Pochopenie chýb valivých telies

Zariadenia

Prenosný vyvažovač a analyzátor vibrácií Balanset-1A

$2,364.82 Pôvodná cena bola: $2,364.82.$1,915.80Aktuálna cena je: $1,915.80.

Diely

Senzor vibrácií

$107.76 Pôvodná cena bola: $107.76.$71.84Aktuálna cena je: $71.84.

Diely

Optický senzor (laserový tachometer)

$148.47 Pôvodná cena bola: $148.47.$83.82Aktuálna cena je: $83.82.

Zariadenia

Balanset-4

$8,145.74

Diely

Magnetický stojan Insize-60-kgf

$55.08

Diely

Reflexná páska

$11.97

Zariadenia

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

$2,077.45 Pôvodná cena bola: $2,077.45.$1,676.33Aktuálna cena je: $1,676.33.

Definícia: Čo sú to vady valivých telies?

Vady valivých telies sú poškodenia, chyby alebo nedokonalosti guľôčok alebo valčekov valivých ložísk. Medzi tieto chyby patria povrchové odlupovanie, praskliny, zabudované nečistoty, materiálové inklúzie a geometrické nedokonalosti. Keď sa chybný valivý prvok otáča v ložisku, vytvára nárazy na vnútorné aj vonkajšie krúžky, čím vznikajú vibrácie na frekvencia rotácie lopty (BSF) s charakteristickými bočnými pásmami pri frekvencia klietky (FTF) rozstup.

Vady valivých telies sú menej časté ako chyby valivého telesa a predstavujú približne 10-15% porúch ložísk, ale keď sa vyskytnú, vytvárajú charakteristické vibračné stopy a môžu rýchlo viesť k úplnému zlyhaniu ložiska.

Typy defektov valivých telies

1. Povrchové odlupovanie

Najčastejšia chyba valivého telesa:

• Príčina: Únava materiálu z valivého kontaktu spôsobujúca odlupovanie materiálu
• Vzhľad: Kráter alebo priehlbina na povrchu guľôčky/valčeka
• Veľkosť: Typicky spočiatku 0,5 – 3 mm, môže narásť aj väčšie
• Dopad: Vytvára dopady na obe rasy, keď ich postihne chyba
• Frekvencia: Generuje vibrácie pri BSF a 2×BSF

2. Trhliny

• Príčina: Preťaženie, poškodenie nárazom alebo únava
• Typy: Povrchové trhliny alebo podpovrchové trhliny
• Postup: Trhlina sa šíri, kým sa kus neuvoľní (nestane sa odštiepením)
• Detekcia: Ťažko sa zistí, kým nedôjde k odlupovaniu
• Nebezpečenstvo: Môže viesť k náhlemu katastrofickému zlyhaniu, ak sa guľa roztriešti

3. Materiálne zahrnutie

• Príčina: Výrobné chyby – cudzí materiál alebo dutiny v ložiskovej oceli
• Účinok: Vytvára koncentráciu stresu, iniciuje predčasnú únavu
• Detekcia: Zvyčajne nie je zistiteľné, kým sa okolo inklúzie nevyvinie odlupovanie
• Prevencia: Vysokokvalitné ložiskové materiály s čistou oceľou

4. Vnorená kontaminácia

• Príčina: Tvrdé častice (nečistoty, kovové triesky) vtlačené do povrchu gule
• Účinok: Vytvára vyvýšený hrboľ, ktorý ovplyvňuje preteky
• Postup: Vtlačenie sa stáva zdrojom napätia, môže viesť k odlupovaniu
• Detekcia: Generuje nárazové vibrácie v BSF

5. Korózia a poškodenie vlhkosťou

• Vzhľad: Hrdzavé škvrny, jamky, drsnosť povrchu
• Postup: Skorodované oblasti sa stávajú miestami vzniku únavy materiálu
• Prevencia: Správne tesnenie, mazivá s ochranou proti korózii

6. Brinelling a denting

• Príčina: Nárazové zaťaženie (pád, náraz, poškodenie pri manipulácii)
• Vzhľad: Trvalé preliačiny na povrchu gule
• Účinok: Preliačiny vytvárajú nárazy a koncentrácie napätia
• Prevencia: Starostlivá manipulácia, správny postup inštalácie

Vibračný podpis

Frekvencia Obsah

Vady valivých telies vytvárajú charakteristické vzory:

• Primárna frekvencia: BSF (frekvencia rotácie lopty), typicky 2-3× rýchlosť behu
• Druhá harmonická: 2×BSF často silnejšia ako základná (defekt postihuje obe rasy počas otáčky)
• Rozstup bočných pásiem: Zdieľať (klietková frekvencia) bočné pásma, NIE 1× bočné pásma
• Vzor: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, vytvorenie “laťkového plota” s rozostupom FTF

