Înțelegerea uzurii rulmenților
Definiție: Ce este uzura rulmenților?
Uzura rulmenților este pierderea progresivă de material de pe suprafețele rulmenților (cale de rulare, elemente de rostogolire și colivie) prin procese mecanice precum abraziunea, aderența, coroziunea sau oboseala superficială. Spre deosebire de defecțiunile bruște cauzate de exfolierea prin oboseală, uzura rulmenților este un proces gradual de degradare care crește jocuri ale rulmenților, reduce precizia și, în cele din urmă, duce la defecțiuni funcționale atunci când jocurile devin excesive sau deteriorarea suprafeței devin severă.
Uzura rulmenților este detectabilă prin vibrații monitorizare (creșterea conținutului de înaltă frecvență și a nivelurilor generale), monitorizarea temperaturii (modificări ale frecării) și inspecția fizică (modele de uzură vizibile, joc crescut). Înțelegerea mecanismelor de uzură permite selectarea corectă a rulmenților, practicile de lubrifiere și strategiile de întreținere.
Mecanismele de uzură a rulmenților
1. Uzură abrazivă
Cel mai frecvent mecanism de uzură în rulmenții industriali:
- Cauza: Particule dure (murdărie, așchii metalice, resturi de uzură) care intră în rulment
- Proces: Particulele prinse între elementele de rulare și inelele de rulare acționează ca un compus de șlefuire
- Rezultat: Material îndepărtat de pe suprafețe mai moi (de obicei, urme de uzură lustruite), creând caneluri sau urme de uzură lustruite
- Rată: Proporțional cu nivelul de contaminare și duritatea particulelor
- Prevenire: Etanșare eficientă, filtrare, practici de asamblare curate
2. Uzură adezivă (zgârieturi)
Apare în condiții de lubrifiere limită sau contact uscat:
- Cauza: Lubrifiere inadecvată care permite contactul metal-metal
- Proces: Sudură și ruptură microscopică la punctele de contact
- Rezultat: Suprafețe rugoase, decolorate; transfer de material între căi de rulare și elemente de rulare
- Progresie: Poate escalada rapid odată ce este inițiat
- Prevenire: Cantitate și calitate adecvată a lubrifierii
3. Uzură prin fretare (Brinell fals)
Apare în lagăre staționare sau oscilante:
- Cauza: Mișcare oscilatorie de mică amplitudine în timp ce rulmentul nu se rotește (vibrații în timpul transportului sau depozitării)
- Proces: Microalunecarea dintre elementele de rulare și inelele de rulare creează resturi de oxid
- Rezultat: Depozite roșiatice-brune în zonele de contact, depresiuni puțin adânci
- Vizual: Aspect similar cu brinelling-ul adevărat, dar fără deformări permanente
- Prevenire: Izolare a vibrațiilor în timpul depozitării/transportului, rotație ușoară a rulmentului sau preîncărcare adecvată
4. Uzură corozivă
- Cauza: Umiditate, substanțe chimice sau medii agresive
- Proces: Atac chimic care creează coroziuni și rugozitate a suprafeței
- Rezultat: Depuneri de culoare rugină, suprafețe rugoase, pierderi de material
- Comune în: Prelucrarea alimentelor, medii marine, uzine chimice
- Prevenire: Rulmenți rezistenți la coroziune, etanșare eficientă, selecție adecvată a lubrifiantului
5. Uzură erozivă
- Cauza: Curgerea fluidelor de mare viteză care transportă particule
- Comune în: Lubrifianți contaminați cu sisteme de circulație
- Rezultat: Suprafețe erodate netede, îndepărtarea materialului
- Prevenire: Filtrare, lubrifianți curați, design adecvat al etanșării
Simptome de vibrații ale uzurii rulmenților
Schimbări treptate
Uzura produce modificări progresive caracteristice ale vibrațiilor:
- Creșterea nivelului general: Vibrația totală RMS crește treptat
- Conținut de înaltă frecvență: Mai multă energie în intervalul de înaltă frecvență (> 1000 Hz)
- Zgomot în bandă largă: Nivel ridicat de zgomot pe întreg spectrul
- Mai multe vârfuri mici: În loc de o singură frecvență dominantă a defectelor
- Pierderea urmăririi: Vârful 1× poate deveni mai puțin proeminent în raport cu frecvențele mai mari
Distincția dintre uzură și defecte
