롤링 요소 결함이란 무엇인가요? 볼 및 롤러 손상 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 장비입니다. 롤링 요소 결함이란 무엇인가요? 볼 및 롤러 손상 • 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"은 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 장비입니다.

구름 요소 결함이란? 볼 및 롤러 손상

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롤링 요소 결함 이해

정의: 구름 요소 결함이란 무엇인가?

롤링 요소 결함 구름 베어링의 볼이나 롤러에 발생하는 손상, 흠 또는 결함을 말합니다. 이러한 결함에는 표면 스폴, 균열, 내재된 오염, 재료 내포물, 그리고 기하학적 결함이 포함됩니다. 결함이 있는 구름 베어링이 베어링을 회전할 때 내륜과 외륜 모두에 충격을 가하여 진동 에서 볼 스핀 주파수(BSF) 특징적인 측파대가 있는 케이지 주파수(FTF) 간격.

롤링 요소 결함은 레이스 결함보다 흔하지 않으며 베어링 고장의 약 10-15%를 차지하지만, 일단 발생하면 독특한 진동 특징이 나타나고 베어링이 완전히 고장날 정도로 빠르게 진행될 수 있습니다.

롤링 요소 결함 유형

1. 표면 파편

가장 흔한 롤링 요소 결함:

  • 원인: 롤링 접촉 피로로 인해 재료가 벗겨짐
  • 모습: 볼/롤러 표면의 크레이터 또는 구덩이
  • 크기: 일반적으로 처음에는 0.5-3mm이지만 더 커질 수 있습니다.
  • 영향: 결함이 두 종족 모두에게 영향을 미칩니다.
  • 빈도: BSF 및 2×BSF에서 진동을 생성합니다.

2. 균열

  • 원인: 과부하, 충격 손상 또는 피로
  • 유형: 표면 균열 또는 표면 아래 균열
  • 진행: 균열은 조각이 떨어져 나갈 때까지(조각이 부서질 때까지) 확산됩니다.
  • 발각: 탈락이 발생할 때까지 감지하기 어려움
  • 위험: 공이 파편화되면 갑작스러운 재앙적 실패로 이어질 수 있습니다.

3. 재료 포함

  • 원인: 제조 결함 - 베어링 강의 이물질 또는 공극
  • 효과: 스트레스 집중을 유발하고 조기 피로를 유발합니다.
  • 발각: 일반적으로 포함물 주변에 박리가 발생할 때까지 감지할 수 없습니다.
  • 방지: 깨끗한 강철을 사용한 고품질 베어링 소재

4. 내장된 오염

  • 원인: 볼 표면에 딱딱한 입자(흙, 금속 조각)가 눌려 있음
  • 효과: 경주에 영향을 미치는 융기된 범프를 생성합니다.
  • 진행: 압입은 응력 상승 요인이 되어 탈락으로 이어질 수 있습니다.
  • 발각: BSF에서 충격 진동을 생성합니다.

5. 부식 및 습기 손상

  • 모습: 녹 반점, 구멍, 표면 거칠기
  • 진행: 부식된 부위는 피로 시작 부위가 됩니다.
  • 방지: 적절한 밀봉, 부식 방지 윤활제

6. 브리넬링 및 덴팅

  • 원인: 충격 하중(낙하, 충격, 취급 손상)
  • 모습: 공 표면의 영구적인 움푹 들어간 부분
  • 효과: 움푹 들어간 부분은 충격과 응력 집중을 생성합니다.
  • 방지: 주의 깊은 취급, 적절한 설치 절차

진동 시그니처

빈도 콘텐츠

롤링 요소 결함은 독특한 패턴을 생성합니다.

  • 기본 주파수: BSF (볼 회전 빈도), 일반적으로 2-3배 실행 속도
  • 2차 고조파: 2×BSF는 기본보다 종종 더 강합니다(결함은 회전당 두 종족 모두에 영향을 미칩니다)
  • 측파대 간격: FTF (케이지 주파수) 측파대, 1× 측파대가 아님
  • 무늬: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, FTF 간격으로 "피켓 펜스" 생성

