베어링과 기어의 피팅(pitting)이란 무엇일까요? 표면 손상 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋(Balanset)" 베어링과 기어의 피팅(pitting)이란 무엇일까요? 표면 손상 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋(Balanset)"

베어링과 기어의 피팅이란? 표면 손상

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베어링과 기어의 피팅 이해

정의: 피팅이란 무엇인가?

피팅 베어링 레이스, 전동체 또는 기어 이 표면에 작은 공동, 크레이터 또는 함몰이 형성되는 현상입니다. 피팅은 두 가지 뚜렷한 메커니즘으로 인해 발생할 수 있습니다. (1) 피로 피팅 롤링 접촉 피로로 인해 초기 단계의 표면 피로 손상을 나타내며 (2) 부식 점착 전기화학적 공격으로 인해 재료 제거를 통해 표면 공동이 생성됩니다. 베어링에서 피팅은 종종 초기 또는 경미한 형태의 스폴링, 기어의 경우, 피팅은 이빨 파손이나 과도한 마모와는 다른 특정한 파손 모드로 인식됩니다.

피팅은 표면 거칠기와 응력 집중을 생성합니다. 진동 그리고 소음이 발생할 수 있으며, 이를 바로잡지 않으면 구덩이가 생겨 더 큰 파편이 생기고 결국 부품이 고장날 수 있습니다.

피팅의 종류

1. 피로 피팅(기계적)

롤링 접촉 피로의 결과:

마이크로피팅

  • 크기: 매우 작은 구멍(직경 10~50마이크로미터)
  • 모습: 육안으로는 거의 보이지 않는 무광 회색 표면 질감
  • 위치: 스트레스가 많은 지역에 집중되어 있음
  • 진행: 조건에 따라 마크로피팅으로 진행되거나 안정화될 수 있습니다.
  • 일반적인: 얇은 윤활막을 갖는 기어, 고속 베어링

매크로 피팅(초기 피팅)

  • 크기: 직경 1-5mm, 깊이 0.1-0.5mm
  • 모습: 명확하게 보이는 분화구 또는 구덩이
  • 프로세스: 지하 피로 균열이 표면으로 전파됩니다.
  • 진행: 일반적으로 더 큰 덩어리로 자랍니다.
  • 시간 범위: 실패로 진행되기까지 몇 달에서 몇 년이 걸릴 수 있습니다.

2. 부식 피팅(화학)

전기화학적 공정의 결과:

  • 원인: 베어링 표면과 접촉하는 습기, 산 또는 화학 물질
  • 모습: 부식 생성물이 있는 거칠고 녹슨 색의 구덩이
  • 분포: 부하 구역에 국한되지 않고 표면 전반에 걸쳐 널리 퍼져 있을 수 있습니다.
  • 깊이: 일반적으로 처음에는 피로 구덩이보다 얕습니다.
  • 스트레스를 유발하는 요인: 부식 구덩이는 피로 균열의 시작 지점 역할을 합니다.

3. 전기 피팅

  • 원인: 베어링을 통과하는 전류가 아크를 생성합니다.
  • 모습: 규칙적인 패턴(플루팅)으로 작고 밀집된 분화구
  • 일반적인: VFD 드라이브가 있는 모터, 부적절한 샤프트 접지
  • 특성: 세탁판이나 골판지 모양
  • 발각: 시각적 검사에서의 독특한 패턴

검출 방법

진동 분석

피팅은 특징적인 진동 신호를 생성합니다.

  • 초기 단계: 고주파 진동의 작은 증가
  • 고장 주파수: 의 모습 BPFO, BPFI, 또는 BSF 위치에 따라
  • 봉투 분석: 초기 단계의 피팅을 감지하는 데 가장 효과적입니다.
  • 진행: 피트가 커짐에 따라 진폭과 고조파 수가 증가합니다.

