Razumijevanje trošenja ležajeva
Definicija: Što je trošenje ležaja?
Habanje ležaja je progresivni gubitak materijala s površina ležaja (kolutova, kotrljajućih elemenata i kaveza) kroz mehaničke procese poput abrazije, adhezije, korozije ili zamora površine. Za razliku od iznenadnih kvarova uzrokovanih zamorom, trošenje ležaja je postupan proces degradacije koji se povećava zazori ležajeva, smanjuje preciznost i u konačnici dovodi do funkcionalnog kvara kada zazori postanu preveliki ili površinsko oštećenje postane ozbiljno.
Istrošenost ležaja se detektira kroz vibracija praćenje (povećanje visokofrekventnog sadržaja i ukupnih razina), praćenje temperature (promjene trenja) i fizički pregled (vidljivi obrasci trošenja, povećani zazor). Razumijevanje mehanizama trošenja omogućuje pravilan odabir ležajeva, postupke podmazivanja i strategije održavanja.
Mehanizmi trošenja ležajeva
1. Abrazivno trošenje
Najčešći mehanizam trošenja u industrijskim ležajevima:
- Uzrok: Tvrde čestice (prljavština, metalne strugotine, ostaci habanja) ulaze u ležaj
- Postupak: Čestice zarobljene između kotrljajućih elemenata i prstenova djeluju poput brusne paste
- Proizlaziti: Materijal uklonjen s mekših površina (obično trkališta), stvarajući žljebove ili polirane tragove trošenja
- Stopa: Proporcionalno stupnju onečišćenja i tvrdoći čestica
- Prevencija: Učinkovito brtvljenje, filtracija, čiste prakse montaže
2. Trošenje od ljepila (oštećenje)
Javlja se pri graničnom podmazivanju ili uvjetima suhog kontakta:
- Uzrok: Nedovoljno podmazivanje što omogućuje kontakt metala s metalom
- Postupak: Mikroskopsko zavarivanje i kidanje na kontaktnim točkama
- Proizlaziti: Grube, obojene površine; prijenos materijala između prstenova i kotrljajućih elemenata
- Napredak: Može se brzo eskalirati nakon što se započne
- Prevencija: Dovoljna količina i kvaliteta podmazivanja
3. Trošenje uzrokovano pražnjenjem (lažno brineliranje)
Javlja se u stacionarnim ili oscilirajućim ležajevima:
- Uzrok: Oscilatorno gibanje male amplitude dok se ležaj ne okreće (vibracije tijekom transporta ili skladištenja)
- Postupak: Mikroklizanje između kotrljajućih elemenata i prstenova stvara oksidne ostatke
- Proizlaziti: Crvenkastosmeđe naslage na kontaktnim područjima, plitka udubljenja
- Vizualno: Izgled sličan pravom brineliranju, ali bez trajne deformacije
- Prevencija: Izolacija vibracija tijekom skladištenja/transporta, lagana rotacija ležaja ili odgovarajuće prednaprezanje
4. Korozivno trošenje
- Uzrok: Vlaga, kemikalije ili agresivna okruženja
- Postupak: Kemijski napad koji stvara koroziju i hrapavost površine
- Proizlaziti: Naslage boje hrđe, hrapave površine, gubitak materijala
- Uobičajeno u: Prerada hrane, morski okoliši, kemijski pogoni
- Prevencija: Ležajevi otporni na koroziju, učinkovito brtvljenje, pravilan odabir maziva
5. Erozivno trošenje
- Uzrok: Brzi tok fluida koji nosi čestice
- Uobičajeno u: Kontaminirana maziva s cirkulacijskim sustavima
- Proizlaziti: Glatko erodirane površine, uklanjanje materijala
- Prevencija: Filtracija, čista maziva, odgovarajući dizajn brtvi
Simptomi vibracija istrošenosti ležaja
Postupne promjene
Habanje uzrokuje karakteristične progresivne promjene vibracija:
- Povećanje ukupne razine: Ukupna RMS vibracija postupno se povećava
- Visokofrekventni sadržaj: Više energije u visokofrekventnom području (> 1000 Hz)
- Šum širokopojasnog interneta: Povišena razina šuma u cijelom spektru
- Višestruki mali vrhovi: Umjesto učestalosti jednog dominantnog defekta
- Gubitak praćenja: 1× vrh može postati manje istaknut u odnosu na više frekvencije
