Ritošā elementa defektu izpratne
Definīcija: Kas ir ritošā elementa defekti?
Ritošā elementa defekti ir bojājumi, defekti vai nepilnības ritošā elementa gultņu lodītēs vai rullīšos. Šie defekti ietver virsmas šķembas, plaisas, iestrādātu piesārņojumu, materiāla ieslēgumus un ģeometriskas nepilnības. Kad bojāts ritošais elements rotē caur gultni, tas rada triecienus gan uz iekšējo, gan ārējo gredzenu, radot vibrācija pie bumbas griešanās frekvence (BSF) ar raksturīgām sānu joslām pie būra frekvence (FTF) atstarpes.
Ritošā elementa defekti ir retāk sastopami nekā ripojošo elementu defekti, un tie veido aptuveni 10–151 TP3T gultņu atteices, taču, kad tie rodas, tie rada atšķirīgas vibrācijas pazīmes un var ātri progresēt līdz pilnīgai gultņa atteicei.
Ritošā elementa defektu veidi
1. Virsmas šķembas
Visbiežāk sastopamais ritošā elementa defekts:
- Iemesls: Ritošā kontakta nogurums, kas izraisa materiāla lobīšanos
- Izskats: Krāteris vai bedre uz bumbas/rullīša virsmas
- Izmērs: Sākotnēji parasti 0,5–3 mm, var izaugt lielāks
- Ietekme: Rada ietekmi uz abām rasēm, jo tās skar defekts
- Biežums: Ģenerē vibrāciju pie BSF un 2×BSF
2. Plaisas
- Iemesls: Pārslodze, trieciena radīti bojājumi vai nogurums
- Veidi: Virsmas plaisas vai pazemes plaisas
- Progresija: Plaisa izplatās, līdz gabals pārtrūkst (kļūst par atlūzu)
- Atklāšana: Grūti atklāt, kamēr nenotiek lobīšanās
- Bīstamība: Var izraisīt pēkšņu katastrofālu bojājumu, ja bumba sadalās fragmentos
3. Materiālie iekļautie materiāli
- Iemesls: Ražošanas defekti — svešķermeņi vai tukšumi gultņu tēraudā
- Efekts: Veicina stresa koncentrēšanos, izraisa priekšlaicīgu nogurumu
- Atklāšana: Parasti nav nosakāms, kamēr ap ieslēgumu neveidojas lobīšanās
- Profilakse: Augstas kvalitātes gultņu materiāli ar tīru tēraudu
4. Iegultais piesārņojums
- Iemesls: Cietas daļiņas (netīrumi, metāla skaidas) iespiestas lodītes virsmā
- Efekts: Izveido paceltu izciļņu, kas ietekmē sacīkstes
- Progresija: Iespiedums kļūst par sprieguma paaugstinātāju, kas var izraisīt šķembu veidošanos
- Atklāšana: Rada trieciena vibrāciju pie BSF
5. Korozijas un mitruma radītie bojājumi
- Izskats: Rūsas plankumi, bedrītes, virsmas raupjums
- Progresija: Korodētās vietas kļūst par noguruma sākuma vietām
- Profilakse: Pareiza blīvēšana, koroziju kavējošas smērvielas
6. Brinelling un Denting
- Iemesls: Trieciena slodze (kritiens, trieciens, apstrādes radīti bojājumi)
- Izskats: Pastāvīgi iespiedumi uz bumbas virsmas
- Efekts: Iespiedumi rada triecienus un sprieguma koncentrācijas
- Profilakse: Rūpīga apiešanās, pareizas uzstādīšanas procedūras
Vibrācijas paraksts
Frekvences saturs
Ritošā elementa defekti rada atšķirīgus modeļus:
- Primārā frekvence: BSF (bumbiņas griešanās frekvence), parasti 2–3 × skriešanas ātrums
- Otrā harmonika: 2×BSF bieži vien spēcīgāks par fundamentālo (defekts skar abas rases vienā apgriezienā)
- Sānu joslu atstarpe: FTF (būra frekvences) sānu joslas, NEVIS 1× sānu joslas
- Raksts: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, izveidojot “žogu ar žogu” ar FTF atstarpi
Atšķirīgās iezīmes
| Funkcija | Ārējās rases defekts | Iekšējās rases defekts | Ritošā elementa defekts |
|---|---|---|---|
| Primārā frekvence | BPFO (3–5 ×) | BPFI (5–7 ×) | BSF (2–3 ×) |
| Sānu joslu atstarpe | Nav vai minimāli | ±1× (vārpstas ātrums) | ±FTF (būra ātrums) |
| Amplitūdas stabilitāte | Relatīvi stabils | Stabils | Mainīgs (atkarīgs no bumbas pozīcijas) |
| Notikums | Visizplatītākais (~40%) | Bieži (~35%) | Visretāk sastopams (~10-15%) |
Amplitūdas mainīgums
Ritošā elementa defektu raksturīga iezīme:
- Amplitūda starp mērījumiem mainās, jo mainās bojātā elementa slodze.
