베어링 마모란 무엇인가요? 메커니즘 및 감지 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 제품입니다. 베어링 마모란 무엇인가요? 메커니즘 및 감지 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 제품입니다.

베어링 마모란 무엇인가? 메커니즘과 감지

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베어링 마모 이해

정의: 베어링 마모란 무엇인가?

베어링 마모 마모, 접착, 부식 또는 표면 피로와 같은 기계적 과정을 통해 베어링 표면(레이스, 전동체, 케이지)에서 재료가 점진적으로 손실되는 현상입니다. 피로 박리로 인한 갑작스러운 파손과 달리, 베어링 마모는 점진적으로 감소하는 과정입니다. 베어링 클리어런스, 정밀도가 떨어지고, 클리어런스가 과도해지거나 표면 손상이 심각해지면 결국 기능적 고장으로 이어집니다.

베어링 마모는 다음을 통해 감지할 수 있습니다. 진동 모니터링(고주파 성분 및 전체 레벨 증가), 온도 모니터링(마찰 변화), 그리고 물리적 검사(눈에 보이는 마모 패턴, 유격 증가) 등이 있습니다. 마모 메커니즘을 이해하면 적절한 베어링 선택, 윤활 방법 및 유지보수 전략을 수립할 수 있습니다.

베어링 마모의 메커니즘

1. 연마 마모

산업용 베어링에서 가장 흔한 마모 메커니즘:

  • 원인: 베어링에 들어가는 단단한 입자(먼지, 금속 칩, 마모 파편)
  • 프로세스: 롤링 요소와 레이스 사이에 갇힌 입자는 분쇄 화합물처럼 작용합니다.
  • 결과: 더 부드러운 표면(일반적으로 레이스)에서 제거된 재료로 홈이나 광택이 나는 마모 트랙을 생성합니다.
  • 비율: 오염 수준 및 입자 경도에 비례
  • 방지: 효과적인 밀봉, 여과, 깨끗한 조립 관행

2. 접착 마모(긁힘)

경계 윤활 또는 건조 접촉 조건에서 발생합니다.

  • 원인: 금속 간 접촉을 허용하는 부적절한 윤활
  • 프로세스: 접촉점에서 미세한 용접 및 찢어짐 발생
  • 결과: 거칠고 변색된 표면; 레이스와 롤링 요소 사이의 재료 이동
  • 진행: 일단 시작되면 빠르게 확대될 수 있습니다
  • 방지: 적절한 윤활량과 품질

3. 프레팅 마모(가짜 브리넬링)

고정 또는 진동 베어링에서 발생:

  • 원인: 베어링이 회전하지 않는 동안 발생하는 소진폭 진동 운동(운송 또는 보관 중 진동)
  • 프로세스: 롤링 요소와 레이스 사이의 미세 슬립으로 인해 산화물 파편이 발생합니다.
  • 결과: 접촉 부위에 적갈색 침전물, 얕은 함몰
  • 시각적: 진정한 브리넬링과 유사한 외관이지만 영구적인 변형은 없습니다.
  • 방지: 보관/운송 중 진동 분리, 약간의 베어링 회전 또는 적절한 예압

4. 부식성 마모

  • 원인: 습기, 화학 물질 또는 공격적인 환경
  • 프로세스: 화학적 공격으로 인해 구멍이 생기고 표면이 거칠어짐
  • 결과: 녹색 침전물, 거친 표면, 재료 손실
  • 일반적인: 식품 가공, 해양 환경, 화학 공장
  • 방지: 부식 방지 베어링, 효과적인 밀봉, 적절한 윤활제 선택

5. 침식 마모

  • 원인: 입자를 운반하는 고속 유체 흐름
  • 일반적인: 순환 시스템에 오염된 윤활유
  • 결과: 매끄럽게 침식된 표면, 재료 제거
  • 방지: 여과, 깨끗한 윤활제, 적절한 씰 설계

베어링 마모의 진동 증상

점진적인 변화

마모는 특징적인 점진적 진동 변화를 생성합니다.

  • 전반적인 수준 증가: 총 RMS 진동은 점차 증가합니다.
  • 고주파 콘텐츠: 고주파 범위(>1000Hz)에서 더 많은 에너지
  • 광대역 노이즈: 스펙트럼 전반에 걸쳐 높아진 노이즈 플로어
  • 여러 개의 작은 봉우리: 단일 우성 결함 빈도보다는
  • 추적 손실: 1× 피크는 더 높은 주파수에 비해 덜 두드러질 수 있습니다.

