Forståelse av lagerslitasje
Definisjon: Hva er lagerslitasje?
Lagerslitasje er det progressive tapet av materiale fra lagerflater (løpebaner, rulleelementer og bur) gjennom mekaniske prosesser som slitasje, adhesjon, korrosjon eller overflateutmatting. I motsetning til plutselige feil fra utmattingsavskalling, er lagerslitasje en gradvis nedbrytningsprosess som øker lagerklaringer, reduserer presisjonen, og fører til slutt til funksjonssvikt når klaringene blir for store eller overflateskadene blir alvorlige.
Lagerslitasje kan oppdages gjennom vibrasjon overvåking (økende høyfrekvent innhold og generelle nivåer), temperaturovervåking (endringer i friksjon) og fysisk inspeksjon (synlige slitasjemønstre, økt slark). Forståelse av slitasjemekanismer muliggjør riktig lagervalg, smørepraksis og vedlikeholdsstrategier.
Mekanismer for lagerslitasje
1. Slitasje fra slipemiddel
Den vanligste slitasjemekanismen i industrielle lagre:
- Forårsake: Harde partikler (smuss, metallspon, slitasjerester) som kommer inn i lageret
- Prosess: Partikler fanget mellom rulleelementer og løp fungerer som slipemiddel
- Resultat: Materiale fjernet fra mykere overflater (vanligvis spor), og danner spor eller polerte slitasjespor
- Sats: Proporsjonal med forurensningsnivå og partikkelhardhet
- Forebygging: Effektiv tetting, filtrering, rene monteringspraksiser
2. Slitasje på lim (skraping)
Oppstår under grensesmøring eller tørre kontaktforhold:
- Forårsake: Utilstrekkelig smøring som tillater metall-mot-metall-kontakt
- Prosess: Mikroskopisk sveising og riving ved kontaktpunkter
- Resultat: Ru, misfargede overflater; materialoverføring mellom løpebaner og rulleelementer
- Progresjon: Kan raskt eskalere når den først er igangsatt
- Forebygging: Tilstrekkelig smøremengde og -kvalitet
3. Frettingslitasje (falsk brinelling)
Forekommer i stasjonære eller oscillerende lagre:
- Forårsake: Oscillerende bevegelse med liten amplitude mens lageret ikke roterer (vibrasjon under transport eller lagring)
- Prosess: Mikroglidning mellom rulleelementer og løpebaner skaper oksidrester
- Resultat: Rødbrune avleiringer i kontaktområder, grunne fordypninger
- Visuell: Utseende likt ekte brinelling, men uten permanent deformasjon
- Forebygging: Vibrasjonsisolering under lagring/transport, lett lagerrotasjon eller tilstrekkelig forspenning
4. Etsende slitasje
- Forårsake: Fuktighet, kjemikalier eller aggressive miljøer
- Prosess: Kjemisk angrep som skaper groper og overflateruhet
- Resultat: Rustfargede avleiringer, ru overflater, materialtap
- Vanlig i: Matforedling, marine miljøer, kjemiske anlegg
- Forebygging: Korrosjonsbestandige lagre, effektiv tetting, riktig valg av smøremiddel
5. Erosiv slitasje
- Forårsake: Høyhastighets væskestrøm som bærer partikler
- Vanlig i: Forurensede smøremidler med sirkulasjonssystemer
- Resultat: Jevnt eroderte overflater, materialfjerning
- Forebygging: Filtrering, rene smøremidler, riktig tetningsdesign
Vibrasjonssymptomer på lagerslitasje
Gradvise endringer
Slitasje gir karakteristiske progressive vibrasjonsendringer:
- Økende totalnivå: Total RMS-vibrasjon øker gradvis
- Høyfrekvent innhold: Mer energi i høyfrekvent område (> 1000 Hz)
- Bredbåndsstøy: Forhøyet støygulv over hele spekteret
- Flere små topper: Snarere enn én dominerende defektfrekvens
- Tap av sporing: 1×-toppen kan bli mindre fremtredende i forhold til høyere frekvenser
Å skille mellom slitasje og defekter
