Apa itu Spalling pada Bantalan Elemen Gelinding? • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya. Apa itu Spalling pada Bantalan Elemen Gelinding? • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya.

Apa itu Spalling pada Bantalan Elemen Bergulir?

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Spalling pada Bantalan Elemen Bergulir

Definisi: Apa itu Spalling?

Spalling (juga disebut spall, flaking, atau pitting jika kecil) adalah pengelupasan, chipping, atau fraktur lokal material dari permukaan bantalan atau elemen gelinding akibat kelelahan kontak gelinding. Spall muncul sebagai kawah, lubang, atau chip di mana sepotong material telah terlepas dari permukaan, meninggalkan area yang kasar dan rusak. Ketika elemen gelinding melewati spall, mereka menghasilkan gaya impak yang menciptakan karakteristik getaran pada saat tertentu frekuensi kesalahan bantalan.

Spalling adalah mode kegagalan bantalan yang paling umum dan normal, yang menandakan berakhirnya masa kelelahan bantalan. Hal ini berbeda dengan memakai (penghapusan material secara bertahap) atau mengadu (kerusakan permukaan akibat korosi). Spalling dapat dideteksi melalui analisis getaran bulan sebelum bantalan rusak sepenuhnya, menjadikannya target utama untuk program pemeliharaan prediktif.

Mekanisme Fisik Spalling

Proses Kelelahan Kontak Bergulir

Spalling berkembang melalui proses kelelahan progresif:

  1. Pembebanan Siklik: Setiap kali elemen bergulir melewati suatu titik pada lintasan, hal tersebut menciptakan tegangan kontak Hertzian (biasanya 1000-3000 MPa)
  2. Tegangan Geser Bawah Permukaan: Tegangan geser maksimum terjadi sedikit di bawah permukaan (biasanya kedalaman 0,2-0,5 mm)
  3. Inisiasi Retakan: Setelah jutaan atau milyaran siklus, retakan mikroskopis dimulai pada konsentrasi tegangan bawah permukaan
  4. Perambatan Retak: Retakan tumbuh sejajar dengan permukaan, lalu bercabang ke arah permukaan dan semakin dalam ke dalam material
  5. Pemisahan Material: Jaringan retakan mengisolasi sepotong material
  6. Pembentukan Spall: Material yang terisolasi terlepas, meninggalkan kawah atau lubang

Karakteristik Spall Khas

  • Ukuran: Awalnya berdiameter 1-5 mm, dapat tumbuh hingga 10-20 mm atau lebih
  • Kedalaman: 0,2-2 mm dalam casing yang diperkeras
  • Membentuk: Kawah tidak beraturan dengan dasar dan tepi kasar
  • Lokasi: Paling sering pada balapan luar di zona beban
  • Penampilan: Permukaan metalik, cerah dengan tepi tajam pada awalnya; menjadi gelap seiring penggunaan terus-menerus

Penyebab dan Faktor Penyumbang

Kehidupan Kelelahan Normal

  • Semua bantalan memiliki masa pakai kelelahan yang terbatas (masa pakai L10 – 90% bertahan hingga titik ini)
  • Spalling adalah mode kegagalan yang diharapkan terjadi di akhir masa pakai
  • Pemilihan bantalan yang tepat memastikan masa pakai yang cukup untuk aplikasi
  • Bukan cacat jika terjadi pada atau di luar umur L10 yang dihitung

Penyebab Spalling Prematur

  • Kelebihan beban: Beban yang melebihi nilai bantalan secara drastis mengurangi masa pakai (Masa Pakai ∝ 1/Beban³)
  • Pelumasan yang Buruk: Ketebalan film yang tidak memadai meningkatkan tegangan permukaan
  • Kontaminasi: Partikel yang menciptakan tegangan yang memicu retakan
  • Ketidakselarasan: Beban tepi menciptakan tekanan lokal yang tinggi
  • Instalasi Salah: Kerusakan selama pemasangan yang memicu kegagalan awal
  • Korosi: Lubang permukaan bertindak sebagai lokasi awal retakan
  • Cacat Material: Penyertaan dalam baja bantalan

Deteksi Getaran Spalling

Tahap Awal (Mikro-Spall)

  • Memecahkan Diameter < 1-2 mm
  • Puncak kecil pada frekuensi kesalahan bantalan di spektrum amplop
  • Mungkin tidak terlihat dalam standar FFT spektrum
  • Amplitudo dalam amplop: 0,5-2 g
  • Sisa umur: biasanya 6-18 bulan

