درک سایش یاتاقان
تعریف: سایش بلبرینگ چیست؟
سایش بلبرینگ فرسایش، از بین رفتن تدریجی مواد از سطوح یاتاقان (قاب‌ها، اجزای غلتشی و قفس) از طریق فرآیندهای مکانیکی مانند سایش، چسبندگی، خوردگی یا خستگی سطحی است. برخلاف خرابی‌های ناگهانی ناشی از پوسته پوسته شدن ناشی از خستگی، فرسایش یاتاقان یک فرآیند تخریب تدریجی است که افزایش می‌یابد. فاصله بین یاتاقان‌ها, ، دقت را کاهش می‌دهد و در نهایت منجر به خرابی عملکردی می‌شود، زمانی که فواصل بیش از حد زیاد می‌شوند یا آسیب سطحی شدید می‌شود.
سایش یاتاقان از طریق ... قابل تشخیص است. لرزش پایش (افزایش محتوای فرکانس بالا و سطوح کلی)، پایش دما (تغییرات در اصطکاک) و بازرسی فیزیکی (الگوهای سایش قابل مشاهده، افزایش لقی). درک مکانیسم‌های سایش، انتخاب صحیح یاتاقان، روش‌های روانکاری و استراتژی‌های نگهداری را ممکن می‌سازد.
مکانیسم‌های سایش یاتاقان
۱. سایش ساینده
رایج‌ترین مکانیزم سایش در یاتاقان‌های صنعتی:
- علت: ذرات سخت (خاک، تراشه‌های فلزی، بقایای سایش) که وارد یاتاقان می‌شوند
- روند: ذرات به دام افتاده بین عناصر غلتشی و حلقه‌ها مانند ترکیبات ساینده عمل می‌کنند
- نتیجه: موادی که از سطوح نرم‌تر (معمولاً پیست‌ها) برداشته می‌شوند و شیارها یا رد سایش صیقلی ایجاد می‌کنند
- نرخ: متناسب با سطح آلودگی و سختی ذرات
- پیشگیری: آب‌بندی مؤثر، فیلتراسیون، شیوه‌های مونتاژ تمیز
۲. سایش چسبنده (خش‌دار شدن)
در شرایط روانکاری مرزی یا تماس خشک رخ می‌دهد:
- علت: روانکاری ناکافی که باعث تماس فلز با فلز می‌شود
- روند: جوش و پارگی میکروسکوپی در نقاط تماس
- نتیجه: سطوح ناهموار و تغییر رنگ یافته؛ انتقال مواد بین رینگ‌ها و اجزای غلتشی
- پیشرفت: می‌تواند به سرعت پس از شروع تشدید شود
- پیشگیری: مقدار و کیفیت روغن کاری مناسب
۳. سایش فرتینگ (برینلینگ کاذب)
در یاتاقان‌های ثابت یا نوسانی رخ می‌دهد:
- علت: حرکت نوسانی با دامنه کم در حالی که یاتاقان نمی‌چرخد (ارتعاش در حین حمل و نقل یا انبارداری)
- روند: لغزش ریز بین عناصر غلتشی و حلقه‌ها باعث ایجاد ذرات اکسید می‌شود
- نتیجه: رسوبات قهوه‌ای مایل به قرمز در نواحی تماس، فرورفتگی‌های کم‌عمق
- بصری: ظاهری مشابه برینل واقعی اما بدون تغییر شکل دائمی
- پیشگیری: ایزولاسیون ارتعاش در حین انبارداری/حمل و نقل، چرخش جزئی یاتاقان یا پیش بارگذاری کافی
۴. سایش خورنده
- علت: رطوبت، مواد شیمیایی یا محیط‌های تهاجمی
- روند: حمله شیمیایی که باعث ایجاد حفره و زبری سطح می‌شود
- نتیجه: رسوبات زنگ زده، سطوح ناهموار، از دست دادن مواد
- رایج در: فرآوری مواد غذایی، محیط‌های دریایی، کارخانه‌های شیمیایی
- پیشگیری: یاتاقان‌های مقاوم در برابر خوردگی، آب‌بندی مؤثر، انتخاب روان‌کننده مناسب
۵. سایش فرسایشی
- علت: جریان سیال با سرعت بالا حامل ذرات
- رایج در: روان‌کننده‌های آلوده با سیستم‌های گردش خون
- نتیجه: سطوح فرسایش یافته هموار، حذف مواد
- پیشگیری: فیلتراسیون، روان‌کننده‌های تمیز، طراحی مناسب آب‌بند
علائم ارتعاش ناشی از فرسودگی یاتاقان
تغییرات تدریجی
سایش باعث ایجاد تغییرات ارتعاشی پیشرونده مشخصه می‌شود:
- افزایش سطح کلی: مجموع RMS ارتعاش به تدریج افزایش می‌یابد
- محتوای فرکانس بالا: انرژی بیشتر در محدوده فرکانس بالا (> 1000 هرتز)
- نویز پهنای باند: کف نویز بالا در سراسر طیف
- چندین قله کوچک: به جای فرکانس نقص غالب واحد
- از دست دادن ردیابی: پیک ۱× ممکن است نسبت به فرکانس‌های بالاتر، کم‌رنگ‌تر شود.
