Forståelse af lejeslid
Definition: Hvad er lejeslid?
Lejeslid er det progressive tab af materiale fra lejeoverflader (løbebaner, rulleelementer og bur) gennem mekaniske processer såsom slid, adhæsion, korrosion eller overfladetræthed. I modsætning til pludselige svigt som følge af træthedsafskalning er lejeslid en gradvis nedbrydningsproces, der øges lejespillerum, reducerer præcisionen og fører i sidste ende til funktionsfejl, når afstanden bliver for stor, eller overfladeskaden bliver alvorlig.
Lejeslid kan spores via vibrationer overvågning (stigende højfrekvent indhold og generelle niveauer), temperaturovervågning (ændringer i friktion) og fysisk inspektion (synlige slidmønstre, øget slør). Forståelse af slidmekanismer muliggør korrekt lejevalg, smøringspraksis og vedligeholdelsesstrategier.
Mekanismer for lejeslid
1. Slidstærk
Den mest almindelige slidmekanisme i industrielle lejer:
- Årsag: Hårde partikler (snavs, metalspåner, slidrester) trænger ind i lejet
- Proces: Partikler fanget mellem rulleelementer og løberinge fungerer som slibemiddel
- Resultat: Materiale fjernet fra blødere overflader (normalt løbebaner), hvilket skaber riller eller polerede slidspor
- Sats: Proportionelt med forureningsniveau og partikelhårdhed
- Forebyggelse: Effektiv forsegling, filtrering, rene monteringspraksisser
2. Klæbemiddelslitage (afskrabninger)
Opstår under grænsesmøring eller tørre kontaktforhold:
- Årsag: Utilstrækkelig smøring, der tillader metal-mod-metal-kontakt
- Proces: Mikroskopisk svejsning og rivning ved kontaktpunkter
- Resultat: Ru, misfarvede overflader; materialeoverførsel mellem løber og rulleelementer
- Progression: Kan hurtigt eskalere, når den først er startet
- Forebyggelse: Tilstrækkelig smøremiddelmængde og -kvalitet
3. Frettingslid (falsk brinelling)
Forekommer i stationære eller oscillerende lejer:
- Årsag: Oscillerende bevægelse med lille amplitude, mens lejet ikke roterer (vibration under transport eller opbevaring)
- Proces: Mikroglidning mellem rulleelementer og løberinge skaber oxidrester
- Resultat: Rødbrune aflejringer i kontaktområder, lavvandede fordybninger
- Visuel: Udseende svarende til ægte brinelling, men uden permanent deformation
- Forebyggelse: Vibrationsisolering under opbevaring/transport, let lejerotation eller tilstrækkelig forbelastning
4. Ætsende slid
- Årsag: Fugt, kemikalier eller aggressive miljøer
- Proces: Kemisk angreb, der skaber gruber og overfladeruhed
- Resultat: Rustfarvede aflejringer, ru overflader, materialetab
- Almindelig i: Fødevareforarbejdning, havmiljøer, kemiske anlæg
- Forebyggelse: Korrosionsbestandige lejer, effektiv tætning, korrekt valg af smøremiddel
5. Erosivt slid
- Årsag: Højhastighedsvæskestrømning, der bærer partikler
- Almindelig i: Forurenede smøremidler med cirkulationssystemer
- Resultat: Glat eroderede overflader, materialefjernelse
- Forebyggelse: Filtrering, rene smøremidler, korrekt tætningsdesign
Vibrationssymptomer på lejeslid
Gradvise ændringer
Slid producerer karakteristiske progressive vibrationsændringer:
- Stigende samlet niveau: Den samlede RMS-vibration stiger gradvist
- Højfrekvent indhold: Mere energi i højfrekvent område (> 1000 Hz)
- Bredbåndsstøj: Forhøjet støjniveau på tværs af spektret
- Flere små toppe: I stedet for en enkelt dominerende defektfrekvens
- Tab af sporing: 1× peak kan blive mindre fremtrædende i forhold til højere frekvenser
At skelne mellem slid og defekter
