Laakereiden ja hammaspyörien pistekorroosion ymmärtäminen
Määritelmä: Mitä on pistemäinen syöpyminen?
Pitkiminen on pienten onteloiden, kraatterien tai painaumien muodostumista laakerikehän, vierintäelimen tai hammaspyörän hampaiden pinnalle. Kuoppautuminen voi johtua kahdesta eri mekanismista: (1) väsymyspisteet vierintäkosketusväsymisestä, joka edustaa varhaisen vaiheen pinnan väsymisvauriota, ja (2) korroosiopiste sähkökemialliselta hyökkäykseltä, jolloin materiaalin poistuminen aiheuttaa pintaonteloita. Laakereissa pistekorroosiota pidetään usein varhaisena tai lievänä ongelmana. lohkeilu, kun taas vaihteissa pistekorroosio tunnistetaan erityiseksi vikaantumistavaksi, joka eroaa hampaan rikkoutumisesta tai liiallisesta kulumisesta.
Kuoppautuminen aiheuttaa pinnan karheutta ja jännityskeskittymiä, jotka tuottavat tärinä ja kohinaa, ja jos sitä ei korjata, kuopan muodostuminen voi edetä suuremmiksi lohkeamisiksi ja lopulta komponenttien vikaantumiseksi.
Pittingin tyypit
1. Väsymyspistevauriot (mekaaninen)
Vierintäkosketuksen väsymisen tulokset:
Mikrokuopitus
- Koko: Hyvin pienet kuopat (halkaisija 10–50 mikrometriä)
- Ulkonäkö: Mattaharmaa pintarakenne, tuskin paljaalla silmällä näkyvä
- Sijainti: Keskittyy korkean stressin alueille
- Eteneminen: Voi edetä makropitoitumiseen tai vakiintua olosuhteista riippuen
- Yleinen: Ohuilla voitelukalvoilla varustetut hammaspyörät, suurnopeuslaakerit
Makropisteytys (alkupisteytys)
- Koko: Halkaisija 1–5 mm, syvyys 0,1–0,5 mm
- Ulkonäkö: Selvästi näkyvät kraatterit tai kuopat
- Prosessi: Pinnanalainen väsymishalkeama leviää pintaan
- Eteneminen: Kasvaa yleensä suuremmiksi lohkareiksi
- Aikataulu: Epäonnistuminen voi kestää kuukausista vuosiin
2. Korroosiopistekorroosio (kemiallinen)
Sähkökemiallisten prosessien tulokset:
- Aiheuttaa: Kosteus, hapot tai kemikaalit kosketuksissa laakeripintoihin
- Ulkonäkö: Karkeat, ruosteenväriset kuopat, joissa on usein korroosiotuotteita
- Jakelu: Voi olla laajalle levinnyt pinnoille eikä rajoittunut kuormitusalueille
- Syvyys: Tyypillisesti aluksi matalampi kuin väsymiskuopat
- Stressin nostajat: Korroosiokuopat toimivat väsymishalkeamien syntymispaikkoina
3. Sähköinen pistekorroosio
- Aiheuttaa: Laakerin läpi kulkeva sähkövirta aiheuttaa valokaaren
- Ulkonäkö: Pieniä, tiheästi toisistaan etäisyydellä olevia kraattereita säännöllisissä kuvioissa (uurteissa)
- Yleinen: VFD-käyttöisillä moottoreilla on riittämätön akselin maadoitus
- Ominaisuus: Pyykkilauta tai aallotettu ulkonäkö
- Havaitseminen: Erottuva kuvio silmämääräisessä tarkastuksessa
Havaitsemismenetelmät
Tärinäanalyysi
Pistemäinen värähtely tuottaa ominaisia värähtelysignaaleja:
- Varhainen vaihe: Pieni lisääntyminen korkeataajuisessa värähtelyssä
- Vikataajuudet: Ulkonäkö BPFO, BPFI, tai BSF sijainnista riippuen
- Kirjekuorianalyysi: Tehokkain varhaisvaiheen syöpymisen havaitsemiseen
- Eteneminen: Amplitudi ja harmonisten määrä kasvavat kuoppien kasvaessa
Visuaalinen tarkastus
- Vaatii laakerin purkamisen tai boroskooppiyhteyden
- Etsi harmaita matta-alueita (mikropitting) tai näkyviä kraattereita (makropitting)
- Laske ja mittaa kuopat vakavuuden arvioimiseksi
- Valokuva dokumentointia ja trendien kuvaamista varten