Tahap Sedang

  • Spall diameter 2-10 mm
  • Puncak frekuensi kesalahan yang jelas pada spektrum FFT dan amplop
  • 2-3 harmonik bisa dilihat
  • Awal dari pita samping pembentukan
  • Amplitudo: 2-10 g
  • Sisa umur: 2-6 bulan

Tahap Lanjutan

  • Spall > 10 mm, mungkin ada beberapa spall
  • Puncak frekuensi kesalahan amplitudo sangat tinggi
  • Banyak harmonik (4-8 atau lebih)
  • Struktur pita samping yang kompleks
  • Tingkat kebisingan yang ditinggikan
  • Amplitudo: > 10 g
  • Sisa hidup: Hari hingga minggu

Tahap Parah/Kritis

  • Spalling yang luas, banyak cacat
  • Dominan kebisingan pita lebar
  • Frekuensi kesalahan individu mungkin menjadi tidak jelas
  • Getaran keseluruhan sangat tinggi
  • Suara bising yang terdengar dari bantalan
  • Suhu tinggi
  • Kegagalan yang akan segera terjadi – diperlukan penggantian segera

Perkembangan dan Kerusakan Sekunder

Pertumbuhan Spall

Setelah dimulai, spall akan tumbuh secara progresif:

  • Beban benturan pada tepi spall menciptakan tegangan tinggi
  • Material yang berdekatan akan cepat lelah
  • Spall tumbuh keluar dan lebih dalam
  • Tingkat pertumbuhan eksponensial – serpihan kecil dapat menjadi besar dalam hitungan minggu

Kerusakan Sekunder

Pengelupasan menciptakan serpihan yang menyebabkan kerusakan berjenjang:

  • Pembentukan Puing: Partikel logam dari spall bersirkulasi di bantalan
  • Abrasi Tiga Tubuh: Puing-puing bertindak sebagai senyawa lapping
  • Spall Sekunder: Partikel puing memicu retakan baru di area lain
  • Kerusakan Cepat: Ketika banyak spall muncul, kegagalan akan semakin cepat
  • Kegagalan Total: Pada akhirnya bantalan kehilangan semua kapasitas menahan beban

Respon dan Tindakan Korektif

Setelah Terdeteksi

  1. Konfirmasi Diagnosis: Verifikasi frekuensi kesalahan sesuai dengan geometri bantalan
  2. Menilai Tingkat Keparahan: Tentukan tahap berdasarkan amplitudo dan harmonik
  3. Tingkatkan Pemantauan: Ubah dari bulanan menjadi mingguan atau harian berdasarkan tingkat keparahan
  4. Jadwal Penggantian: Rencanakan penggantian bearing selama waktu henti yang sesuai
  5. Dapatkan Bantalan: Pesan penggantian (verifikasi model dan spesifikasi yang benar)

Indikator Darurat

Penutupan segera disarankan jika:

  • Amplitudo getaran berlipat ganda dalam waktu kurang dari satu minggu
  • Suhu bantalan meningkat dengan cepat (> 5°C dalam satu shift)
  • Bunyi gerinda, derit, atau kekasaran yang terdengar dari bantalan
  • Terdapat beberapa frekuensi bantalan (beberapa cacat)
  • Hilangnya pelumas atau kontaminasi yang terlihat

Pencegahan Melalui Desain dan Pemeliharaan

Tahap Desain

  • Pilih bantalan dengan peringkat masa pakai yang memadai (L10 > masa pakai yang diperlukan)
  • Menyediakan sistem pelumasan yang tepat
  • Desain penyegelan yang efektif
  • Pastikan pendinginan yang memadai untuk kondisi pengoperasian

Tahap Instalasi

  • Praktik instalasi yang bersih
  • Alat pemasangan yang tepat (mencegah kerusakan instalasi)
  • Verifikasi jarak bebas bantalan yang benar
  • Penyelarasan yang tepat

Tahap Operasi

  • Program pemantauan getaran dengan analisis amplop
  • Program pelumasan (interval, kuantitas, kualitas)
  • Pemantauan suhu
  • Kualitas keseimbangan yang baik untuk meminimalkan beban dinamis

Spalling merupakan titik akhir yang tak terelakkan dari masa pakai bantalan yang lelah, tetapi melalui pemilihan bantalan, pemasangan, pelumasan, dan pemantauan kondisi yang tepat, masa pakai bantalan dapat dimaksimalkan dan kegagalan dapat dideteksi cukup dini untuk mencegah kerusakan sekunder dan memungkinkan pemeliharaan yang terencana dan hemat biaya.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp