Co je odlupování valivých ložisek? • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů Co je odlupování valivých ložisek? • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů

Co je odlupování u valivých ložisek?

Publikováno uživatelem admin dne

Pochopení odlupování ve valivých ložiskách

Definice: Co je to odlupování?

Odlupování (také nazývané odlupování, vločkování nebo důlková rýha, pokud je malá) je lokalizované odlupování, odlupování nebo lom materiálu z povrchu ložiskových kroužků nebo valivých těles v důsledku únavy materiálu z valivého kontaktu. Odlupování se projevuje jako kráter, důlek nebo odštěpek, kde se kus materiálu odlomil od povrchu a zanechal drsnou, poškozenou oblast. Když valivá tělesa přecházejí přes odlupování, generují rázové síly, které vytvářejí charakteristické vibrace na konkrétní frekvence poruch ložisek.

Odlupování je nejběžnějším a nejběžnějším způsobem selhání ložiska, který představuje konec únavové životnosti ložiska. Liší se od nosit (postupné odstraňování materiálu) nebo důlkování (poškození povrchu způsobené korozí). Odlupování je detekovatelné pomocí analýza vibrací měsíců před úplným selháním ložiska, což z něj činí klíčový cíl programů prediktivní údržby.

Fyzikální mechanismus odlupování

Proces únavy valivého kontaktu

Odlupování se vyvíjí v důsledku postupného procesu únavy:

  1. Cyklické načítání: Pokaždé, když valivý element projde bodem na oběžné dráze, vytvoří Hertzovo kontaktní napětí (obvykle 1000–3000 MPa).
  2. Podpovrchové smykové napětí: Maximální smykové napětí se vyskytuje mírně pod povrchem (obvykle v hloubce 0,2–0,5 mm)
  3. Iniciace trhliny: Po milionech nebo miliardách cyklů vzniká mikroskopická trhlina v místě podpovrchové koncentrace napětí.
  4. Šíření trhlin: Trhlina roste rovnoběžně s povrchem, poté se větví směrem k povrchu a hlouběji do materiálu
  5. Oddělování materiálu: Síť trhlin izoluje kus materiálu
  6. Tvorba odlupování: Izolovaný materiál se uvolňuje a zanechává kráter nebo důlek

Typické charakteristiky odlupování

  • Velikost: Zpočátku má průměr 1–5 mm, může dorůst až do 10–20 mm nebo i více
  • Hloubka: 0,2–2 mm hluboko do tvrzeného pouzdra
  • Tvar: Nepravidelný kráter s drsným dnem a okraji
  • Umístění: Nejčastěji na vnějším kroužku v zóně zatížení
  • Vzhled: Kovový, zpočátku lesklý povrch s ostrými hranami; při dalším provozu tmavne

Příčiny a přispívající faktory

Normální únavový život

  • Všechna ložiska mají omezenou únavovou životnost (životnost L10 – 90% přežívají dodnes)
  • Odlupování je očekávaným způsobem selhání na konci životnosti
  • Správný výběr ložiska zajišťuje dostatečnou životnost pro dané použití
  • Nejedná se o závadu, pokud se objeví po dosažení vypočítané životnosti L10 nebo po jejím ukončení.

Příčiny předčasného odlupování

  • Přetížení: Zatížení přesahující jmenovitou hodnotu ložiska drasticky zkracuje životnost (životnost ∝ 1/zatížení³)
  • Špatné mazání: Nedostatečná tloušťka filmu zvyšuje povrchové napětí
  • Kontaminace: Částice vytvářející stoupačky napětí, které iniciují trhliny
  • Nesprávné zarovnání: Zatížení na okrajích vytvářející vysoká lokální napětí
  • Nesprávná instalace: Poškození během montáže způsobující předčasné selhání
  • Koroze: Povrchové jámy sloužící jako místa vzniku trhlin
  • Vady materiálu: Příměsi v ložiskové oceli

Detekce vibrací při odlupování

Raná fáze (mikro-odlupování)

  • Spall < 1–2 mm v průměru
  • Malé špičky při frekvencích poruch ložisek v obálkové spektrum
  • Ve standardním provedení nemusí být viditelné Rychlá převodní funkce (FFT) spektrum
  • Amplituda v obálce: 0,5–2 g
  • Zbývající životnost: obvykle 6–18 měsíců