시각 검사

  • 베어링 분해 또는 보어스코프 접근이 필요합니다.
  • 회색 무광택 영역(미세 피팅) 또는 눈에 띄는 크레이터(거대 피팅)를 찾으세요.
  • 심각도를 평가하기 위해 구덩이 수와 크기를 측정합니다.
  • 문서화 및 트렌드를 위한 사진

오일 분석

  • 오일 샘플의 금속 입자는 활성 물질 제거를 나타냅니다.
  • 페로그래피는 피팅과 마모의 특성을 나타내는 입자 형태를 보여줍니다.
  • 입자 농도가 증가하면 점진적인 손상이 나타납니다.

초음파 검사

  • 표면 거칠기가 심해지면 초음파 방출이 증가합니다.
  • 비침습적 모니터링을 위한 휴대용 초음파 검출기
  • 진동 증상이 사라지기 전에 조기에 발견하는 데 효과적입니다.

원인 및 예방

피로 피팅 예방

  • 적절한 베어링 정격: 필요한 서비스를 초과하는 L10 수명을 가진 베어링을 선택하십시오.
  • 적절한 윤활: 적절한 필름 두께를 확보하세요(λ 비율 > 3)
  • 청결: 스트레스를 유발하는 오염을 최소화하세요
  • 정렬: 정렬 불량으로 인한 에지 로딩 방지
  • 부하 제어: 과부하 방지(베어링 수명 ∝ 1/하중³)

부식 피팅 방지

  • 효과적인 밀봉: 습기 유입 방지
  • 적절한 윤활제: 부식 방지제가 포함된 윤활제를 사용하세요
  • 부식 방지 재료: 습한 환경을 위한 스테인리스 스틸 베어링
  • 저장 보호: 예비 베어링을 습기로부터 보호하세요
  • 결로 방지: 응축을 유발하는 열 순환을 피하십시오.

전기 피팅 방지

  • VFD 모터 응용 분야에서의 적절한 샤프트 접지
  • 모터 한쪽 끝의 절연 베어링
  • 세라믹 롤링 요소(비전도성)
  • 베어링 전류를 제거하거나 최소화합니다.

기어 피팅

기어 응용 분야에서 피팅은 다음과 같은 특정 특성을 갖습니다.

기어 이빨 피팅

  • 접촉 영역의 치아 표면에 발생
  • 슬라이딩과 롤링이 결합되는 피치 라인 근처에 집중됨
  • 기어 메시 주파수에서 특징적인 소음 및 진동을 생성합니다.
  • 일부 응용 분야에서는 적당한 양으로 허용될 수 있습니다.
  • 과도한 구멍은 치아 파손으로 이어집니다.

발각

  • 증가 기어 메시 주파수 진동
  • 샤프트 주파수의 측대역
  • 가청 소음 변화
  • 치아 측면의 시각적 검사

심각도 평가

베어링 피팅 심각도 기준

  • 초창기: 몇 개의 분산된 미세구덩이, < 5%의 하중 영역이 영향을 받음
  • 빛: 눈에 띄는 피팅, 하중 영역 영역의 5-25%
  • 보통의: 광범위한 피팅, 25-50% 영역, 합체 시작
  • 극심한: > 50% 지역, 구덩이가 합쳐져 파편이 형성됨, 즉시 교체 필요

결정 기준

  • 작업 계속: 모니터링을 통한 초기 조명 피팅
  • 계획 교체: 중간 정도의 침식, 1~3개월 내 교체 일정
  • 긴급 교체: 심각한 부식, 가능한 한 빨리 교체하세요
  • 비상 정지: 빠른 진행, 높은 진동 또는 온도

피팅은 베어링 성능 저하의 중요한 중간 단계입니다. 일반적인 표면 마모보다 심각하지만 조기에 발견하면 충분히 관리할 수 있습니다. 진동 모니터링과 포락선 분석 및 적절한 유지보수를 통해 피팅을 조기에 발견하여 심각한 박리 손상으로 발전하기 전에 계획적인 유지보수를 수행할 수 있습니다.

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