Rozlišovacie znaky

Funkcia	Defekt vonkajšieho krúžku	Defekt vnútorného krúžku	Porucha valivého telesa
Primárna frekvencia	BPFO (3-5×)	BPFI (5-7×)	BSF (2-3×)
Rozstup bočných pásiem	Žiadne alebo minimálne	±1× (otáčky hriadeľa)	±FTF (rýchlosť klietky)
Stabilita amplitúdy	Relatívne stabilný	Stabilný	Variabilné (závisí od polohy lopty)
Výskyt	Najbežnejšie (~40%)	Bežné (~35%)	Najmenej bežné (~10-15%)

Variabilita amplitúdy

Charakteristickým znakom defektov valivých telies:

• Amplitúda sa medzi meraniami mení, pretože sa mení zaťaženie chybného prvku.
• Keď je defektná guľa v zóne zaťaženia: vysoká amplitúda
• Keď je defektná guľa oproti zóne zaťaženia: nižšia amplitúda
• Táto variabilita môže komplikovať sledovanie trendov, ale je diagnostická pre defekty lopty.

Postup a dôsledky

Vývoj defektov

1. Iniciácia: Malá povrchová trhlina alebo inklúzia
2. Mikroodlupovanie: Malý kúsok materiálu sa uvoľní
3. Rast odlupovania: Nárazy na okrajoch defektov šíria poškodenie
4. Viaceré odlupovania: Sekundárne poškodenie troskami vytvára ďalšie defekty
5. Fragmentácia lopty: V závažných prípadoch môže prasknúť a roztrieštiť sa celá guľa.
6. Úplné zlyhanie: Ložisko stráca nosnosť

Sekundárne poškodenie

• Poškodenie rasy: Defektná guľa poškodzuje vnútorný a vonkajší povrch obežnej dráhy
• Cirkulácia odpadu: Odlupujúci sa materiál vytvára trojvrstvové odieranie
• Poškodenie klietky: Nerovnosti povrchu gule môžu poškodiť puzdrá klietky
• Rýchle zhoršenie: Keď sa jedna loptička poškodí, ďalšie ju rýchlo nasledujú.

Bežné príčiny

Výrobné a materiálové chyby

• Vnútorné inklúzie alebo dutiny v materiáli gule
• Nesprávne tepelné spracovanie
• Chyby povrchovej úpravy
• Geometrické nedokonalosti (neokrúhle gule)

Poškodenie inštalácie

• Náraz pri manipulácii (pád, úder)
• Brinelling v dôsledku statického preťaženia alebo vibrácií počas státia
• Kontaminácia počas inštalácie zabudovanými časticami

Prevádzkové podmienky

• Nedostatočné mazanie spôsobujúce povrchové poškodenie
• Preťaženie urýchľujúce únavu
• Elektrický prúd prechádzajúci ložiskom spôsobuje jamkovanie
• Korozívne prostredie napádajúce povrchy loptičiek
• Kontaminácia tvrdými časticami vytvárajúca preliačiny

Detekcia a diagnostika

Analýza vibrácií

• Výpočet BSF a Zdieľať pre nainštalované ložisko
• Vyhľadávanie obálkové spektrum pre vrchol BSF
• Overenie vzoru bočného pásma FTF (kľúčová diagnostická funkcia)
• Skontrolujte 2×BSF, ktorá má často vyššiu amplitúdu
• Viaceré merania môžu vykazovať variabilitu amplitúdy

Fyzická kontrola

• Demontujte ložisko a skontrolujte každú guľôčku/valček jednotlivo
• Hľadajte odlupovanie, praskliny, zapustený materiál, koróziu
• Vnímanie drsnosti povrchu (hladké vs. drsné gule)
• Kontrola geometrickej presnosti (nekruhlosti)
• Chyby fotografií pre dokumentáciu

Nápravné opatrenia

Okamžitá reakcia

• Zvýšte frekvenciu monitorovania na základe závažnosti
• Výmena ložiska plánu
• Preskúmajte hlavnú príčinu, aby ste predišli opakovaniu
• Skontrolujte sekundárne poškodenie pretekov

Analýza základných príčin

• Skontrolujte výber ložiska (je hodnotenie primerané?)
• Overte dostatočnosť mazania
• Skontrolujte zdroje kontaminácie
• Posúdenie postupov inštalácie
• V prípade predčasného zlyhania zvážte modernizáciu špecifikácie ložiska

Vady valivých telies, hoci sú menej časté ako vady spojov, vyžadujú si pre presnú diagnostiku pochopenie ich charakteristického frekvenčného podpisu BSF s bočnými pásmami FTF. Včasná detekcia prostredníctvom analýzy obálky umožňuje plánovanú údržbu skôr, ako sa chyba rozvinie do vážneho poškodenia ložiska a potenciálnej katastrofickej poruchy.

---

← Späť na hlavný index