| Karakteristisk | Lokaliseret defekt (afskalning) | Generelt slid |
|---|---|---|
| Fejlfrekvenser | Tydelige BPFO-, BPFI- og BSF-toppe | Ingen tydelige defektfrekvenser |
| Spektrumets udseende | Diskrete toppe med harmoniske | Bred forhøjet støjgrænse |
| Progression | Eksponentiel amplitudevækst | Gradvis lineær stigning |
| Konvolutanalyse | Stærk respons, klare toppe | Moderat stigning i bredbånd |
| Tid til fiasko | Uger til måneder efter opdagelse | Måneder til år med gradvis nedbrydning |
Detektionsmetoder
Vibrationsovervågning
- Tendens i de samlede RMS-niveauer over tid
- Overvåg højfrekvent acceleration (HFD – High Frequency Defect indicator)
- Crest-faktor kan forblive relativt normal (i modsætning til afskalning, hvor den tiltager)
- Kurtosis viser ikke dramatiske ændringer (distribueret slid vs. diskrete påvirkninger)
Temperaturovervågning
- Tendens for lejetemperatur
- Slid forårsager ofte temperaturstigning på grund af højere friktion
- Gradvis stigning (2-5°C/år) indikerer progressivt slid
- Pludselige spring tyder på overgang til mere alvorlig skade
Ultralydsovervågning
- Ultralydsemissioner stiger med overfladeruhed
- Effektiv til at detektere tidligt stadie af slid
- Bærbare ultralydsinstrumenter til rutebaserede inspektioner
Olieanalyse
- Slidrester i olieprøver
- Partikeltælling og -analyse
- Ferrografi, der viser slidpartikelegenskaber
- Stigende partikelkoncentration indikerer progressivt slid
Årsager og medvirkende faktorer
Smøringsrelateret
- Utilstrækkelig mængde smøremiddel (mangel)
- Forkert smøremiddelviskositet til driftsforholdene
- Forurenet smøremiddel (partikler, vand, kemikalier)
- Nedbrudt smøremiddel (oxidation, tab af additiver)
- Forkerte smøreintervaller
Driftsforhold
- For store lejebelastninger (statiske eller dynamiske)
- Høje driftstemperaturer
- Forurenet miljø
- Utilstrækkelig forsegling, der tillader indtrængen af partikler
- Vibrationer fra eksterne kilder (udstyr i nærheden)
Installation og vedligeholdelse
- Forkert installation forårsager skæv justering
- Forkert valg af lejeafstand
- Kontaminering under installationen
- Beskadigede forseglinger, der tillader indtrængen af kontaminering
Forebyggelse og livsforlængelse
Bedste praksis for smøring
- Brug den korrekte smøremiddeltype og -kvalitet til påføringen
- Hold det rette smøremiddelniveau (ikke for meget eller for lidt)
- Etabler passende smøreintervaller
- Overvåg smøremidlets tilstand, udskift det, når det er nedbrudt
- Brug rene fremgangsmåder under smøring
Kontamineringskontrol
- Effektiv forsegling for at forhindre indtrængning af partikler
- Ren installationspraksis
- Filtrerede smøresystemer, hvor det er relevant
- Miljøkontroller (indkapslinger, positivt tryk)
- Regelmæssig inspektion og udskiftning af pakninger
Driftstilstandsstyring
- Operer inden for lejets designgrænser (belastning, hastighed, temperatur)
- Oprethold god balance for at minimere dynamiske belastninger
- Sørg for præcision justering for at forhindre kantbelastning
- Styr driftstemperaturerne gennem køling, hvis det er nødvendigt
Lejeslid er gradvist og mindre dramatisk end pludselige afskalningsfejl, men det repræsenterer en betydelig del af lejeforringelsen i industriel brug. Korrekt smøring, kontamineringskontrol og tilstandsovervågning muliggør tidlig detektion og muliggør planlagt lejeudskiftning, før slid udvikler sig til funktionsfejl, hvilket optimerer både udstyrets pålidelighed og vedligeholdelsesomkostninger.