Κατανόηση της θραύσης σε ρουλεμάν κύλισης

Συσκευές

Φορητή ζυγαριά και αναλυτής κραδασμών Balanset-1A

$2,353.83

Ανταλλακτικά

Αισθητήρας δόνησης

$107.26

Ανταλλακτικά

Οπτικός αισθητήρας (στροφόμετρο λέιζερ)

$147.78

Συσκευές

Balanset-4

$8,107.90

Ανταλλακτικά

Μαγνητική βάση μεγέθους 60-kgf

$54.82

Ανταλλακτικά

Αντανακλαστική ταινία

$11.92

Συσκευές

Δυναμικός εξισορροπιστής "Balanset-1A" OEM

$2,067.80

Ορισμός: Τι είναι η αποφλοίωση;

Θρυμματισμός (ονομάζεται επίσης θρυμματισμός, ξεφλούδισμα ή κοίλωμα όταν είναι μικρό) είναι το εντοπισμένο ξεφλούδισμα, το ξεφλούδισμα ή το σπάσιμο υλικού από την επιφάνεια των ρουλεμάν ή των κυλιόμενων στοιχείων λόγω κόπωσης λόγω επαφής κύλισης. Ένα θρυμματισμένο υλικό εμφανίζεται ως κρατήρας, λάκκος ή κοίλωμα όπου ένα κομμάτι υλικού έχει αποκολληθεί από την επιφάνεια, αφήνοντας μια τραχιά, κατεστραμμένη περιοχή. Όταν τα κυλιόμενα στοιχεία περνούν πάνω από ένα θρυμματισμένο υλικό, παράγουν δυνάμεις κρούσης που δημιουργούν χαρακτηριστικές δόνηση σε συγκεκριμένα συχνότητες σφάλματος ρουλεμάν.

Η θραύση είναι η πιο συνηθισμένη και φυσιολογική κατάσταση αστοχίας ρουλεμάν, που αντιπροσωπεύει το τέλος της διάρκειας ζωής ενός ρουλεμάν λόγω κόπωσης. Διαφέρει από φθορά (σταδιακή αφαίρεση υλικού) ή κοίλωμα (επιφανειακή ζημιά που προκαλείται από διάβρωση). Η αποφλοίωση είναι ανιχνεύσιμη μέσω ανάλυση κραδασμών μήνες πριν το ρουλεμάν παρουσιάσει πλήρη βλάβη, καθιστώντας το βασικό στόχο για προγράμματα προγνωστικής συντήρησης.

Φυσικός μηχανισμός θρυμματισμού

Διαδικασία Κόπωσης Επαφής Κύλισης

Η θραύση αναπτύσσεται μέσω μιας προοδευτικής διαδικασίας κόπωσης:

1. Κυκλική φόρτωση: Κάθε φορά που ένα κυλιόμενο στοιχείο περνάει από ένα σημείο στον δακτύλιο, δημιουργεί μια ερτζιανή τάση επαφής (συνήθως 1000-3000 MPa)
2. Υπόγεια διατμητική τάση: Η μέγιστη διατμητική τάση εμφανίζεται ελαφρώς κάτω από την επιφάνεια (συνήθως σε βάθος 0,2-0,5 mm)
3. Έναρξη ρωγμής: Μετά από εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια κύκλους, η μικροσκοπική ρωγμή ξεκινά σε συγκέντρωση υπόγειας τάσης.
4. Διάδοση ρωγμών: Η ρωγμή αναπτύσσεται παράλληλα με την επιφάνεια, στη συνέχεια διακλαδίζεται προς την επιφάνεια και βαθύτερα μέσα στο υλικό.
5. Διαχωρισμός υλικού: Το δίκτυο ρωγμών απομονώνει ένα κομμάτι υλικού
6. Σχηματισμός θραύσης: Απομονωμένο υλικό αποκολλάται, αφήνοντας κρατήρα ή λάκκο

Τυπικά χαρακτηριστικά θραύσης

• Μέγεθος: Αρχικά έχει διάμετρο 1-5 mm, μπορεί να φτάσει τα 10-20 mm ή και περισσότερο
• Βάθος: 0,2-2 mm βάθος σε σκληρυμένη θήκη
• Σχήμα: Ακανόνιστος κρατήρας με τραχύ πυθμένα και άκρες
• Τοποθεσία: Τις περισσότερες φορές στον εξωτερικό αγώνα στη ζώνη φόρτωσης
• Εμφάνιση: Μεταλλική, φωτεινή επιφάνεια με αιχμηρές άκρες αρχικά, σκουραίνει με τη συνεχή λειτουργία