- Kad bumbas defekts atrodas slodzes zonā: augsta amplitūda
- Kad bumbas defekts ir pretējā slodzes zonā: zemāka amplitūda
- Šī mainība var sarežģīt tendences noteikšanu, bet tā ir diagnostiska bumbas defektu noteikšanai.
Progresēšana un sekas
Defektu attīstība
- Iesvētīšana: Neliela virsmas plaisa vai ieslēgums
- Mikrošķembas: Neliels materiāla gabaliņš atdalās
- Šķembu augšana: Triecieni defektu malās izplata bojājumus
- Vairāki šķembas: Sekundārie bojājumi no gruvešiem rada papildu defektus
- Bumbas fragmentācija: Smagos gadījumos visa bumba var saplaisāt un sadrumstaloties.
- Pilnīga neveiksme: Gultnis zaudē nestspēju
Sekundārie bojājumi
- Sacīkšu bojājumi: Bojāta bumba bojā iekšējo un ārējo skriemeļa virsmu
- Atkritumu cirkulācija: Atšķelts materiāls rada trīs ķermeņu nobrāzumu
- Būra bojājumi: Bumbas virsmas nelīdzenumi var sabojāt būra kabatas
- Ātra pasliktināšanās: Kad viena bumba ir bojāta, citas ātri seko
Biežākie cēloņi
Ražošanas un materiālu defekti
- Iekšējie ieslēgumi vai tukšumi lodīšu materiālā
- Nepareiza termiskā apstrāde
- Virsmas apdares defekti
- Ģeometriskas nepilnības (neapaļas bumbiņas)
Uzstādīšanas bojājumi
- Trieciens apstrādes laikā (nomešana, atsitiens)
- Brinelēšana statiskās pārslodzes vai vibrācijas dēļ, atrodoties nekustīgā stāvoklī
- Piesārņojums uzstādīšanas laikā, iestrādājot daļiņas
Darbības apstākļi
- Nepietiekama eļļošana, kas izraisa virsmas bojājumus
- Pārslodze paātrina nogurumu
- Elektriskā strāva caur gultni, izraisot bedrīšu veidošanos
- Korozīva vide, kas iedarbojas uz bumbu virsmām
- Cietu daļiņu piesārņojums, kas rada iespiedumus
Atklāšana un diagnostika
Vibrāciju analīze
- Aprēķiniet BSF un FTF uzstādītajam gultnim
- Meklēšana aploksnes spektrs BSF maksimumam
- Pārbaudiet FTF sānu joslas rakstu (galvenā diagnostikas funkcija)
- Pārbaudiet 2×BSF, kam bieži vien ir lielāka amplitūda
- Vairāki mērījumi var parādīt amplitūdas mainīgumu
Fiziskā pārbaude
- Izjauciet gultni un pārbaudiet katru lodīti/rullīti atsevišķi
- Meklējiet šķembas, plaisas, iestrādātu materiālu, koroziju
- Sajūtiet virsmas raupjumu (gludas vai raupjas bumbiņas)
- Pārbaudiet ģeometrisko precizitāti (ārpus apaļuma)
- Fotoattēlu defekti dokumentācijai
Korektīvās darbības
Tūlītēja atbilde
- Palieliniet uzraudzības biežumu atkarībā no smaguma pakāpes
- Plānojiet gultņu nomaiņu
- Izpētiet galveno cēloni, lai novērstu atkārtošanos
- Pārbaudiet, vai nav sekundāru bojājumu sacīkstēm
Cēloņu analīze
- Pārskatīt gultņu izvēli (vai atbilstošs vērtējums?)
- Pārbaudiet eļļošanas pietiekamību
- Pārbaudiet piesārņojuma avotus
- Novērtējiet uzstādīšanas praksi
- Apsveriet gultņu specifikācijas uzlabošanu priekšlaicīgas atteices gadījumā
Ritošā elementa defekti, lai gan retāk sastopami nekā ripojošo elementu defekti, precīzai diagnostikai ir nepieciešama izpratne par to atšķirīgo BSF frekvenču raksturu ar FTF sānu joslām. Agrīna noteikšana, izmantojot apvalka analīzi, ļauj veikt plānotu apkopi, pirms defekts progresē līdz nopietniem gultņu bojājumiem un potenciāli katastrofālai atteicei.