Forståelse av defekter i rulleelementer

Enheter

Bærbart balanse- og vibrasjonsanalyseapparat Balanset-1A

$2,347.12 Opprinnelig pris var: $2,347.12.$1,901.46Nåværende pris er: $1,901.46.

Deler

Vibrasjonssensor.

$106.96 Opprinnelig pris var: $106.96.$71.30Nåværende pris er: $71.30.

Deler

Optisk sensor (lasertakometer)

$147.36 Opprinnelig pris var: $147.36.$83.19Nåværende pris er: $83.19.

Enheter

Balanset-4.

$8,084.78

Deler

Magnetisk stativ Insize-60-kgf.

$54.67

Deler

Reflekterende tape.

$11.88

Enheter

Dynamisk balanseringsenhet "Balanset-1A" OEM

$2,061.90 Opprinnelig pris var: $2,061.90.$1,663.78Nåværende pris er: $1,663.78.

Definisjon: Hva er defekter i rulleelementer?

Defekter i rulleelementer er skader, feil eller ufullkommenheter i kulene eller rullene til rullelagre. Disse feilene inkluderer overflateavskallinger, sprekker, innebygd forurensning, materialinneslutninger og geometriske ufullkommenheter. Når et defekt rulleelement roterer gjennom lageret, skaper det støt på både den indre og ytre lagerringen, noe som genererer vibrasjon på ballspinnfrekvens (BSF) med karakteristiske sidebånd ved burfrekvens (FTF) avstand.

Defekter i rulleelementer er mindre vanlige enn lagerdefekter, og står for omtrent 10–15% av lagerfeil, men når de oppstår, produserer de karakteristiske vibrasjonssignaturer og kan raskt utvikle seg til fullstendig lagerfeil.

Typer av defekter i rulleelementer

1. Overflateskaller

Den vanligste feilen med rulleelementer:

• Forårsake: Rullekontaktutmatting som får materialet til å flake av
• Utseende: Krater eller grop på kule-/rulleoverflaten
• Størrelse: Vanligvis 0,5–3 mm i starten, kan vokse seg større
• Påvirkning: Skaper konsekvenser for begge raser når defekten rammer dem
• Hyppighet: Genererer vibrasjon ved BSF og 2×BSF

2. Sprekker

• Forårsake: Overbelastning, støtskader eller utmattelse
• Typer: Overflatesprekker eller sprekker under overflaten
• Progresjon: Sprekken forplanter seg til stykket løsner (og blir til en avskalling)
• Oppdagelse: Vanskelig å oppdage før avskalling oppstår
• Fare: Kan føre til plutselig katastrofal svikt hvis ballen fragmenteres

3. Vesentlige inkluderinger

• Forårsake: Produksjonsfeil – fremmedlegemer eller hulrom i lagerstål
• Effekt: Skaper stresskonsentrasjon, initierer for tidlig tretthet
• Oppdagelse: Vanligvis ikke påvisbar før avskalling utvikler seg rundt inklusjonen
• Forebygging: Høykvalitets lagermaterialer med rent stål

4. Innebygd forurensning

• Forårsake: Harde partikler (smuss, metallspon) presset inn i balloverflaten
• Effekt: Skaper hevet kul som påvirker løpene
• Progresjon: Inntrykk blir spenningsøkende, kan føre til avskalling
• Oppdagelse: Genererer støtvibrasjoner ved BSF

5. Korrosjons- og fuktskader

• Utseende: Rustflekker, groper, overflateruhet
• Progresjon: Korroderte områder blir steder der utmatting starter
• Forebygging: Riktig tetting, korrosjonshemmede smøremidler

6. Brinelling og bulking

• Forårsake: Støtbelastning (fall, støt, håndteringsskader)
• Utseende: Permanente fordypninger på balloverflaten
• Effekt: Bulker skaper støt og stresskonsentrasjoner
• Forebygging: Forsiktig håndtering, riktige installasjonsprosedyrer

Vibrasjonssignatur

Frekvensinnhold

Defekter i rulleelementer gir særegne mønstre:

• Primærfrekvens: BSF (kulens rotasjonsfrekvens), vanligvis 2–3× løpehastighet
• Andre harmoniske: 2×BSF ofte sterkere enn fundamental (feilen treffer begge sporene per omdreining)
• Sidebåndavstand: FTF (burfrekvens) sidebånd, IKKE 1× sidebånd
• Mønster: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, og lager et “stakittgjerde” med FTF-avstand

