Forstå slitasje på utstyr
Definisjon: Hva er utstyrsslitasje?
Girslitasje er det progressive tapet av materiale fra tannoverflatene på grunn av mekaniske prosesser, inkludert slitasje, adhesjon, overflateutmatting og korrosjon. I motsetning til plutselige feil fra tannbrudd, er tannslitasje en gradvis nedbrytning som endrer tannprofilgeometrien, øker tilbakeslag, øker støy og vibrasjon nivåer, og fører til slutt til funksjonssvikt når tannslitasjen blir overdreven eller går over til mer alvorlige skademoduser som gropdannelse eller tannbrudd.
Forstå slitasjemekanismer for gir og overvåke slitasjeprogresjon gjennom vibrasjonsanalyse, oljeanalyse og periodiske inspeksjoner muliggjør prediktive vedlikeholdsstrategier som optimaliserer girkassens pålitelighet og minimerer uplanlagt nedetid.
Typer og mekanismer for slitasje på gir
1. Slitasje fra slipemiddel
Den vanligste slitasjemekanismen i industrielle girkasser:
- Forårsake: Harde partikler (smuss, metallspon, slitasjeavfall) i smøremiddel som fungerer som slipemiddel
- Prosess: Partikler som er fanget mellom tannoverflatene fjerner materiale ved sliping
- Utseende: Polerte, glatte tannoverflater; materialet fjernes jevnt
- Sats: Proporsjonal med forurensningsnivå og belastning
- Forebygging: Effektiv filtrering, tetting, ren montering
2. Klebende slitasje (skraping/riping)
Oppstår under hard belastning eller utilstrekkelig smøring:
- Forårsake: Nedbrytning av smøremiddelfilmen som tillater metall-mot-metall-kontakt
- Prosess: Mikroskopisk sveising og riving ved glidende kontaktpunkter
- Utseende: Ru, revnede overflater; materialoverføring mellom parende tenner; rivemerker i glideretningen
- Alvorlighetsgrad: Kan utvikle seg raskt når den først er startet, noe som fører til katastrofal feil
- Forebygging: Tilstrekkelig smøring, tilsetningsstoffer for ekstremt trykk (EP), reduserte belastninger
3. Mikropitting
Overflateutmattingsslitasje som skaper fin overflatetekstur:
- Forårsake: Tynne smørefilmer som gir høy overflatekontaktbelastning
- Utseende: Mattgrå overflate; tusenvis av mikroskopiske groper (10–50 µm)
- Sted: Vanligvis nær stigningslinjen der rulling og glidning kombineres
- Progresjon: Kan stabilisere seg (mild) eller utvikle seg til makropitting (alvorlig)
- Effekt: Endrer tannprofilen, øker støy og vibrasjon
4. Moderat (normal) slitasje
- Gradvis polering og materialfjerning over år
- Forventet i alle gir til en viss grad
- Hastigheten bør være forutsigbar og langsom (< 0,1 mm over flere år)
- Akseptabelt hvis innenfor designtoleransene
5. Etsende slitasje
- Forårsake: Fuktighet, sure smøremidler eller kjemisk forurensning
- Utseende: Rustfarget flekker, overflateruhet, gropdannelse
- Vanlig: Når girkasser står på tomgang med fuktighet til stede
- Forebygging: Riktig forsegling, korrosjonshemmere, lagringsbeskyttelse
Effekter av slitasje på gir
Geometriske endringer
- Profilendring: Involvert profil degraderes, noe som påvirker konjugatvirkningen
- Økt motreaksjon: Materialtap øker klaringen mellom parende tenner
- Redusert kontaktforhold: Færre tenner i kontakt samtidig
- Lastkonsentrasjon: Gjenværende materiale bærer høyere belastning
Ytelsesdegradering
- Økt vibrasjon: Dårlig tannkontakt skaper støt og varierende stivhet i nettet
- Støy: Skrangling fra tilbakeslag, klynking fra overflateruhet
- Redusert effektivitet: Økte friksjonstap
- Nøyaktighetstap: Økt tilbakeslag påvirker posisjoneringspresisjonen
Akselerert forverring
- Slitte tenner bærer høyere belastning (færre tenner deler belastningen)
