Înțelegerea coroziunii în rulmenți și angrenaje
Definiție: Ce este Pitting?
Gropituri este formarea de mici cavități, cratere sau depresiuni pe suprafața rulmenților, a elementelor de rostogolire sau a dinților angrenajelor. Coroziunea poate rezulta din două mecanisme distincte: (1) coroziune prin oboseală din oboseala prin contact prin rostogolire, reprezentând deteriorarea prin oboseală superficială în stadiu incipient și (2) coroziune pitting din cauza atacului electrochimic, creând cavități la suprafață prin îndepărtarea materialului. În cazul rulmenților, corodarea este adesea considerată o formă timpurie sau ușoară de exfoliere, În timp ce la angrenaje, coroziunea este recunoscută ca un mod specific de defectare, distinct de ruperea dinților sau uzura excesivă.
Coroziunea creează rugozitatea suprafeței și concentrări de stres care generează vibrații și zgomot, iar dacă nu este corectată, inițierea gropilor poate progresa către exfolieri mai mari și, în cele din urmă, defectarea componentelor.
Tipuri de corodare
1. Deformare mecanică prin oboseală
Rezultate ale oboselii prin contact prin rostogolire:
Micropitting
- Dimensiune: Gropițe foarte mici (diametru 10-50 micrometri)
- Aspect: Textură de suprafață gri mat, abia vizibilă cu ochiul liber
- Locaţie: Concentrat în zone cu stres ridicat
- Progresie: Poate progresa spre macropitting sau se poate stabiliza în funcție de condiții
- Comune în: Angrenaje cu pelicule subțiri de lubrifiant, rulmenți de mare viteză
Macro-coroziuni (coroziuni inițiale)
- Dimensiune: 1-5 mm diametru, 0,1-0,5 mm adâncime
- Aspect: Cratere sau gropi clar vizibile
- Proces: Fisura de oboseală subterană se propagă la suprafață
- Progresie: De obicei, crește în scame mai mari
- Interval de timp: Poate dura luni sau chiar ani până la progresia spre eșec
2. Coroziune prin pitting (chimică)
Rezultate din procesele electrochimice:
- Cauza: Umiditate, acizi sau substanțe chimice în contact cu suprafețele rulmenților
- Aspect: Gropițe rugoase, de culoarea ruginii, adesea cu produse de coroziune
- Distribuție: Poate fi răspândit pe suprafețe, mai degrabă decât localizat în zonele de încărcare
- Adâncime: De obicei, mai puțin adânci decât gropile de oboseală inițial
- Creșteri de stres: Gropile de coroziune acționează ca locuri de inițiere pentru fisurile de oboseală
3. Coroziunea electrică
- Cauza: Curentul electric care trece prin rulment creează un arc electric
- Aspect: Cratere mici, apropiate, în modele regulate (canelate)
- Comune în: Motoare cu acționări VFD, împământare inadecvată a arborelui
- Caracteristică: Aspect de placă de spălat sau ondulată
- Detectare: Model distinctiv la inspecția vizuală
Metode de detectare
Analiza vibrațiilor
Coroziunea generează semnături vibraționale caracteristice:
- Etapa incipientă: Creștere mică a vibrațiilor de înaltă frecvență
- Frecvențe de defecțiuni: Aspectul BPFO, BPFI, sau BSF în funcție de locație
- Analiza anvelopei: Cel mai eficient pentru detectarea corodărilor în stadiu incipient
- Progresie: Amplitudinea și numărul de armonice cresc pe măsură ce gropile cresc
Inspecție vizuală
- Necesită demontarea rulmentului sau accesul la boroscop
- Căutați zone gri mate (micropitting) sau cratere vizibile (macropitting)
- Numărați și măsurați gropile pentru a evalua severitatea
- Fotografie pentru documentare și tendințe
Analiza uleiului
- Particulele metalice din probele de ulei indică îndepărtarea activă a materialului
- Ferografia prezintă morfologia particulelor caracteristică pitting-ului vs. uzurii
- Creșterea concentrației de particule indică o deteriorare progresivă
Testare cu ultrasunete
- Rugozitatea suprafeței cauzată de corodări crește emisiile de ultrasunete
- Detectoare portabile cu ultrasunete pentru monitorizare neinvazivă
- Eficient pentru detectarea timpurie înainte ca simptomele vibrațiilor să dispară
Cauze și prevenire
Prevenirea oboselii prin pitting
- Valoare nominală adecvată a rulmentului: Selectați rulmentul cu o durată de viață L10 care depășește serviciul necesar
- Lubrifiere adecvată: Asigurați o grosime adecvată a peliculei (raport λ > 3)
- Curăţenie: Minimizează contaminarea care creează factori de stres
- Aliniere: Preveniți încărcarea marginilor din cauza alinierii necorespunzătoare
- Controlul încărcăturii: Evitați supraîncărcarea (durata de viață a rulmentului ∝ 1/Sarcină³)
Prevenirea coroziunii prin pitting
- Etanșare eficientă: Preveniți pătrunderea umezelii
- Lubrifiant adecvat: Folosiți lubrifianți cu inhibitori de coroziune
- Materiale rezistente la coroziune: Rulmenți din oțel inoxidabil pentru medii umede
- Protecție la depozitare: Protejați rulmenții de rezervă de umiditate
- Prevenirea condensului: Evitați ciclurile termice care cauzează condens
Prevenirea coroziunii electrice
- Împământarea corectă a arborelui în aplicațiile cu motoare VFD
- Rulmenți izolați pentru un capăt al motorului
- Elemente de rulare ceramice (neconductoare)
- Eliminați sau minimizați curenții din rulmenți
Corzi în angrenaje
În aplicațiile privind angrenajele, coroziunea cu coroziunea are caracteristici specifice:
Corodarea dinților angrenajului
- Apare pe suprafețele dentare în zona de contact
- Concentrat lângă linia de tangaj unde se combină alunecarea și rostogolirea
- Creează zgomot și vibrații caracteristice la frecvența angrenajului dințat
- Poate fi acceptabil în cantități moderate pentru anumite aplicații
- Coroziunea excesivă duce la ruperea dinților
Detectare
- Crescut frecvența angrenajului vibrații
- Benzi laterale la frecvențele arborelui
- Modificări ale zgomotului audibil
- Inspecția vizuală a flancurilor dinților
Evaluarea severității
Criterii de severitate a corodării rulmenților
- Incipient: Câteva microgropi împrăștiate, < 5% din zona de sarcină afectată
- Aprinde: Corzi vizibile, 5-25% din zona de încărcare
- Moderat: Gropituri extinse, zona 25-50%, care încep să se coaleze
- Severă: > Zona 50%, gropile se unesc pentru a forma exfolieri, înlocuire imediată necesară
Criterii de decizie
- Continuați operațiunea: Pitting incipient până la ușor cu monitorizare
- Înlocuire plan: Coroziunea moderată, schimbarea programului în 1-3 luni
- Înlocuire urgentă: Corzi severe, înlocuiți la prima ocazie
- Oprire de urgență: Progresie rapidă, vibrații sau temperatură ridicate
Coroziunea (piting) reprezintă o etapă intermediară importantă în degradarea rulmenților - mai gravă decât uzura generală a suprafeței, dar potențial gestionabilă dacă este detectată din timp. Prin monitorizarea vibrațiilor cu analiza anvelopei și practici adecvate de întreținere, coroziunea poate fi identificată în stadiile incipiente, permițând întreținerea planificată înainte de progresia către defecțiuni catastrofale prin exfoliere.
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 