupně rozvine závažné poškození ložiska a potenciální katastrofické selhání.

---

← Zpět na hlavní index