| Caracteristică | Defect localizat (Spall) | Îmbrăcăminte generală |
|---|---|---|
| Frecvențele defectului | Vârfuri clare BPFO, BPFI, BSF | Fără frecvențe clare ale defectelor |
| Aspectul spectrului | Vârfuri discrete cu armonice | Podea de zgomot ridicată, largă |
| Progresie | Creșterea exponențială a amplitudinii | Creștere liniară graduală |
| Analiza anvelopei | Răspuns puternic, vârfuri clare | Creștere moderată a benzii largi |
| Timpul până la eșec | Săptămâni sau luni de la detectare | Luni sau ani de degradare treptată |
Metode de detectare
Monitorizarea vibrațiilor
- Tendința nivelurilor RMS generale în timp
- Monitorizarea accelerației de înaltă frecvență (HFD – indicator de defect de înaltă frecvență)
- Factorul de creastă poate rămâne relativ normală (spre deosebire de exfoliere, unde crește)
- Kurtoză nu prezintă schimbări dramatice (uzură distribuită vs. impacturi discrete)
Monitorizarea temperaturii
- Tendința temperaturii rulmenților
- Uzura provoacă adesea creșterea temperaturii din cauza frecării mai mari
- Creșterea treptată (2-5°C/an) indică uzură progresivă
- Salturile bruște sugerează o tranziție către daune mai severe
Monitorizare cu ultrasunete
- Emisiile ultrasonice cresc odată cu rugozitatea suprafeței
- Eficient pentru detectarea uzurii în stadiu incipient
- Instrumente portabile cu ultrasunete pentru inspecții pe traseu
Analiza uleiului
- Resturi de uzură în probele de ulei
- Numărarea și analiza particulelor
- Ferografie care prezintă caracteristicile particulelor de uzură
- Creșterea concentrației de particule indică uzură progresivă
Cauze și factori care contribuie
Legat de lubrifiere
- Cantitate insuficientă de lubrifiant (înfometare)
- Vâscozitate greșită a lubrifiantului pentru condițiile de funcționare
- Lubrifiant contaminat (particule, apă, substanțe chimice)
- Lubrifiant degradat (oxidare, pierdere de aditivi)
- Intervale de relubrifiere necorespunzătoare
Condiții de funcționare
- Sarcini excesive pe rulmenți (statice sau dinamice)
- Temperaturi ridicate de funcționare
- Mediu contaminat
- Etanșare inadecvată care permite pătrunderea particulelor
- Vibrații din surse externe (echipamente din apropiere)
Instalare și întreținere
- Instalare necorespunzătoare care provoacă nealiniere
- Selectarea greșită a jocului rulmentului
- Contaminare în timpul instalării
- Garnituri deteriorate care permit pătrunderea contaminării
Prevenirea și prelungirea vieții
Cele mai bune practici de lubrifiere
- Folosiți tipul și gradul corect de lubrifiant pentru aplicare
- Mențineți nivelul corect de lubrifiant (nici prea mult, nici prea puțin)
- Stabiliți intervale adecvate de relubrifiere
- Monitorizați starea lubrifiantului, înlocuiți-l când se degradează
- Folosiți practici curate în timpul lubrifierii
Controlul contaminării
- Etanșare eficientă pentru a preveni pătrunderea particulelor
- Practici de instalare curate
- Sisteme de lubrifiere cu filtrare, acolo unde este cazul
- Controale de mediu (încălziri, presiune pozitivă)
- Inspecție regulată și înlocuire a garniturilor
Managementul condițiilor de funcționare
- Funcționează în limitele de proiectare ale rulmenților (sarcină, viteză, temperatură)
- Mențineți-vă bine echilibru pentru a minimiza încărcările dinamice
- Asigurați precizia aliniere pentru a preveni încărcarea pe margini
- Controlați temperaturile de funcționare prin răcire, dacă este necesar
Uzura rulmenților, deși graduală și mai puțin dramatică decât defecțiunile bruște prin exfoliere, reprezintă o parte semnificativă a deteriorării rulmenților în domeniul industrial. Lubrifierea adecvată, controlul contaminării și monitorizarea stării permit detectarea timpurie și înlocuirea planificată a rulmenților înainte ca uzura să progreseze spre defecțiuni funcționale, optimizând atât fiabilitatea echipamentelor, cât și costurile de întreținere.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 