Αιτίες και παράγοντες που συμβάλλουν

Κανονική Ζωή με Κόπωση

• Όλα τα ρουλεμάν έχουν πεπερασμένη διάρκεια ζωής κόπωσης (διάρκεια ζωής L10 – 90% επιβιώνουν μέχρι τώρα)
• Η αποφλοίωση είναι η αναμενόμενη κατάσταση αστοχίας στο τέλος του κύκλου ζωής
• Η σωστή επιλογή ρουλεμάν εξασφαλίζει επαρκή διάρκεια ζωής για την εφαρμογή
• Δεν αποτελεί ελάττωμα εάν εμφανιστεί στην υπολογισμένη διάρκεια ζωής L10 ή πέραν αυτής.

Αιτίες πρόωρης αποφλοίωσης

• Υπερφόρτωση: Τα φορτία που υπερβαίνουν την ονομαστική τιμή ρουλεμάν μειώνουν δραστικά τη διάρκεια ζωής (Διάρκεια ζωής ∝ 1/Φόρτιση³)
• Κακή λίπανση: Το ανεπαρκές πάχος της μεμβράνης αυξάνει την επιφανειακή τάση
• Μόλυνση: Σωματίδια που δημιουργούν αυξητές τάσης που προκαλούν ρωγμές
• Λανθασμένη ευθυγράμμιση: Φόρτιση στις ακμές που δημιουργεί υψηλές τοπικές τάσεις
• Λανθασμένη εγκατάσταση: Ζημιά κατά την τοποθέτηση που προκαλεί πρώιμες βλάβες
• Διάβρωση: Επιφανειακές κοιλότητες που λειτουργούν ως σημεία έναρξης ρωγμών
• Ελαττώματα υλικού: Συμπεριλήψεις σε χάλυβα ρουλεμάν

Ανίχνευση κραδασμών λόγω θρυμματισμού

Πρώιμο Στάδιο (Μικρο-Θλάση)

• Σπαλ < 1-2 mm διάμετρος
• Μικρές κορυφές σε συχνότητες σφάλματος ρουλεμάν σε φάσμα περιβλήματος
• Ενδέχεται να μην είναι ορατό σε τυπική μορφή FFT φάσμα
• Πλάτος στο περίβλημα: 0,5-2 g
• Υπόλοιπος χρόνος ζωής: συνήθως 6-18 μήνες

Μέτριο στάδιο

• Σπάσιμο διαμέτρου 2-10 mm
• Σαφείς κορυφές συχνότητας σφάλματος τόσο στο φάσμα FFT όσο και στο φάσμα περιβλήματος
• 2-3 αρμονικές ορατός
• Αρχή του πλευρική ζώνη σχηματισμός
• Πλάτος: 2-10 g
• Υπόλοιπο ζωής: 2-6 μήνες

Προχωρημένο Στάδιο

• Θρυμματισμός > 10 mm, μπορεί να υπάρχουν πολλαπλές θρυμματίσεις
• Πολύ υψηλές κορυφές συχνότητας σφάλματος πλάτους
• Πολυάριθμες αρμονικές (4-8 ή περισσότερες)
• Σύνθετη δομή πλευρικής ζώνης
• Αυξημένο επίπεδο θορύβου
• Πλάτος: > 10 g
• Υπόλοιπο ζωής: Ημέρες έως εβδομάδες

Σοβαρό/Κρίσιμο Στάδιο

• Εκτεταμένες ρωγμές, πολλαπλά ελαττώματα
• Κυρίαρχος θόρυβος ευρυζωνικής ζώνης
• Οι συχνότητες μεμονωμένων σφαλμάτων ενδέχεται να μην είναι ορατές.
• Πολύ υψηλή συνολική δόνηση
• Ακουστικός θόρυβος από το ρουλεμάν
• Αυξημένη θερμοκρασία
• Επικείμενη βλάβη – απαιτείται άμεση αντικατάσταση

Πρόοδος και Δευτερογενής Βλάβη

Ανάπτυξη θραυσμάτων

Μόλις ξεκινήσουν, οι σπασμοί αυξάνονται προοδευτικά:

• Η φόρτιση κρούσης στις άκρες του θρυμματισμού δημιουργεί υψηλή τάση
• Το γειτονικό υλικό κουράζεται πιο γρήγορα
• Ο σπασμός μεγαλώνει προς τα έξω και βαθαίνει
• Εκθετικός ρυθμός ανάπτυξης – μια μικρή ρωγμή μπορεί να γίνει μεγάλη σε εβδομάδες