تشخیص سایش از نقص
| مشخصه | نقص موضعی (تکه تکه شدن) | لباس عمومی |
|---|---|---|
| فرکانس‌های خطا | پیک‌های BPFO، BPFI و BSF را پاک کنید | فرکانس‌های نقص واضحی وجود ندارد |
| ظاهر طیف | پیک‌های گسسته با هارمونیک‌ها | کف سر و صدای بلند و گسترده |
| پیشرفت | رشد نمایی دامنه | افزایش خطی تدریجی |
| تحلیل پوششی | پاسخ قوی، پیک‌های واضح | افزایش متوسط پهنای باند |
| زمان شکست | هفته‌ها تا ماه‌ها پس از تشخیص | ماه‌ها تا سال‌ها تخریب تدریجی |
روش‌های تشخیص
نظارت بر ارتعاش
- روند کلی سطوح RMS در طول زمان
- نظارت بر شتاب فرکانس بالا (HFD - نشانگر نقص فرکانس بالا)
- ضریب قله ممکن است نسبتاً طبیعی باقی بماند (برخلاف پوسته پوسته شدن که افزایش می‌یابد)
- کورتوز تغییرات چشمگیری نشان نمی‌دهد (سایش توزیع‌شده در مقابل ضربه‌های گسسته)
نظارت بر دما
- روند دمای یاتاقان
- سایش اغلب باعث افزایش دما در اثر اصطکاک بیشتر می‌شود
- افزایش تدریجی (۲-۵ درجه سانتیگراد در سال) نشان دهنده فرسودگی پیشرونده است
- پرش‌های ناگهانی نشان‌دهنده‌ی گذار به آسیب شدیدتر است
مانیتورینگ سونوگرافی
- انتشار امواج فراصوت با افزایش زبری سطح افزایش می‌یابد
- برای تشخیص سایش در مراحل اولیه موثر است
- دستگاه‌های سونوگرافی قابل حمل برای بازرسی‌های مبتنی بر مسیر
آنالیز روغن
- بقایای سایش در نمونه‌های روغن
- شمارش و تجزیه و تحلیل ذرات
- فروگرافی که ویژگی‌های ذرات سایش را نشان می‌دهد
- افزایش غلظت ذرات نشان دهنده فرسایش پیشرونده است
علل و عوامل مؤثر
مربوط به روانکاری
- مقدار ناکافی روان‌کننده (گرسنگی)
- ویسکوزیته نامناسب روان کننده برای شرایط عملیاتی
- روان کننده آلوده (ذرات، آب، مواد شیمیایی)
- روان‌کننده تخریب‌شده (اکسیداسیون، از دست دادن افزودنی‌ها)
- فواصل نامناسب روغن کاری مجدد
شرایط عملیاتی
- بارهای بیش از حد بر روی یاتاقان (استاتیکی یا دینامیکی)
- دمای عملیاتی بالا
- محیط آلوده
- آب‌بندی نامناسب که باعث ورود ذرات می‌شود
- ارتعاش از منابع خارجی (تجهیزات مجاور)
نصب و نگهداری
- نصب نادرست باعث ناهماهنگی می‌شود
- انتخاب نادرست لقی یاتاقان
- آلودگی در حین نصب
- آسیب دیدن آب‌بندها که باعث ورود آلودگی می‌شود
پیشگیری و افزایش طول عمر
بهترین روش‌های روانکاری
- از نوع و درجه روان کننده صحیح برای کاربرد استفاده کنید
- سطح روان کننده را در حد مناسب نگه دارید (نه خیلی زیاد و نه خیلی کم)
- فواصل زمانی مناسب برای روغن کاری مجدد را تعیین کنید
- وضعیت روانکار را زیر نظر داشته باشید، در صورت کاهش کیفیت، آن را تعویض کنید
- در طول روغن کاری از شیوه های تمیز استفاده کنید
کنترل آلودگی
- آب‌بندی مؤثر برای جلوگیری از ورود ذرات
- شیوه‌های نصب تمیز
- سیستم‌های روانکاری فیلتر شده در صورت لزوم
- کنترل‌های محیطی (محفظه‌ها، فشار مثبت)
- بازرسی منظم و تعویض واشر
مدیریت شرایط عملیاتی
- در محدوده طراحی یاتاقان (بار، سرعت، دما) کار کند
- خوب نگه دارید تعادل برای به حداقل رساندن بارهای دینامیکی
- اطمینان از دقت هم‌ترازی برای جلوگیری از بارگذاری لبه
- در صورت نیاز، دمای عملیاتی را از طریق خنک‌کننده کنترل کنید
سایش یاتاقان، اگرچه تدریجی و کمتر از شکست‌های ناگهانی پوسته پوسته شدن چشمگیر است، اما بخش قابل توجهی از تخریب یاتاقان در خدمات صنعتی را تشکیل می‌دهد. روانکاری مناسب، کنترل آلودگی و نظارت بر وضعیت، امکان تشخیص زودهنگام و تعویض برنامه‌ریزی‌شده یاتاقان را قبل از پیشرفت سایش به سمت خرابی عملکردی فراهم می‌کند و هم قابلیت اطمینان تجهیزات و هم هزینه‌های نگهداری را بهینه می‌سازد.
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 