Öljyanalyysi
- Öljynäytteiden metallihiukkaset osoittavat aktiivista materiaalin poistumista
- Ferrografia osoittaa hiukkasten morfologian, joka on tyypillistä pistekorroosiolle ja kulumiselle
- Kasvava hiukkaspitoisuus osoittaa progressiivista vauriota
Ultraäänitestaus
- Pinnan karheus pisteistä lisää ultraäänisäteilyä
- Kannettavat ultraäänidetektorit ei-invasiiviseen seurantaan
- Tehokas varhaiseen havaitsemiseen ennen tärinän oireiden häviämistä
Syyt ja ehkäisy
Väsymyspisteiden ehkäisy
- Riittävä laakeriluokitus: Valitse laakeri, jonka L10-käyttöikä ylittää vaaditun huoltokerran
- Oikea voitelu: Varmista riittävä kalvonpaksuus (λ-suhde > 3)
- Puhtaus: Minimoi stressiä aiheuttavaa kontaminaatiota
- Kohdistuminen: Estä reunan kuormitus virhekohdistuksesta
- Kuorman hallinta: Vältä ylikuormitusta (laakerin käyttöikä ∝ 1/Kuormitus³)
Korroosion pistekorroosion ehkäisy
- Tehokas tiivistys: Estä kosteuden pääsy
- Oikea voiteluaine: Käytä korroosionestoaineita sisältäviä voiteluaineita
- Korroosionkestävät materiaalit: Ruostumattomasta teräksestä valmistetut laakerit märkiin olosuhteisiin
- Tallennussuojaus: Suojaa varalaakerit kosteudelta
- Kondensaation estäminen: Vältä kondensaatiota aiheuttavia lämpösyklejä
Sähköisten pistekorroosion estäminen
- Oikea akselin maadoitus taajuusmuuttajamoottoreissa
- Eristetyt laakerit moottorin toisessa päässä
- Keraamiset vierintäelementit (ei-johtavat)
- Poistaa tai minimoida laakerivirrat
Pitting in Gears
Vaihteistosovelluksissa pistekorroosiolla on erityisiä ominaisuuksia:
Hammasrattaiden syöpyminen
- Esiintyy hampaiden pinnoilla kontaktialueella
- Keskittynyt lähelle kaltevuuslinjaa, jossa liukuminen ja vierintä yhdistyvät
- Luo tyypillistä ääntä ja tärinää vaihteen kytkeytymistaajuudella
- Voidaan hyväksyä kohtuullisina määrinä joissakin sovelluksissa
- Liiallinen syöpyminen johtaa hampaiden rikkoutumiseen
Havaitseminen
- Lisääntynyt hammaspyörän kytkentätaajuus tärinä
- Sivukaistat akselitaajuuksilla
- Kuuluvat kohinan muutokset
- Hammasreunojen silmämääräinen tarkastus
Vakavuusarviointi
Laakerin syöpymisvakavuuden kriteerit
- Alkuvaihe: Muutamia hajallaan olevia mikrokuoppia, < 5% kuormitusalueesta vaikuttaa
- Valo: Näkyvä kuoppautuminen, 5-25% kuorma-alueella
- Kohtalainen: Laaja kuoppautuminen, alue 25-50%, alkaa tiivistyä
- Vaikea: > 50%-alue, kuopat yhdistyvät muodostaen lohkeamia, välitön vaihto vaaditaan
Päätöskriteerit
- Jatka toimintoa: Alkaa lievään syöpymiseen seurannan avulla
- Suunnitelman korvaaminen: Kohtalaista syöpymistä, aikataulun muutos 1–3 kuukauden kuluessa
- Kiireellinen vaihto: Voimakasta syöpymistä, vaihda heti tilaisuuden tullen
- Hätäpysäytys: Nopea eteneminen, korkea tärinä tai lämpötila
Kuoppautuminen on tärkeä välivaihe laakerin kulumisessa – vakavampi kuin yleinen pinnan kuluminen, mutta mahdollisesti hallittavissa, jos se havaitaan varhaisessa vaiheessa. Tärinän seurannan, vaippakuoren analyysin ja asianmukaisten huoltokäytäntöjen avulla kuoppautuminen voidaan tunnistaa varhaisessa vaiheessa, mikä mahdollistaa suunnitellun huollon ennen kuin se etenee katastrofaalisiin lohkeiluvaurioihin.
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 