Kjennetegn

Trekk	Ytre rasefeil	Indre rasefeil	Defekt i rulleelement
Primærfrekvens	BPFO (3–5×)	BPFI (5–7×)	BSF (2–3×)
Sidebåndavstand	Ingen eller minimal	±1× (akselhastighet)	±FTF (burhastighet)
Amplitude stabilitet	Relativt stabil	Stabil	Variabel (avhenger av ballposisjon)
Hendelse	Vanligst (~40%)	Vanlig (~35%)	Minst vanlig (~10–15%)

Amplitudevariabilitet

Et karakteristisk trekk ved defekter i rulleelementer:

• Amplituden varierer mellom målingene ettersom lasten på det defekte elementet varierer
• Når ballen har defekt i lastsonen: høy amplitude
• Når kulen defekterer motsatt lastsone: lavere amplitude
• Denne variasjonen kan komplisere trendanalysen, men er diagnostisk for balldefekter

Progresjon og konsekvenser

Defektutvikling

1. Innvielse: Liten overflatesprekk eller inneslutning
2. Mikro-avskalling: Lite materiale løsner
3. Spallvekst: Støt ved defektkanter forplanter skade
4. Flere spaller: Sekundærskade fra rusk skaper ytterligere defekter
5. Ballfragmentering: Alvorlige tilfeller kan hele ballen sprekke og fragmenteres
6. Fullstendig fiasko: Lageret mister bæreevne

Sekundærskade

• Raseskade: Defekt kule skader indre og ytre overflater på løpsbanen
• Avfallssirkulasjon: Avskallede materialer skaper tredelt slitasje
• Skade på buret: Ujevnheter i balloverflaten kan skade burlommene
• Rask forverring: Når én ball er skadet, følger andre raskt etter

Vanlige årsaker

Produksjons- og materialfeil

• Interne inneslutninger eller hulrom i ballmaterialet
• Feil varmebehandling
• Defekter i overflatebehandling
• Geometriske ufullkommenheter (uterunde baller)

Installasjonsskade

• Støt under håndtering (fall, slag)
• Brinelling fra statisk overbelastning eller vibrasjon mens man står stille
• Forurensning under installasjon med innebygde partikler

Driftsforhold

• Utilstrekkelig smøring forårsaker overflateskader
• Overbelastning akselererer tretthet
• Elektrisk strøm gjennom lageret som forårsaker punktering
• Etsende miljø som angriper balloverflater
• Hard partikkelforurensning som skaper fordypninger

Deteksjon og diagnose

Vibrasjonsanalyse

• Beregn BSF og FTF for installert lager
• Søk konvoluttspektrum for BSF-topp
• Verifiser FTF-sidebåndmønster (nøkkeldiagnostisk funksjon)
• Sjekk for 2×BSF som ofte har høyere amplitude
• Flere målinger kan vise amplitudevariabilitet

Fysisk inspeksjon

• Demonter lageret og kontroller hver kule/rulle individuelt
• Se etter avskallinger, sprekker, innstøpt materiale, korrosjon
• Føl overflateruhet (glatte vs. ru baller)
• Sjekk geometrisk nøyaktighet (ikke-rund)
• Fotofeil for dokumentasjon

Korrigerende tiltak

Umiddelbar respons

• Øk overvåkingsfrekvensen basert på alvorlighetsgrad
• Planleggerutskifting
• Undersøk underliggende årsak for å forhindre gjentakelse
• Sjekk for sekundære skader på løpene

Analyse av rotårsaker

• Gjennomgå lagervalg (tilstrekkelig vurdering?)
• Kontroller tilstrekkelig smøring
• Sjekk for forurensningskilder
• Vurder installasjonspraksis
• Vurder oppgradert lagerspesifikasjon ved for tidlig svikt

Defekter i rulleelementer, selv om de er mindre vanlige enn løpsdefekter, krever forståelse av deres særegne BSF-frekvenssignatur med FTF-sidebånd for nøyaktig diagnose. Tidlig deteksjon gjennom konvoluttanalyse muliggjør planlagt vedlikehold før defekten utvikler seg til alvorlig lagerskade og potensielt katastrofal feil.

---

← Tilbake til hovedindeksen