Memahami Pitting dalam Bearing dan Gear
Definisi: Apakah Pitting?
Mengadu ialah pembentukan rongga kecil, kawah, atau lekukan pada permukaan perlumbaan galas, elemen bergolek, atau gigi gear. Pitting boleh terhasil daripada dua mekanisme yang berbeza: (1) mengadu keletihan daripada keletihan sentuhan bergolek, mewakili kerosakan keletihan permukaan peringkat awal, dan (2) lubang kakisan daripada serangan elektrokimia, mewujudkan rongga permukaan melalui penyingkiran bahan. Dalam galas, pitting sering dianggap sebagai bentuk awal atau ringan spalling, semasa dalam gear, pitting diiktiraf sebagai mod kegagalan tertentu yang berbeza daripada kerosakan gigi atau haus berlebihan.
Pitting menghasilkan kekasaran permukaan dan kepekatan tegasan yang menjana getaran dan bunyi bising, dan jika tidak diperbetulkan, permulaan pit boleh berkembang kepada rempuhan yang lebih besar dan akhirnya kegagalan komponen.
Jenis-jenis Pitting
1. Lubang Keletihan (Mekanikal)
Hasil daripada keletihan sentuhan berguling:
Micropitting
- Saiz: Lubang yang sangat kecil (diameter 10-50 mikrometer)
- Penampilan: Tekstur permukaan kelabu matte, hampir tidak dapat dilihat dengan mata kasar
- lokasi: Tertumpu di kawasan tekanan tinggi
- Kemajuan: Boleh maju ke macropitting atau stabil bergantung pada keadaan
- Biasa Dalam: Gear dengan filem pelincir nipis, galas berkelajuan tinggi
Macroppitting (Pitting Awal)
- Saiz: Diameter 1-5 mm, dalam 0.1-0.5 mm
- Penampilan: Kawah atau lubang yang jelas kelihatan
- Proses: Retakan kelesuan bawah permukaan merambat ke permukaan
- Kemajuan: Biasanya tumbuh menjadi spalls yang lebih besar
- Jangka Masa: Mungkin mengambil masa berbulan-bulan hingga bertahun-tahun untuk mencapai kegagalan
2. Lubang Kakisan (Kimia)
Hasil daripada proses elektrokimia:
- Punca: Kelembapan, asid atau bahan kimia yang bersentuhan dengan permukaan galas
- Penampilan: Lubang yang kasar dan berwarna karat selalunya dengan produk kakisan
- Pengedaran: Mungkin tersebar luas merentasi permukaan dan bukannya disetempatkan untuk memuatkan zon
- Kedalaman: Biasanya lebih cetek daripada lubang keletihan pada mulanya
- Penawar Tekanan: Lubang kakisan bertindak sebagai tapak permulaan untuk retakan lesu
3. Pitting Elektrik
- Punca: Arus elektrik yang melalui bearing mencipta arcing
- Penampilan: Kawah kecil dengan jarak rapat dalam corak biasa (fluting)
- Biasa Dalam: Motor dengan pemacu VFD, pembumian aci yang tidak mencukupi
- ciri: Papan basuh atau rupa beralun
- Pengesanan: Corak tersendiri dalam pemeriksaan visual
Kaedah Pengesanan
Analisis Getaran
Pitting menjana tandatangan getaran ciri:
- Peringkat Awal: Peningkatan kecil dalam getaran frekuensi tinggi
- Kekerapan Kerosakan: Penampilan BPFO, BPFI, atau BSF bergantung pada lokasi
- Analisis Sampul: Paling berkesan untuk mengesan pitting peringkat awal
- Kemajuan: Amplitud dan kiraan harmonik meningkat apabila lubang tumbuh
Pemeriksaan Visual
- Memerlukan pembongkaran galas atau akses borescope
- Cari kawasan matte kelabu (mikropit) atau kawah yang boleh dilihat (macropitting)