마모와 결함 구별

특성 국소 결함(스폴) 일반 의류
고장 주파수 명확한 BPFO, BPFI, BSF 피크 명확한 결함 빈도가 없음
스펙트럼 외관 고조파를 포함한 이산 피크 넓은 고가 소음 바닥
진행 지수적 진폭 증가 점진적인 선형 증가
봉투 분석 강한 반응, 선명한 피크 중간 정도의 광대역 증가
실패까지의 시간 감지 후 몇 주에서 몇 달이 걸립니다. 수개월에서 수년간 점진적으로 악화됨

검출 방법

진동 모니터링

  • 시간 경과에 따른 전체 RMS 레벨 추세
  • 고주파 가속도 모니터링(HFD – 고주파 결함 표시기)
  • 크레스트 인자 비교적 정상적으로 유지될 수 있음(스폴링이 증가하는 경우와 달리)
  • 첨도 극적인 변화(분산된 마모 대 불연속적인 충격)가 나타나지 않음

온도 모니터링

  • 베어링 온도 추세
  • 마모는 종종 더 높은 마찰로 인해 온도 상승을 유발합니다.
  • 점진적인 상승(2-5°C/년)은 점진적인 마모를 나타냅니다.
  • 갑작스러운 점프는 더 심각한 손상으로의 전환을 암시합니다.

초음파 모니터링

  • 표면 거칠기에 따라 초음파 방출이 증가합니다.
  • 초기 마모 감지에 효과적
  • 경로 기반 검사를 위한 휴대용 초음파 장비

오일 분석

  • 오일 샘플의 마모 잔해
  • 입자 계수 및 분석
  • 마모 입자 특성을 보여주는 페로그래피
  • 입자 농도가 증가하면 마모가 점진적으로 진행됩니다.

원인 및 기여 요인

윤활 관련

  • 윤활제 양 부족(기아)
  • 작동 조건에 맞지 않는 윤활유 점도
  • 오염된 윤활제(입자, 물, 화학 물질)
  • 윤활유의 저하(산화, 첨가제 손실)
  • 부적절한 재윤활 간격

작동 조건

  • 과도한 베어링 하중(정적 또는 동적)
  • 높은 작동 온도
  • 오염된 환경
  • 밀봉이 부족하여 입자가 침투할 수 있음
  • 외부 소스(인근 장비)의 진동

설치 및 유지 관리

  • 잘못된 설치로 인해 정렬 불량 발생
  • 잘못된 베어링 클리어런스 선택
  • 설치 중 오염
  • 오염 물질 유입을 허용하는 손상된 씰

예방 및 수명 연장

윤활 모범 사례

  • 적용에 적합한 윤활제 유형 및 등급을 사용하십시오.
  • 적절한 윤활유 수준을 유지하세요(너무 많거나 너무 적지 않게)
  • 적절한 재윤활 간격을 설정하세요
  • 윤활유 상태를 모니터링하고 저하되면 교체하십시오.
  • 윤활 중에는 깨끗한 관행을 사용하십시오.

오염 제어

  • 입자 침투를 방지하기 위한 효과적인 밀봉
  • 깨끗한 설치 관행
  • 해당되는 경우 필터링된 윤활 시스템
  • 환경 제어(인클로저, 양압)
  • 정기 점검 및 씰 교체

운영 조건 관리

  • 베어링 설계 한계(하중, 속도, 온도) 내에서 작동
  • 좋은 상태를 유지하다 균형 동적 하중을 최소화하기 위해
  • 정밀도를 확보하세요 조정 가장자리 로딩을 방지하기 위해
  • 필요한 경우 냉각을 통해 작동 온도를 제어합니다.

베어링 마모는 점진적이고 급격한 스폴링 파손보다 덜 심각하지만, 산업 현장에서 베어링 마모의 상당 부분을 차지합니다. 적절한 윤활, 오염 관리, 그리고 상태 모니터링을 통해 마모를 조기에 감지하고 마모가 기능적 고장으로 진행되기 전에 계획적으로 베어링을 교체할 수 있으며, 이를 통해 장비의 신뢰성과 유지보수 비용을 최적화할 수 있습니다.

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