Κατανόηση των οπών σε ρουλεμάν και γρανάζια
Ορισμός: Τι είναι το Pitting;
Βουτήματα είναι ο σχηματισμός μικρών κοιλοτήτων, κρατήρων ή κοιλοτήτων στην επιφάνεια των ρουλεμάν, των κυλινδρικών στοιχείων ή των δοντιών των γραναζιών. Η δημιουργία κοιλοτήτων μπορεί να προκύψει από δύο διακριτούς μηχανισμούς: (1) κόπωση από την κόπωση επαφής κύλισης, που αντιπροσωπεύει βλάβη από κόπωση επιφάνειας σε πρώιμο στάδιο, και (2) διάβρωση από ηλεκτροχημική προσβολή, δημιουργώντας επιφανειακές κοιλότητες μέσω της αφαίρεσης υλικού. Στα ρουλεμάν, η δημιουργία οπών θεωρείται συχνά μια πρώιμη ή ήπια μορφή θρυμματισμός, ενώ στα γρανάζια, η δημιουργία οπών αναγνωρίζεται ως ένας συγκεκριμένος τρόπος αστοχίας, διαφορετικός από το σπάσιμο των δοντιών ή την υπερβολική φθορά.
Η διάτρηση δημιουργεί τραχύτητα επιφάνειας και συγκεντρώσεις τάσεων που δημιουργούν δόνηση και θόρυβο, και αν δεν διορθωθεί, η δημιουργία λάκκου μπορεί να εξελιχθεί σε μεγαλύτερες ρωγμές και τελικά σε αστοχία εξαρτημάτων.
Τύποι σκασίματος
1. Βάθος Κόπωσης (Μηχανική)
Αποτελέσματα από την κόπωση επαφής κύλισης:
Μικροπιτάρισμα
- Μέγεθος: Πολύ μικρές κοιλότητες (διαμέτρου 10-50 μικρομέτρων)
- Εμφάνιση: Ματ γκρι υφή επιφάνειας, μόλις ορατή με γυμνό μάτι
- Τοποθεσία: Συγκεντρωμένο σε περιοχές με υψηλό στρες
- Προχώρηση: Μπορεί να προχωρήσει σε μακροβούτωμα ή να σταθεροποιηθεί ανάλογα με τις συνθήκες
- Κοινό σε: Γρανάζια με λεπτές μεμβράνες λιπαντικού, ρουλεμάν υψηλής ταχύτητας
Μακροπιτισμός (Αρχική Πιτίωση)
- Μέγεθος: Διάμετρος 1-5 mm, βάθος 0,1-0,5 mm
- Εμφάνιση: Σαφώς ορατοί κρατήρες ή κοιλώματα
- Διαδικασία: Η ρωγμή κόπωσης υπόγειας επιφάνειας διαδίδεται στην επιφάνεια
- Προχώρηση: Συνήθως αναπτύσσεται σε μεγαλύτερες ρωγμές
- Χρονικό πλαίσιο: Μπορεί να χρειαστούν μήνες έως χρόνια για να προχωρήσει σε αποτυχία
2. Διάβρωση λόγω διάβρωσης (Χημική)
Αποτελέσματα από ηλεκτροχημικές διεργασίες:
- Αιτία: Υγρασία, οξέα ή χημικές ουσίες σε επαφή με επιφάνειες εδράνων
- Εμφάνιση: Τραχιές, σκουριασμένες κοιλότητες, συχνά με προϊόντα διάβρωσης
- Διανομή: Μπορεί να είναι ευρέως διαδεδομένο σε όλες τις επιφάνειες αντί να εντοπίζεται σε ζώνες φόρτωσης
- Βάθος: Συνήθως πιο ρηχά από τα κοιλώματα κόπωσης αρχικά
- Αυξήσεις άγχους: Οι λάκκοι διάβρωσης λειτουργούν ως σημεία έναρξης ρωγμών κόπωσης
3. Ηλεκτρική διάτρηση
- Αιτία: Ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από το ρουλεμάν δημιουργώντας τόξο
- Εμφάνιση: Μικροί, στενά διαχωρισμένοι κρατήρες σε κανονικά μοτίβα (αυλακώσεις)
- Κοινό σε: Κινητήρες με κινητήρες VFD, ανεπαρκής γείωση άξονα
- Χαρακτηριστικός: Σανίδα νιπτήρα ή κυματοειδής εμφάνιση
- Ανίχνευση: Διακριτικό μοτίβο στην οπτική επιθεώρηση
Μέθοδοι ανίχνευσης
Ανάλυση Δονήσεων
Η διάτρηση δημιουργεί χαρακτηριστικές υπογραφές δόνησης:
- Πρώιμο Στάδιο: Μικρή αύξηση στις δονήσεις υψηλής συχνότητας
- Συχνότητες σφαλμάτων: Εμφάνιση του BPFO, BPFI, ή BSF ανάλογα με την τοποθεσία
- Ανάλυση Φακέλου: Πιο αποτελεσματικό για την ανίχνευση οπισθοτομίας σε πρώιμο στάδιο
- Προχώρηση: Το πλάτος και ο αριθμός των αρμονικών αυξάνονται καθώς μεγαλώνουν οι κοιλότητες
Οπτική επιθεώρηση
- Απαιτείται αποσυναρμολόγηση ρουλεμάν ή πρόσβαση στο κυλινδρικό σκόπευτρο
- Αναζητήστε γκρι ματ περιοχές (μικρο-κοιλότητες) ή ορατούς κρατήρες (μακρο-κοιλότητες)
- Καταμέτρηση και διαστασιολόγηση κοιλοτήτων για την αξιολόγηση της σοβαρότητας
- Φωτογραφία για τεκμηρίωση και καταγραφή τάσεων
Ανάλυση λαδιού
- Μεταλλικά σωματίδια σε δείγματα λαδιού υποδεικνύουν απομάκρυνση δραστικού υλικού
- Η φερρογραφία δείχνει τη μορφολογία των σωματιδίων που είναι χαρακτηριστική της φθοράς έναντι της φθοράς.