- Kira dan saiz lubang untuk menilai keterukan
- Gambar untuk dokumentasi dan trending
Analisis Minyak
- Zarah logam dalam sampel minyak menunjukkan penyingkiran bahan aktif
- Ferrografi menunjukkan ciri morfologi zarah pitting vs haus
- Peningkatan kepekatan zarah menunjukkan kerosakan progresif
Ujian Ultrasonik
- Kekasaran permukaan daripada pitting meningkatkan pelepasan ultrasonik
- Pengesan ultrabunyi mudah alih untuk pemantauan bukan invasif
- Berkesan untuk pengesanan awal sebelum gejala getaran jelas
Punca dan Pencegahan
Pencegahan Lubang Keletihan
- Penilaian Galas yang Mencukupi: Pilih galas dengan hayat L10 melebihi perkhidmatan yang diperlukan
- Pelinciran yang betul: Pastikan ketebalan filem mencukupi (nisbah λ > 3)
- Kebersihan: Kurangkan pencemaran yang menimbulkan tekanan
- Alignment: Elakkan pemuatan tepi daripada salah jajaran
- Kawalan Beban: Elakkan beban berlebihan (kehidupan galas ∝ 1/Beban³)
Pencegahan Pitting Kakisan
- Pengedap Berkesan: Elakkan kemasukan lembapan
- Pelincir yang betul: Gunakan pelincir dengan perencat kakisan
- Bahan Tahan Kakisan: Galas keluli tahan karat untuk persekitaran basah
- Perlindungan Storan: Lindungi galas ganti daripada kelembapan
- Pencegahan pemeluwapan: Elakkan kitaran haba yang menyebabkan pemeluwapan
Pencegahan Pitting Elektrik
- Pembumian aci yang betul dalam aplikasi motor VFD
- Galas bertebat untuk satu hujung motor
- Elemen gelek seramik (tidak konduktif)
- Hilangkan atau kurangkan arus galas
Mengadu dalam Gear
Dalam aplikasi gear, pitting mempunyai ciri khusus:
Mengadu Gigi Gear
- Berlaku pada permukaan gigi dalam zon sentuhan
- Tertumpu berhampiran garisan padang tempat gelongsor dan guling bergabung
- Mencipta bunyi dan getaran ciri pada frekuensi jaringan gear
- Boleh diterima dalam jumlah sederhana untuk beberapa aplikasi
- Pitting yang berlebihan menyebabkan gigi patah
Pengesanan
- Bertambah kekerapan mesh gear getaran
- Jalur sisi pada frekuensi aci
- Perubahan bunyi yang boleh didengar
- Pemeriksaan visual pada rusuk gigi
Penilaian Keterukan
Kriteria Keterukan Pitting Bearing
- Pemula: Beberapa mikropit bertaburan, < 5% zon beban terjejas
- Cahaya: Pitting boleh dilihat, 5-25% kawasan zon beban
- sederhana: Pitting yang luas, kawasan 25-50%, mula bergabung
- Teruk: > Kawasan 50%, lubang-lubang bercantum untuk membentuk spalls, penggantian segera diperlukan
Kriteria Keputusan
- Teruskan Operasi: Bermula kepada pitting ringan dengan pemantauan
- Penggantian Pelan: Pitting sederhana, jadual pertukaran dalam masa 1-3 bulan
- Penggantian Segera: Pitting teruk, ganti pada peluang pertama
- Penutupan Kecemasan: Perkembangan pesat, getaran atau suhu tinggi
Pitting mewakili peringkat pertengahan yang penting dalam kemerosotan galas—lebih serius daripada kehausan permukaan umum tetapi berpotensi diurus jika dikesan lebih awal. Melalui pemantauan getaran dengan analisis sampul surat dan amalan penyelenggaraan yang betul, pitting boleh dikenal pasti pada peringkat awalnya, membolehkan penyelenggaraan terancang sebelum berkembang kepada kegagalan spalling bencana.