Střední stupeň

  • Průměr odlupování 2–10 mm
  • Jasné špičky frekvence poruch v obou spektrech FFT i obálky
  • 2-3 harmonické viditelné
  • Začátek postranní pásmo formace
  • Amplituda: 2–10 g
  • Zbývající životnost: 2–6 měsíců

Pokročilé stádium

  • Odlupování > 10 mm, může se jednat o více odlupování
  • Špičky s velmi vysokou amplitudou a frekvencí poruch
  • Četné harmonické (4–8 nebo více)
  • Složitá struktura postranního pásma
  • Zvýšená hladina hluku
  • Amplituda: > 10 g
  • Zbývající životnost: Dny až týdny

Těžké/kritické stádium

  • Rozsáhlé odlupování, četné vady
  • Dominantní širokopásmový šum
  • Jednotlivé frekvence poruch mohou být zastřeny
  • Velmi vysoké celkové vibrace
  • Slyšitelný hluk z ložiska
  • Zvýšená teplota
  • Bezprostřední selhání – nutná okamžitá výměna

Postup a sekundární poškození

Růst odlupování

Jakmile se odlupování začne projevovat, postupně roste:

  • Rázové zatížení na odlupovacích hranách vytváří vysoké napětí
  • Sousední materiál se rychleji unavuje
  • Šupinka roste směrem ven a hlouběji
  • Exponenciální tempo růstu – malé odlupování se může během několika týdnů rozrůst

Sekundární poškození

Odlupování vytváří úlomky, které způsobují kaskádovité poškození:

  • Vznik trosek: Kovové částice z odlupování cirkulují v ložisku
  • Třítělesná abraze: Nečistoty fungují jako lapovací pasta
  • Sekundární odlupování: Částice trosek iniciují nové odlupování v jiných oblastech
  • Rychlé zhoršení: Jakmile se objeví více odlupování, selhání se urychluje
  • Úplné selhání: Ložisko nakonec ztratí veškerou únosnost

Reakce a nápravná opatření

Po detekci

  1. Potvrzení diagnózy: Ověřte, zda frekvence poruch odpovídá geometrii ložiska
  2. Posouzení závažnosti: Určení stupně na základě amplitudy a harmonických
  3. Zvýšení monitorování: Změna z měsíčního na týdenní nebo denní v závislosti na závažnosti
  4. Naplánovat náhradu: Naplánujte výměnu ložisek během příslušné prostoje
  5. Pořízení ložiska: Objednat náhradní díl (ověřte správný model a specifikace)

Nouzové indikátory

Okamžité vypnutí se doporučuje, pokud:

  • Zdvojnásobení amplitudy vibrací za méně než jeden týden
  • Rychle stoupající teplota ložiska (> 5 °C za jednu směnu)
  • Slyšitelné skřípání, vrzání nebo drsný chod ložiska
  • Přítomnost více frekvencí ložisek (více vad)
  • Únik maziva nebo viditelná kontaminace

Prevence prostřednictvím návrhu a údržby

Fáze návrhu

  • Vyberte ložiska s odpovídající trvanlivostí (L10 > požadovaná životnost)
  • Zajistěte správný mazací systém
  • Navrhněte efektivní těsnění
  • Zajistěte dostatečné chlazení pro dané provozní podmínky

Fáze instalace

  • Čisté instalační postupy
  • Správné montážní nástroje (zabraňte poškození při instalaci)
  • Zkontrolujte správnou vůli ložiska
  • Přesné zarovnání

Fáze provozu

  • Program pro monitorování vibrací s analýzou obálky
  • Mazací program (intervaly, množství, kvalita)
  • Monitorování teploty
  • Dobrá kvalita vyvážení pro minimalizaci dynamického zatížení

Odlupování ložiska je nevyhnutelným konečným bodem únavové životnosti, ale správným výběrem ložiska, instalací, mazáním a monitorováním jeho stavu lze maximalizovat jeho životnost a poruchy lze odhalit dostatečně včas, aby se zabránilo sekundárnímu poškození a umožnila se plánovaná a nákladově efektivní údržba.

← Zpět na hlavní index

Kategorie:
WhatsApp