Δευτερογενής ζημιά

Η αποφλοίωση δημιουργεί συντρίμμια που προκαλούν καταιγιστικές ζημιές:

• Δημιουργία Συντριμμιών: Μεταλλικά σωματίδια από θραύσματα κυκλοφορούν στο ρουλεμάν
• Τριπλή τριβή σώματος: Τα συντρίμμια λειτουργούν ως υλικό επικάλυψης
• Δευτερεύοντα Σπάλες: Τα σωματίδια των συντριμμιών προκαλούν νέες εκρήξεις σε άλλες περιοχές
• Ταχεία Επιδείνωση: Μόλις εμφανιστούν πολλαπλές ρωγμές, η αστοχία επιταχύνεται
• Πλήρης αποτυχία: Τελικά, το ρουλεμάν χάνει όλη την ικανότητα μεταφοράς φορτίου.

Αντιμετώπιση και Διορθωτικές Ενέργειες

Κατά την ανίχνευση

1. Επιβεβαίωση διάγνωσης: Επαληθεύστε ότι η συχνότητα σφάλματος ταιριάζει με τη γεωμετρία του ρουλεμάν
2. Αξιολόγηση Σοβαρότητας: Προσδιορίστε το στάδιο με βάση το πλάτος και τις αρμονικές
3. Αύξηση παρακολούθησης: Αλλαγή από μηνιαία σε εβδομαδιαία ή ημερήσια ανάλογα με τη σοβαρότητα
4. Προγραμματισμός αντικατάστασης: Σχεδιάστε την αλλαγή ρουλεμάν κατά τη διάρκεια του κατάλληλου χρόνου διακοπής λειτουργίας
5. Προμήθεια ρουλεμάν: Παραγγελία αντικατάστασης (επαλήθευση σωστού μοντέλου και προδιαγραφών)

Δείκτες έκτακτης ανάγκης

Συνιστάται άμεση διακοπή λειτουργίας εάν:

• Διπλασιασμός του πλάτους των κραδασμών σε λιγότερο από μία εβδομάδα
• Η θερμοκρασία του ρουλεμάν αυξάνεται απότομα (> 5°C σε μία βάρδια)
• Ακουστικός ήχος τριξίματος, τσιρίσματος ή τραχύτητας από το ρουλεμάν
• Παρουσία πολλαπλών συχνοτήτων ρουλεμάν (πολλαπλά ελαττώματα)
• Απώλεια λιπαντικού ή ορατή μόλυνση

Πρόληψη μέσω σχεδιασμού και συντήρησης

Φάση Σχεδιασμού

• Επιλέξτε ρουλεμάν με επαρκή διάρκεια ζωής (L10 > απαιτούμενη διάρκεια ζωής)
• Παρέχετε κατάλληλο σύστημα λίπανσης
• Σχεδιάστε αποτελεσματική σφράγιση
• Εξασφαλίστε επαρκή ψύξη για τις συνθήκες λειτουργίας

Φάση εγκατάστασης

• Πρακτικές καθαρής εγκατάστασης
• Κατάλληλα εργαλεία τοποθέτησης (αποτροπή ζημιών κατά την εγκατάσταση)
• Επαληθεύστε το σωστό διάκενο ρουλεμάν
• Ακριβής ευθυγράμμιση

Φάση Λειτουργίας

• Πρόγραμμα παρακολούθησης κραδασμών με ανάλυση περιβάλλουσας καμπύλης
• Πρόγραμμα λίπανσης (διαστήματα, ποσότητες, ποιότητα)
• Παρακολούθηση θερμοκρασίας
• Καλή ποιότητα ισορροπίας για ελαχιστοποίηση δυναμικών φορτίων

Η θραύση είναι το αναπόφευκτο τελικό σημείο της διάρκειας ζωής των ρουλεμάν λόγω κόπωσης, αλλά μέσω της σωστής επιλογής, εγκατάστασης, λίπανσης και παρακολούθησης της κατάστασης των ρουλεμάν, η διάρκεια ζωής των ρουλεμάν μπορεί να μεγιστοποιηθεί και οι βλάβες μπορούν να εντοπιστούν αρκετά νωρίς ώστε να αποφευχθούν δευτερογενείς ζημιές και να επιτραπεί η προγραμματισμένη, οικονομικά αποδοτική συντήρηση.

---

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο