آشنایی با حفره دار شدن در بلبرینگ ها و چرخ دنده ها
تعریف: پیتینگ چیست؟
حفره دار شدن تشکیل حفره‌های کوچک، دهانه‌ها یا فرورفتگی‌ها روی سطح حلقه‌های یاتاقان، عناصر غلتشی یا دندانه‌های چرخ‌دنده است. حفره‌دار شدن می‌تواند ناشی از دو مکانیسم متمایز باشد: (1) حفره دار شدن ناشی از خستگی از خستگی تماس غلتشی، که نشان‌دهنده آسیب خستگی سطحی در مراحل اولیه است، و (2) خوردگی حفره‌ای از حمله الکتروشیمیایی، ایجاد حفره‌های سطحی از طریق حذف مواد. در یاتاقان‌ها، حفره‌دار شدن اغلب به عنوان یک شکل اولیه یا خفیف در نظر گرفته می‌شود. پوسته پوسته شدن, در حالی که در چرخ‌دنده‌ها، حفره‌دار شدن به عنوان یک حالت خرابی خاص متمایز از شکستگی دندانه یا سایش بیش از حد شناخته می‌شود.
حفره‌دار شدن باعث ایجاد زبری سطح و تمرکز تنش می‌شود که ... لرزش و سر و صدا، و اگر اصلاح نشود، شروع حفره می‌تواند به پوسته‌های بزرگتر و در نهایت خرابی قطعه منجر شود.
انواع حفره‌دار شدن
۱. حفره‌دار شدن ناشی از خستگی (مکانیکی)
نتایج حاصل از خستگی تماس غلتشی:
میکروپیتینگ
- اندازه: گودال‌های بسیار کوچک (قطر ۱۰ تا ۵۰ میکرومتر)
- ظاهر: بافت سطح خاکستری مات، به سختی با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است
- مکان: متمرکز در مناطق پراسترس
- پیشرفت: بسته به شرایط می‌تواند به سمت ماکروپیتینگ پیشرفت کند یا تثبیت شود
- رایج در: چرخ دنده هایی با لایه نازک روان کننده، یاتاقان های پرسرعت
ماکروپیتینگ (حفره سازی اولیه)
- اندازه: قطر ۱-۵ میلی‌متر، عمق ۰.۱-۰.۵ میلی‌متر
- ظاهر: دهانه‌ها یا گودال‌های کاملاً قابل مشاهده
- روند: ترک خستگی زیرسطحی به سطح منتشر می‌شود
- پیشرفت: معمولاً به لکه‌های بزرگتری تبدیل می‌شود
- بازه زمانی: ممکن است ماه‌ها تا سال‌ها طول بکشد تا به شکست منجر شود
۲. خوردگی حفره‌ای (شیمیایی)
نتایج حاصل از فرآیندهای الکتروشیمیایی:
- علت: رطوبت، اسیدها یا مواد شیمیایی در تماس با سطوح یاتاقان
- ظاهر: حفره‌های ناهموار و به رنگ زنگ‌زدگی که اغلب حاوی محصولات خوردگی هستند
- توزیع: ممکن است به جای اینکه در مناطق بارگذاری محدود باشد، در سراسر سطوح گسترده باشد
- عمق: معمولاً در ابتدا کم‌عمق‌تر از گودال‌های خستگی هستند
- عوامل افزایش استرس: حفره‌های خوردگی به عنوان محل‌های شروع ترک‌های خستگی عمل می‌کنند.
۳. سوراخکاری الکتریکی
- علت: عبور جریان الکتریکی از یاتاقان باعث ایجاد قوس الکتریکی می‌شود
- ظاهر: دهانه‌های کوچک و نزدیک به هم با الگوهای منظم (شیاردار)
- رایج در: موتورهای دارای درایو VFD، اتصال زمین ناکافی شفت
- مشخصه: ظاهر تخته‌ای یا موج‌دار
- تشخیص: الگوی متمایز در بازرسی بصری
روش‌های تشخیص
تحلیل ارتعاشات
حفره‌دار شدن، ارتعاشات مشخصی ایجاد می‌کند:
- مرحله اولیه: افزایش اندک در ارتعاش فرکانس بالا
- فرکانس‌های خطا: ظاهر بی پی اف او, بی پی اف آی، یا بی اس اف بسته به مکان
- تحلیل پوششی: موثرترین روش برای تشخیص حفره دار شدن در مراحل اولیه
- پیشرفت: دامنه و تعداد هارمونیک‌ها با رشد حفره‌ها افزایش می‌یابد
بازرسی بصری
- نیاز به جداسازی یاتاقان یا دسترسی به بروسکوپ دارد
- به دنبال نواحی خاکستری مات (ریزپیت) یا دهانه‌های قابل مشاهده (ماکروپیت) باشید.
- تعداد و اندازه گودال‌ها را برای ارزیابی شدت بشمارید
- عکس برای مستندسازی و ترند شدن
آنالیز روغن
- ذرات فلزی در نمونه‌های روغن نشان‌دهنده حذف مواد فعال هستند.
- فروگرافی، مورفولوژی ذرات را که مشخصه حفره‌دار شدن در مقابل سایش است، نشان می‌دهد.
- افزایش غلظت ذرات نشان دهنده آسیب پیشرونده است
تست اولتراسونیک
- زبری سطح ناشی از حفره‌دار شدن، انتشار امواج فراصوت را افزایش می‌دهد
- آشکارسازهای سونوگرافی قابل حمل برای نظارت غیرتهاجمی
- موثر برای تشخیص زودهنگام قبل از برطرف شدن علائم ارتعاش
علل و پیشگیری
پیشگیری از خستگی ناشی از حفره دار شدن
- رتبه‌بندی مناسب بلبرینگ: بلبرینگی را انتخاب کنید که عمر مفید آن L10 و بیشتر از سرویس مورد نیاز باشد.
- روغن کاری مناسب: از ضخامت کافی لایه رنگ اطمینان حاصل کنید (نسبت λ > 3)
- پاکیزگی: آلودگی‌هایی که باعث افزایش استرس می‌شوند را به حداقل برسانید
- Alignment: جلوگیری از بارگذاری لبه ناشی از ناهمراستایی
- کنترل بار: از بارگذاری بیش از حد خودداری کنید (عمر یاتاقان ∝ ۱/بار³)
پیشگیری از خوردگی حفره‌ای
- آب بندی موثر: جلوگیری از نفوذ رطوبت
- روان کننده مناسب: از روان‌کننده‌های حاوی بازدارنده‌های خوردگی استفاده کنید
- مواد مقاوم در برابر خوردگی: بلبرینگ‌های فولادی ضد زنگ برای محیط‌های مرطوب
- حفاظت از انبار: محافظت از یاتاقان‌های یدکی در برابر رطوبت
- پیشگیری از تراکم: از چرخه حرارتی که باعث تراکم می‌شود، اجتناب کنید
پیشگیری از خوردگی الکتریکی
- اتصال صحیح شفت به زمین در کاربردهای موتور VFD
- یاتاقان‌های عایق‌بندی شده برای یک سر موتور
- عناصر نورد سرامیکی (غیر رسانا)
- جریان‌های یاتاقان را حذف یا به حداقل برسانید
حفره دار شدن در چرخ دنده ها
در کاربردهای چرخ‌دنده، حفره‌دار شدن ویژگی‌های خاصی دارد:
سوراخ شدن دندانه چرخ دنده
- روی سطوح دندان در ناحیه تماس رخ می‌دهد
- نزدیک خط زمین، جایی که لغزش و غلتش با هم ترکیب می‌شوند، متمرکز شده است
- ایجاد نویز و لرزش مشخص در فرکانس مش دنده
- می‌تواند در مقادیر متوسط برای برخی کاربردها قابل قبول باشد
- پوسیدگی بیش از حد منجر به شکستگی دندان می‌شود
تشخیص
- افزایش یافته فرکانس مش دنده لرزش
- باندهای جانبی در فرکانس‌های شفت
- تغییرات نویز قابل شنیدن
- بازرسی بصری از کناره‌های دندان
ارزیابی شدت
معیارهای شدت حفره دار شدن یاتاقان
- آغازین: چند میکروپیت پراکنده،, <5% از ناحیه بار تحت تأثیر قرار گرفته است
- نور: حفره قابل مشاهده، 5-25% از مساحت ناحیه بار
- متوسط: حفره‌های گسترده، ناحیه ۲۵-۵۰۱TP3T، شروع به یکی شدن می‌کنند
- شدید: > ناحیه 50%، گودال‌ها به هم متصل شده و پوسته پوسته می‌شوند، نیاز به تعویض فوری است
معیارهای تصمیم‌گیری
- ادامه عملیات: شروع به ایجاد حفره‌های کوچک با نظارت
- جایگزینی طرح: ایجاد حفره متوسط، زمان تعویض را ظرف ۱ تا ۳ ماه تنظیم کنید
- جایگزینی فوری: گودبرداری شدید، در اولین فرصت تعویض شود
- خاموش کردن اضطراری: پیشرفت سریع، لرزش یا دمای بالا
حفره‌دار شدن یک مرحله میانی مهم در تخریب یاتاقان است - جدی‌تر از سایش سطحی عمومی اما در صورت تشخیص زودهنگام، به طور بالقوه قابل مدیریت است. از طریق نظارت بر ارتعاش با تجزیه و تحلیل پوشش و شیوه‌های نگهداری مناسب، حفره‌دار شدن را می‌توان در مراحل اولیه آن شناسایی کرد و امکان نگهداری برنامه‌ریزی شده را قبل از پیشرفت به سمت خرابی‌های فاجعه‌بار پوسته‌پوسته شدن فراهم کرد.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 