- Spenningskonsentrasjon på slitte områder
- Overgang til gropdannelse eller tannbrudd
- Genererer slitasjeavfall som akselererer slitasje (positiv tilbakekobling)
Deteksjonsmetoder
Vibrasjonsanalyse
- GMF Amplitude-trend: Gradvis økning indikerer progressiv slitasje
- Harmonisk utvikling: Utseende og vekst av 2×GMF, 3×GMF
- Sidebånd: Utvikling av akselhastighetssidebånd rundt GMF
- Bredbåndsstøy: Forhøyet høyfrekvent innhold fra overflateruhet
- Tidsbølgeform: Økende uregelmessighet og påvirkning
Oljeanalyse
- Analyse av slitasjepartikler: Jernkonsentrasjon i oljeprøver
- Ferrografi: Partikkelmorfologi (gnidning vs. skjæring vs. utmattingspartikler)
- Spektrografisk analyse: Elementær sammensetning som avslører slitasjemetaller
- Partikkeltelling: Trendende partikkelkonsentrasjon og størrelsesfordeling
- Tidlig oppdagelse: Oljeanalyse kan oppdage slitasje før vibrasjonssymptomer oppstår
Visuell inspeksjon
- Boroskopinspeksjon uten demontering
- Fullstendig inspeksjon under overhalinger
- Mål tanntykkelsen ved stigningslinjen
- Sjekk kontaktmønstre (blånering eller beleggoverføring)
- Fotografer tenner for historisk sammenligning
- Sammenlign med produsentens slitasjegrenser
Støyovervåking
- Akustisk emisjon fra tannkontakter
- Ultralydmålinger for overflatetilstand
- Hørbare støyendringer som indikerer slitasjeprogresjon
Forebygging og livsforlengelse
Riktig smøring
- Riktig smøremiddelviskositet for belastning og hastighet
- EP-tilsetningsstoffer (ekstremt trykk) for høye belastninger
- Tilstrekkelig smøremengde og -flyt
- Oppretthold oljens renhet gjennom filtrering
- Regelmessige oljeskift i henhold til produsentens plan
Forurensningskontroll
- Effektiv forsegling for å forhindre partikkelinntrengning
- Pusteapparater med filtre
- Ren montering og vedlikeholdspraksis
- Oljefiltreringssystemer (10–25 µm absolutt kapasitet)
Lasthåndtering
- Operer innenfor designbelastningsklassifiseringene
- Unngå sjokkbelastninger eller plutselige belastningsendringer
- Overvåk dreiemoment og kraftoverføring
- Vurder å øke girkassen hvis den er konstant overbelastet
Justering og installasjon
- Sørg for riktig girjustering (kontaktmønster over hele overflatens bredde)
- Korriger akselfeiljustering som skaper kantbelastning
- Riktig valg og vedlikehold av lager
- Bekreft at tilbakeslag er innenfor spesifikasjonene
Når du skal bytte gir
Erstatningskriterier
- Tanntykkelse: Slitasje utover produsentens spesifiserte grenser (vanligvis 10-20% materialtap)
- Vibrasjonsnivåer: GMF-amplitude overskrider alarmgrensene til tross for forbedringer i smøringen
- Omfang av gropdannelse: > 30% av tannoverflaten som viser moderat til alvorlig gropdannelse
- Riss/skraping: Enhver moderat til alvorlig skår indikerer behov for utskifting
- Støy: For mye støy som indikerer dårlig tannkontakt
- Motreaksjon: Overskridelse av maksimalt angitte verdier
Tidsmessige hensyn
- Planlegg utskifting under planlagte driftsstans
- Bytt ut girparene sammen (motstående gir slites sammen)
- Vurder fullstendig girkasseutskifting kontra girskifte hvis huset er skadet
- Bestill erstatningsgir tidlig (kan ha lang leveringstid)
Girslitasje er en uunngåelig konsekvens av kraftoverføring, men gjennom riktig smøring, forurensningskontroll og tilstandsovervåking kan slitasjehastigheter minimeres og girkassens levetid maksimeres. Systematisk overvåking av girinngrepsfrekvens og sidebånd, kombinert med oljeanalyse, muliggjør tidlig oppdagelse av unormal slitasje og muliggjør planlagt girutskifting før katastrofale feil oppstår.