구별되는 특징

특징 외부 레이스 결함 내적 인종 결함 롤링 요소 결함
1차 주파수 BPFO(3-5배) BPFI(5-7배) BSF (2-3×)
측파대 간격 없음 또는 최소한 ±1× (샤프트 속도) ±FTF(케이지 속도)
진폭 안정성 비교적 안정적이다 안정적인 변수(공의 위치에 따라 다름)
발생 가장 흔한 (~40%) 일반 (~35%) 가장 흔하지 않은 (~10-15%)

진폭 변동성

롤링 요소 결함의 특징:

  • 결함이 있는 요소의 부하가 변함에 따라 측정 간에 진폭이 달라집니다.
  • 하중 영역에서 볼이 파손된 경우: 높은 진폭
  • 반발 볼이 하중 영역 반대편에 있을 때: 진폭이 낮음
  • 이러한 변동성은 추세를 복잡하게 만들 수 있지만 볼 결함에 대한 진단에 유용합니다.

진행 및 결과

결함 개발

  1. 개시: 작은 표면 균열 또는 포함물
  2. 마이크로 스폴: 작은 재료 조각이 떨어져 나갑니다.
  3. 스폴 성장: 결함 가장자리의 충격은 손상을 확산시킵니다.
  4. 다중 스폴: 파편으로 인한 2차 손상으로 추가적인 결함이 발생합니다.
  5. 공 파편화: 심각한 경우 공 전체가 갈라지고 파편화될 수 있습니다.
  6. 완전한 실패: 베어링이 하중 지지 능력을 잃습니다.

2차 피해

  • 종족 피해: 결함이 있는 볼은 내부 및 외부 레이스 표면을 손상시킵니다.
  • 잔해 순환: 쪼개진 재료는 3중 마모를 생성합니다.
  • 케이지 손상: 공 표면의 불규칙성은 케이지 포켓을 손상시킬 수 있습니다.
  • 급속한 악화: 한 공이 손상되면 다른 공도 빠르게 손상됩니다.

일반적인 원인

제조 및 재료 결함

  • 볼 소재의 내부 포함물 또는 공극
  • 부적절한 열처리
  • 표면 마감 결함
  • 기하학적 불완전성(둥글지 않은 공)

설치 손상

  • 취급 시 충격(떨어뜨리기, 타격)
  • 정지 중 정적 과부하 또는 진동으로 인한 브리넬링
  • 설치 중 오염 입자 삽입

작동 조건

  • 부적절한 윤활로 인해 표면 손상 발생
  • 과부하 가속 피로
  • 베어링을 통한 전류로 인해 피팅 발생
  • 볼 표면을 공격하는 부식성 환경
  • 단단한 입자 오염으로 인해 움푹 들어간 부분이 생깁니다.

탐지 및 진단

진동 분석

  • 계산 BSF 및 FTF 설치된 베어링용
  • 검색 봉투 스펙트럼 BSF 피크에 대해
  • FTF 사이드밴드 패턴 확인(주요 진단 기능)
  • 진폭이 더 높은 경우가 많은 2×BSF를 확인하십시오.
  • 여러 번 측정하면 진폭 변동성이 나타날 수 있습니다.

물리적 검사

  • 베어링을 분해하고 각 볼/롤러를 개별적으로 검사합니다.
  • 파편, 균열, 묻힌 물질, 부식을 찾아보세요.
  • 표면 거칠기(매끄러운 공 vs. 거친 공)를 느껴보세요.
  • 기하학적 정확도(원형이 아님)를 확인하세요
  • 문서화를 위한 사진 결함

시정 조치

즉각적인 대응

  • 심각도에 따라 모니터링 빈도를 높입니다.
  • 베어링 교체 계획
  • 재발 방지를 위해 근본 원인을 조사하세요
  • 레이스의 2차 손상 여부를 확인하세요

근본 원인 분석

  • 베어링 선택을 검토하세요(적절한 등급?)
  • 윤활 적절성 확인
  • 오염원을 확인하세요
  • 설치 관행 평가
  • 조기 고장이 발생하면 업그레이드된 베어링 사양을 고려하세요.

구름 요소 결함은 레이스 결함보다 발생 빈도는 낮지만, 정확한 진단을 위해서는 FTF 측대역을 포함한 구름 요소 결함의 고유한 BSF 주파수 특성을 이해해야 합니다. 포락선 분석을 통한 조기 감지는 결함이 심각한 베어링 손상 및 잠재적인 치명적인 고장으로 발전하기 전에 계획된 유지보수를 가능하게 합니다.

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