Inzicht in defecten aan rolelementen

Apparaten

Draagbare balancer & Trillingsanalyzer Balanset-1A

$2,347.12 Oorspronkelijke prijs was: $2,347.12.$1,901.46Huidige prijs is: $1,901.46.

Onderdelen

Trillingssensor

$106.96 Oorspronkelijke prijs was: $106.96.$71.30Huidige prijs is: $71.30.

Onderdelen

Optische sensor (Lasertachometer)

$147.36 Oorspronkelijke prijs was: $147.36.$83.19Huidige prijs is: $83.19.

Apparaten

Balanset-4

$8,084.78

Onderdelen

Magnetische standaard afmeting-60-kgf

$54.67

Onderdelen

Reflecterende tape

$11.88

Apparaten

Dynamische balancer "Balanset-1A" OEM

$2,061.90 Oorspronkelijke prijs was: $2,061.90.$1,663.78Huidige prijs is: $1,663.78.

Definitie: Wat zijn defecten aan wentelelementen?

Defecten aan het rolelement Zijn beschadigingen, gebreken of onvolkomenheden in de kogels of rollen van wentellagers. Deze gebreken omvatten oppervlakteafbrokkeling, scheuren, ingebedde verontreinigingen, materiaalinsluitingen en geometrische onvolkomenheden. Wanneer een defect wentelelement door het lager roteert, veroorzaakt dit schokken op zowel de binnen- als de buitenring, waardoor er trillingen bij de balspinfrequentie (BSF) met karakteristieke zijbanden bij kooifrequentie (FTF) afstand.

Defecten aan wentelelementen komen minder vaak voor dan loopvlakdefecten en zijn verantwoordelijk voor ongeveer 10-15% van de lagerdefecten. Wanneer ze echter optreden, veroorzaken ze kenmerkende trillingskenmerken en kunnen ze snel leiden tot een volledig lagerdefect.

Soorten defecten aan wentelelementen

1. Oppervlaktespatten

De meest voorkomende defecten aan rolelementen:

• Oorzaak: Rolcontactvermoeidheid waardoor het materiaal afbladdert
• Verschijning: Krater of put op het oppervlak van de bal/rol
• Maat: Meestal 0,5-3 mm in eerste instantie, kan groter worden
• Invloed: Heeft gevolgen voor beide rassen, omdat het defect hen treft
• Frequentie: Genereert trillingen bij BSF en 2×BSF

2. Scheuren

• Oorzaak: Overbelasting, stootschade of vermoeidheid
• Typen: Oppervlaktescheuren of ondergrondse scheuren
• Progressie: De scheur verspreidt zich totdat het stuk losbreekt (een scheur wordt)
• Detectie: Moeilijk te detecteren totdat er spalling optreedt
• Gevaar: Kan leiden tot plotselinge catastrofale mislukking als de bal fragmenteert

3. Materiële insluitingen

• Oorzaak: Fabricagefouten – vreemd materiaal of holtes in lagerstaal
• Effect: Creëert stressconcentratie, initieert vroegtijdige vermoeidheid
• Detectie: Meestal niet detecteerbaar totdat er rond de insluiting spalling optreedt
• Preventie: Hoogwaardige lagermaterialen met schoon staal

4. Ingebedde verontreiniging

• Oorzaak: Harde deeltjes (vuil, metaalsplinters) die in het oppervlak van de bal worden gedrukt
• Effect: Creëert een verhoogde bult die van invloed is op races
• Progressie: Indrukking wordt spanningsverhogend, kan leiden tot afbrokkeling
• Detectie: Genereert impacttrillingen bij BSF

5. Corrosie- en vochtschade

• Verschijning: Roestvlekken, putcorrosie, oppervlakteruwheid
• Progressie: Gecorrodeerde gebieden worden plekken waar vermoeiing kan ontstaan
• Preventie: Goede afdichting, corrosiewerende smeermiddelen

6. Brinelling en deuken

• Oorzaak: Impactbelasting (vallen, schokken, schade door hanteren)
• Verschijning: Permanente inkepingen op het baloppervlak
• Effect: Deuken creëren stoten en stressconcentraties
• Preventie: Zorgvuldige behandeling, correcte installatieprocedures

Trillingssignatuur

Frequentie-inhoud

Defecten in het rolelement veroorzaken kenmerkende patronen:

• Primaire frequentie: BSF (balspinfrequentie), meestal 2-3× loopsnelheid
• Tweede harmonische: 2×BSF vaak sterker dan fundamenteel (defect treft beide rassen per omwenteling)
• Zijbandafstand: FTF (kooifrequentie) zijbanden, NIET 1× zijbanden
• Patroon: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, waardoor een “picket fence” ontstaat met FTF-afstand