| Karakteristisk | Lokalisert defekt (avskalling) | Generell slitasje |
|---|---|---|
| Feilfrekvenser | Tydelige BPFO-, BPFI- og BSF-topper | Ingen tydelige defektfrekvenser |
| Spektrumets utseende | Diskrete topper med harmoniske | Bredt forhøyet støynivå |
| Progresjon | Eksponentiell amplitudevekst | Gradvis lineær økning |
| Konvoluttanalyse | Sterk respons, klare topper | Moderat økning i bredbånd |
| Tid til fiasko | Uker til måneder etter oppdagelse | Måneder til år med gradvis nedbrytning |
Deteksjonsmetoder
Vibrasjonsovervåking
- Trend generelle RMS-nivåer over tid
- Overvåk høyfrekvent akselerasjon (HFD – High Frequency Defect indicator)
- Toppfaktor kan forbli relativt normal (i motsetning til avskalling hvor den øker)
- Kurtose viser ikke dramatiske endringer (distribuert slitasje vs. diskrete påvirkninger)
Temperaturovervåking
- Trend for lagertemperatur
- Slitasje forårsaker ofte temperaturøkning fra høyere friksjon
- Gradvis økning (2–5 °C/år) indikerer progressiv slitasje
- Plutselige hopp tyder på overgang til mer alvorlig skade
Ultralydovervåking
- Ultralydutslipp øker med overflateruhet
- Effektiv for å oppdage slitasje i tidlig stadium
- Bærbare ultralydinstrumenter for rutebaserte inspeksjoner
Oljeanalyse
- Slitasjeavfall i oljeprøver
- Partikkeltelling og -analyse
- Ferrografi som viser slitasjepartikkelegenskaper
- Økende partikkelkonsentrasjon indikerer progressiv slitasje
Årsaker og medvirkende faktorer
Smøringsrelatert
- Utilstrekkelig mengde smøremiddel (sult)
- Feil smøremiddelviskositet for driftsforhold
- Forurenset smøremiddel (partikler, vann, kjemikalier)
- Nedbrutt smøremiddel (oksidasjon, tap av tilsetningsstoffer)
- Feilaktige ettersmøringsintervaller
Driftsforhold
- For store lagerbelastninger (statiske eller dynamiske)
- Høye driftstemperaturer
- Forurenset miljø
- Utilstrekkelig forsegling som tillater partikkelinntrengning
- Vibrasjon fra eksterne kilder (utstyr i nærheten)
Installasjon og vedlikehold
- Feil installasjon som forårsaker feiljustering
- Feil valg av lagerklaring
- Forurensning under installasjon
- Skadede tetninger som tillater inntrengning av forurensning
Forebygging og livsforlengelse
Beste praksis for smøring
- Bruk riktig type og kvalitet på smøremiddelet til påføringen
- Oppretthold riktig smøremiddelnivå (ikke for mye eller for lite)
- Etabler passende smøreintervaller
- Overvåk smøremiddelets tilstand, skift ut når det er degradert
- Bruk rene fremgangsmåter under smøring
Forurensningskontroll
- Effektiv forsegling for å forhindre partikkelinntrengning
- Ren installasjonspraksis
- Filtrerte smøresystemer der det er aktuelt
- Miljøkontroller (innkapslinger, positivt trykk)
- Regelmessig inspeksjon og utskifting av tetninger
Driftstilstandsstyring
- Operer innenfor lagerkonstruksjonsgrensene (belastning, hastighet, temperatur)
- Oppretthold god balansere for å minimere dynamiske belastninger
- Sørg for presisjon justering for å forhindre kantbelastning
- Kontroller driftstemperaturene gjennom kjøling om nødvendig
Lagerslitasje, selv om den er gradvis og mindre dramatisk enn plutselige avskallingsfeil, representerer en betydelig del av lagerforringelsen i industriell bruk. Riktig smøring, forurensningskontroll og tilstandsovervåking muliggjør tidlig deteksjon og tillater planlagt lagerutskifting før slitasje utvikler seg til funksjonsfeil, noe som optimaliserer både utstyrets pålitelighet og vedlikeholdskostnader.