Vierintälaakereiden lohkeilun ymmärtäminen
Määritelmä: Mitä on lohkeilu?
Lohkeilu (kutsutaan myös lohkeiluksi, murtumaksi tai syöpymiseksi, kun se on pieni) on paikallinen materiaalin lohkeilu, lohkeilu tai murtuminen laakerikehän tai vierintäelementin pinnasta vierintäkosketuksen väsymisen vuoksi. Lohko näkyy kraatterina, kuoppana tai siruna, jossa materiaalinpala on irronnut pinnasta ja jättänyt jälkeensä karhean, vaurioituneen alueen. Kun vierintäelementit kulkevat lohkeaman yli, ne tuottavat iskuvoimia, jotka luovat ominaispiirteitä. tärinä tiettynä ajankohtana laakerivikataajuudet.
Lohkoilu on yleisin ja normaali laakerin vikaantumistapa, joka edustaa laakerin väsymisikän loppua. Se eroaa käyttää (asteittainen materiaalin poisto) tai pistemäinen (korroosion aiheuttama pintavaurio). Lohkeilu on havaittavissa värähtelyanalyysi kuukausia ennen kuin laakeri pettää kokonaan, mikä tekee siitä keskeisen kohteen ennakoivissa huolto-ohjelmissa.
Lohkeilun fyysinen mekanismi
Vierintäkosketuksen väsymisprosessi
Lohkelointi kehittyy progressiivisen väsymisprosessin kautta:
- Syklinen kuormitus: Joka kerta, kun vierintäelementti ohittaa vierintäradan pisteen, se luo hertsiläisen kosketusjännityksen (tyypillisesti 1000–3000 MPa).
- Maanalainen leikkausjännitys: Suurin leikkausjännitys esiintyy hieman pinnan alapuolella (tyypillisesti 0,2–0,5 mm syvyydessä)
- Halkeaman alkaminen: Miljoonien tai miljardien syklien jälkeen mikroskooppinen halkeama alkaa maanalaisen jännityspitoisuuden kohdalla
- Halkeaman eteneminen: Halkeama kasvaa pinnan suuntaisesti, sitten haarautuu pintaa kohti ja syvemmälle materiaaliin
- Materiaalien erottelu: Halkeamien verkosto eristää palan materiaalia
- Roiskeiden muodostuminen: Eristynyt materiaali irtoaa jättäen kraatterin tai kuopan
Tyypilliset roiskeiden ominaisuudet
- Koko: Aluksi halkaisijaltaan 1–5 mm, voi kasvaa 10–20 mm:iin tai suuremmaksi
- Syvyys: 0,2–2 mm syvälle karkaistuun koteloon
- Muoto: Epäsäännöllinen kraatteri, jossa on karkea pohja ja reunat
- Sijainti: Useimmiten ulkokehän päällä kuormitusalueella
- Ulkonäkö: Metallinen, kirkas pinta, jossa aluksi terävät reunat; tummuu käytön jatkuessa
Syyt ja myötävaikuttavat tekijät
Normaali väsymyselämä
- Kaikilla laakereilla on rajallinen väsymisikä (L10-ikä – 90% on säilynyt tähän pisteeseen asti)
- Lohkeilu on odotettavissa oleva käyttöiän lopun vikaantumistapa
- Oikein valittu laakeri varmistaa riittävän käyttöiän sovelluksessa
- Ei vika, jos se ilmenee laskennallisen L10-käyttöiän aikana tai sen jälkeen
Ennenaikaisen lohkeilun syyt
- Ylikuormitus: Laakerin nimellisarvoa suuremmat kuormat lyhentävät käyttöikää huomattavasti (Life ∝ 1/Load³)
- Huono voitelu: Riittämätön kalvonpaksuus lisää pintajännitystä
- Saastuminen: Hiukkaset, jotka aiheuttavat jännitysnousuja, jotka käynnistävät halkeamia
- Väärin kohdistus: Reunakuormitus, joka aiheuttaa suuria paikallisia jännityksiä
- Väärä asennus: Asennuksen aikana syntyneet vauriot, jotka aiheuttavat varhaisia vikoja
- Korroosio: Pintakuopat toimivat halkeamien syntymispaikkoina
- Materiaaliviat: Laakeriteräksen sulkeumat
Tärinän havaitseminen lohkeilun aikana
Varhainen vaihe (mikro-roiske)
- Spall < 1–2 mm halkaisija
- Pieniä piikkejä laakerivikojen taajuuksilla kirjekuorispektri
- Ei välttämättä näy vakioasetuksissa FFT spektri
- Amplitudi kirjekuoressa: 0,5–2 g