Onderscheidende kenmerken

Functie	Buitenste race defect	Innerlijk ras defect	Defect aan het rolelement
Primaire frequentie	BPFO (3-5×)	BPFI (5-7×)	BSF (2-3×)
Zijbandafstand	Geen of minimaal	±1× (assnelheid)	±FTF (kooisnelheid)
Amplitudestabiliteit	Relatief stabiel	Stabiel	Variabel (afhankelijk van de positie van de bal)
Voorkomen	Meest voorkomend (~40%)	Gemeenschappelijk (~35%)	Minst voorkomend (~10-15%)

Amplitudevariabiliteit

Een kenmerkend kenmerk van defecten aan wentelelementen:

• De amplitude varieert tussen metingen, omdat de belasting van het defecte element varieert
• Bij defecte bal in de belastingzone: hoge amplitude
• Bij defecte bal tegenover de belastingzone: lagere amplitude
• Deze variabiliteit kan de trendbepaling compliceren, maar is diagnostisch voor baldefecten

Voortgang en gevolgen

Defectontwikkeling

1. Initiatie: Kleine oppervlaktescheur of insluiting
2. Micro-Spall: Klein stukje materiaal breekt los
3. Spallgroei: Impacten op de randen van defecten verspreiden schade
4. Meerdere Spalls: Secundaire schade door puin veroorzaakt extra defecten
5. Balfragmentatie: In ernstige gevallen kan de hele bal barsten en fragmenteren
6. Volledige mislukking: Lager verliest draagvermogen

Secundaire schade

• Raceschade: Een defecte bal beschadigt de binnen- en buitenoppervlakken van de race
• Puincirculatie: Afgesplinterd materiaal creëert een drie-lichaamsslijtage
• Schade aan de kooi: Onregelmatigheden in het baloppervlak kunnen de kooiholtes beschadigen
• Snelle achteruitgang: Als één bal eenmaal beschadigd is, volgen er snel meer

Veelvoorkomende oorzaken

Fabricage- en materiaalfouten

• Interne insluitsels of holtes in het balmateriaal
• Onjuiste warmtebehandeling
• Oppervlakteafwerkingsfouten
• Geometrische onvolkomenheden (niet-ronde ballen)

Installatieschade

• Impact tijdens het hanteren (vallen, stoten)
• Brinelling door statische overbelasting of trillingen tijdens stilstand
• Verontreiniging tijdens installatie door insluiting van deeltjes

Bedrijfsomstandigheden

• Onvoldoende smering veroorzaakt oppervlakteschade
• Overbelasting versnelt vermoeidheid
• Elektrische stroom door lager veroorzaakt putcorrosie
• Corrosieve omgeving tast baloppervlakken aan
• Verontreiniging door harde deeltjes veroorzaakt inkepingen

Detectie en diagnose

Trillingsanalyse

• Bereken BSF en FTF voor geïnstalleerd lager
• Zoek op enveloppespectrum voor BSF-piek
• Controleer het FTF-zijbandpatroon (belangrijkste diagnostische kenmerk)
• Controleer op 2×BSF, wat vaak een hogere amplitude heeft
• Meerdere metingen kunnen amplitudevariabiliteit aantonen

Fysieke inspectie

• Lager demonteren en elke kogel/rol afzonderlijk inspecteren
• Zoek naar splinters, scheuren, ingebed materiaal en corrosie
• Voel de oppervlakteruwheid (gladde vs. ruwe ballen)
• Controleer op geometrische nauwkeurigheid (niet rond)
• Fotografeer defecten voor documentatie

Corrigerende maatregelen

Onmiddellijke reactie

• Verhoog de monitoringfrequentie op basis van de ernst
• Plan lagervervanging
• Onderzoek de grondoorzaak om herhaling te voorkomen
• Controleer op secundaire schade aan races

Grondoorzaakanalyse

• Controleer de lagerselectie (voldoende beoordeling?)
• Controleer de toereikendheid van de smering
• Controleer op bronnen van verontreiniging
• Installatiepraktijken beoordelen
• Overweeg een verbeterde lagerspecificatie als er sprake is van voortijdig falen

Defecten aan wentelelementen komen minder vaak voor dan racedefecten, maar vereisen inzicht in hun kenmerkende BSF-frequentiesignatuur met FTF-zijbanden voor een nauwkeurige diagnose. Vroege detectie door middel van envelopanalyse maakt gepland onderhoud mogelijk voordat het defect zich ontwikkelt tot ernstige lagerschade en mogelijk catastrofaal falen.

---

← Terug naar hoofdindex