- Η αύξηση της συγκέντρωσης σωματιδίων υποδηλώνει προοδευτική βλάβη
Υπερηχητικές δοκιμές
- Η τραχύτητα της επιφάνειας από τη δημιουργία οπών αυξάνει τις υπερηχητικές εκπομπές
- Φορητοί ανιχνευτές υπερήχων για μη επεμβατική παρακολούθηση
- Αποτελεσματικό για την έγκαιρη ανίχνευση πριν εξαφανιστούν τα συμπτώματα δόνησης
Αιτίες και Πρόληψη
Πρόληψη ουλών κόπωσης
- Επαρκής βαθμολογία ρουλεμάν: Επιλέξτε ρουλεμάν με διάρκεια ζωής L10 που υπερβαίνει την απαιτούμενη συντήρηση
- Σωστή λίπανση: Εξασφαλίστε επαρκές πάχος μεμβράνης (λόγος λ > 3)
- Καθαριότητα: Ελαχιστοποιήστε τη μόλυνση που δημιουργεί αυξητικούς παράγοντες στρες
- Ευθυγράμμιση: Αποτρέψτε την κακή ευθυγράμμιση λόγω φορτίου στις άκρες
- Έλεγχος φορτίου: Αποφύγετε την υπερφόρτωση (διάρκεια ζωής ρουλεμάν ∝ 1/Φόρτιση³)
Πρόληψη διάβρωσης
- Αποτελεσματική σφράγιση: Αποτρέψτε την εισροή υγρασίας
- Κατάλληλο λιπαντικό: Χρησιμοποιήστε λιπαντικά με αναστολείς διάβρωσης
- Ανθεκτικά στη διάβρωση υλικά: Ρουλεμάν από ανοξείδωτο χάλυβα για υγρά περιβάλλοντα
- Προστασία αποθήκευσης: Προστατέψτε τα εφεδρικά ρουλεμάν από την υγρασία
- Πρόληψη συμπύκνωσης: Αποφύγετε τους θερμικούς κύκλους που προκαλούν συμπύκνωση
Πρόληψη ηλεκτρικών οπών
- Σωστή γείωση άξονα σε εφαρμογές κινητήρα VFD
- Μονωμένα ρουλεμάν για το ένα άκρο του κινητήρα
- Κεραμικά κυλιόμενα στοιχεία (μη αγώγιμα)
- Εξαλείψτε ή ελαχιστοποιήστε τα ρεύματα των ρουλεμάν
Pitting in Gears
Σε εφαρμογές γραναζιών, η διάτρηση έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά:
Αφαίρεση οπών δοντιών γραναζιών
- Εμφανίζεται στις επιφάνειες των δοντιών στην περιοχή επαφής
- Συγκεντρωμένο κοντά στη γραμμή βήματος όπου συνδυάζονται η ολίσθηση και η κύλιση
- Δημιουργεί χαρακτηριστικό θόρυβο και δόνηση στη συχνότητα εμπλοκής γραναζιών
- Μπορεί να είναι αποδεκτό σε μέτριες ποσότητες για ορισμένες εφαρμογές
- Η υπερβολική δημιουργία οπών οδηγεί σε σπάσιμο των δοντιών
Ανίχνευση
- Αυξημένο συχνότητα εμπλοκής γραναζιών δόνηση
- Πλευρικές ζώνες στις συχνότητες του άξονα
- Αλλαγές στον ακουστικό θόρυβο
- Οπτική επιθεώρηση των πλευρών των δοντιών
Αξιολόγηση σοβαρότητας
Κριτήρια σοβαρότητας αυλακώσεων ρουλεμάν
- Αρχόμενος: Λίγες διάσπαρτες μικρολακκούβες, < 5% της ζώνης φόρτωσης που επηρεάζεται
- Φως: Ορατά βαθουλώματα, 5-25% της περιοχής ζώνης φόρτωσης
- Μέτριος: Εκτεταμένες κοιλότητες, περιοχή 25-50%, που αρχίζουν να συγχωνεύονται
- Αυστηρός: > Περιοχή 50%, οι λάκκοι ενώνονται σχηματίζοντας αποφλοιώσεις, απαιτείται άμεση αντικατάσταση
Κριτήρια Απόφασης
- Συνέχεια Λειτουργίας: Αρχικό έως ελαφρύ κοίλωμα με παρακολούθηση
- Αντικατάσταση σχεδίου: Μέτρια φθορά, αλλαγή προγράμματος εντός 1-3 μηνών
- Επείγουσα αντικατάσταση: Σοβαρό σκασίματα, αντικαταστήστε με την πρώτη ευκαιρία
- Έκτακτη διακοπή λειτουργίας: Ταχεία πρόοδος, υψηλή δόνηση ή θερμοκρασία
Η δημιουργία οπών αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό ενδιάμεσο στάδιο στην υποβάθμιση των ρουλεμάν—πιο σοβαρή από τη γενική φθορά της επιφάνειας, αλλά δυνητικά διαχειρίσιμη εάν εντοπιστεί έγκαιρα. Μέσω της παρακολούθησης των κραδασμών με ανάλυση περιβλήματος και κατάλληλων πρακτικών συντήρησης, η δημιουργία οπών μπορεί να εντοπιστεί στα αρχικά της στάδια, επιτρέποντας την προγραμματισμένη συντήρηση πριν από την εξέλιξη σε καταστροφικές αστοχίες λόγω αποφλοίωσης.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									