- Jäljellä oleva käyttöikä: tyypillisesti 6–18 kuukautta
Keskivaikea vaihe
- Lohko halkaisijaltaan 2–10 mm
- Selkeät vikataajuuspiikit sekä FFT- että verhokäyräspektreissä
- 2-3 harmoniset näkyvä
- Alku sivukaista muodostuminen
- Amplitudi: 2–10 g
- Jäljellä oleva elinikä: 2–6 kuukautta
Pitkälle edennyt vaihe
- Lohko > 10 mm, voi olla useita lohkeamia
- Erittäin suuren amplitudin omaavien vikataajuuspiikkien
- Lukuisia harmonisia yliaaltoja (4–8 tai enemmän)
- Monimutkainen sivukaistarakenne
- Kohonnut melutaso
- Amplitudi: > 10 g
- Jäljellä oleva elinikä: Päivistä viikkoihin
Vakava/kriittinen vaihe
- Laaja lohkeilu, useita vikoja
- Laajakaistan kohina hallitseva
- Yksittäisten vikataajuuksien voi olla vaikea ymmärtää
- Erittäin korkea kokonaisvärähtely
- Laakerin ääni kuuluu
- Kohonnut lämpötila
- Välitön vika – välitön vaihto vaaditaan
Eteneminen ja toissijaiset vauriot
Roiskeiden kasvu
Kun roiskeet ovat alkaneet, ne kasvavat asteittain:
- Iskukuormitus lohkeamien reunoilla aiheuttaa suurta jännitystä
- Viereinen materiaali väsyy nopeammin
- Lohkeilee ulospäin ja syvenee
- Eksponentiaalinen kasvuvauhti – pienet lohkeamat voivat kasvaa suuriksi viikoissa
Toissijainen vaurio
Lohkeilu luo roskia, jotka aiheuttavat kaskadivaurioita:
- Roskat syntyvät: Lohkeamien metallihiukkaset kiertävät laakerissa
- Kolmen kappaleen hankaus: Roskat toimivat hiontamassana
- Toissijaiset roiskeet: Roskat aiheuttavat uusia lohkeamia muilla alueilla
- Nopea heikkeneminen: Kun lohkeamia on useita, vikaantuminen kiihtyy
- Täydellinen epäonnistuminen: Lopulta laakeri menettää kaiken kuormankantokykynsä
Vastaus ja korjaavat toimenpiteet
Havaittaessa
- Vahvista diagnoosi: Varmista, että vikataajuus vastaa laakerin geometriaa
- Vakavuuden arviointi: Määritä vaihe amplitudin ja harmonisten perusteella
- Lisää seurantaa: Vaihda kuukausittaisesta viikoittaiseen tai päivittäiseen vakavuuden mukaan
- Aikataulun vaihto: Suunnittele laakerinvaihto asianmukaisen seisokkiajan aikana
- Hanki laakeri: Tilaa korvaava tuote (tarkista oikea malli ja tekniset tiedot)
Hätäindikaattorit
Välitöntä sammutusta suositellaan, jos:
- Tärinän amplitudi kaksinkertaistuu alle viikossa
- Laakerin lämpötila nousee nopeasti (> 5 °C yhdessä vuorossa)
- Laakerin hankausta, vinkumista tai karheutta kuuluu
- Useita laakeritaajuuksia esiintyy (useita vikoja)
- Voiteluaineen hävikki tai näkyvä kontaminaatio
Ennaltaehkäisy suunnittelun ja kunnossapidon avulla
Suunnitteluvaihe
- Valitse laakerit, joilla on riittävä käyttöikä (L10 > vaadittu käyttöikä)
- Varmista asianmukainen voitelujärjestelmä
- Suunnittele tehokas tiivistys
- Varmista riittävä jäähdytys käyttöolosuhteissa
Asennusvaihe
- Puhtaat asennuskäytännöt
- Oikeat asennustyökalut (estävät asennusvaurioita)
- Tarkista oikea laakerivälys
- Tarkka kohdistus
Operaatiovaihe
- Tärinänvalvontaohjelma verhokäyräanalyysillä
- Voiteluohjelma (välit, määrät, laatu)
- Lämpötilan valvonta
- Hyvä tasapainotuslaatu dynaamisten kuormien minimoimiseksi
Lohkoilu on laakerin väsymisikän väistämätön päätepiste, mutta asianmukaisen laakerivalinnan, asennuksen, voitelun ja kunnonvalvonnan avulla laakerin käyttöikä voidaan maksimoida ja viat havaita riittävän varhain, jotta estetään toissijaiset vauriot ja mahdollistetaan suunniteltu ja kustannustehokas huolto.
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 