Razlikovanje habanja od nedostataka
| Karakteristično | Lokalizirani defekt (ljuštenje) | Opća odjeća |
|---|---|---|
| Frekvencije kvarova | Jasni vrhovi BPFO, BPFI, BSF | Nema jasnih frekvencija nedostataka |
| Izgled spektra | Diskretni vrhovi s harmonicima | Širok povišeni prag buke |
| Napredak | Eksponencijalni rast amplitude | Postupno linearno povećanje |
| Analiza omotnice | Snažan odziv, jasni vrhovi | Umjereno povećanje širokopojasnog interneta |
| Vrijeme do kvara | Tjedni do mjeseci nakon otkrivanja | Mjeseci do godine postupne degradacije |
Metode detekcije
Praćenje vibracija
- Trend ukupnih RMS razina tijekom vremena
- Praćenje visokofrekventnog ubrzanja (HFD – indikator visokofrekventnog kvara)
- Crest faktor može ostati relativno normalan (za razliku od ljuštenja gdje se povećava)
- Kurtoza ne pokazuje dramatične promjene (raspoređeno trošenje u odnosu na diskretne utjecaje)
Praćenje temperature
- Trend temperature ležaja
- Habanje često uzrokuje porast temperature zbog većeg trenja
- Postupni porast (2-5°C/godišnje) ukazuje na progresivno trošenje
- Nagli skokovi ukazuju na prijelaz na ozbiljniju štetu
Ultrazvučno praćenje
- Ultrazvučne emisije se povećavaju s hrapavošću površine
- Učinkovito za otkrivanje trošenja u ranoj fazi
- Prijenosni ultrazvučni instrumenti za preglede na ruti
Analiza ulja
- Ostaci habanja u uzorcima ulja
- Brojanje i analiza čestica
- Ferografija koja prikazuje karakteristike čestica trošenja
- Povećanje koncentracije čestica ukazuje na progresivno trošenje
Uzroci i faktori koji doprinose
Vezano za podmazivanje
- Nedovoljna količina lubrikanta (gladovanje)
- Pogrešna viskoznost maziva za radne uvjete
- Kontaminirano mazivo (čestice, voda, kemikalije)
- Degradirano mazivo (oksidacija, gubitak aditiva)
- Nepravilni intervali ponovnog podmazivanja
Radni uvjeti
- Prekomjerna opterećenja ležajeva (statička ili dinamička)
- Visoke radne temperature
- Zagađeni okoliš
- Nedovoljno brtvljenje što omogućuje ulazak čestica
- Vibracije iz vanjskih izvora (oprema u blizini)
Instalacija i održavanje
- Nepravilna instalacija uzrokuje neusklađenost
- Nepravilan odabir zazora ležaja
- Kontaminacija tijekom instalacije
- Oštećene brtve omogućuju ulazak kontaminacije
Prevencija i produljenje života
Najbolje prakse podmazivanja
- Koristite ispravnu vrstu i stupanj maziva za primjenu
- Održavajte odgovarajuću razinu maziva (ni previše ni premalo)
- Utvrdite odgovarajuće intervale podmazivanja
- Pratiti stanje maziva, zamijeniti ga kada se pogorša
- Koristite čiste postupke tijekom podmazivanja
Kontrola kontaminacije
- Učinkovito brtvljenje za sprječavanje ulaska čestica
- Čiste prakse instalacije
- Filtrirani sustavi podmazivanja gdje je primjenjivo
- Kontrole okoliša (zatvoreni prostori, pozitivni tlak)
- Redovita inspekcija i zamjena brtvi
Upravljanje operativnim uvjetima
- Rad unutar granica konstrukcije ležaja (opterećenje, brzina, temperatura)
- Održavajte dobro ravnoteža kako bi se smanjila dinamička opterećenja
- Osigurajte preciznost poravnanje kako bi se spriječilo opterećenje rubova
- Kontrolirajte radne temperature hlađenjem ako je potrebno
Trošenje ležajeva, iako postupno i manje dramatično od iznenadnih kvarova uslijed ljuštenja, predstavlja značajan dio propadanja ležajeva u industrijskoj upotrebi. Pravilno podmazivanje, kontrola onečišćenja i praćenje stanja omogućuju rano otkrivanje i planiranu zamjenu ležajeva prije nego što trošenje uznapreduje do funkcionalnog kvara, optimizirajući pouzdanost opreme i troškove održavanja.
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 