Razumevanje jamkastih korozij v ležajih in zobnikih
Definicija: Kaj je koščičasto vnetje?
Koščičenje je nastanek majhnih votlin, kraterjev ali vdolbin na površini ležajnih obročev, kotalnih elementov ali zob zobnikov. Jamkasta korozija je lahko posledica dveh različnih mehanizmov: (1) utrujenostne jamke zaradi utrujenosti zaradi kotalnega stika, ki predstavlja poškodbo površine zaradi utrujenosti v zgodnji fazi, in (2) korozijske jamke zaradi elektrokemičnega napada, ki ustvarja površinske votline zaradi odstranjevanja materiala. V ležajih se jamkasta poškodba pogosto šteje za zgodnjo ali blago obliko luščenje, medtem ko je pri zobnikih jamkasta poškodba prepoznana kot specifičen način odpovedi, ki se razlikuje od loma zob ali prekomerne obrabe.
Vdorne jamke ustvarjajo hrapavost površine in koncentracije napetosti, ki povzročajo vibracije in hrup, in če se ne odpravi, lahko nastanek jamic napreduje do večjih odluškov in končne odpovedi komponente.
Vrste jamic
1. Utrujenostna korozija (mehanska)
Rezultati utrujenosti zaradi kotalnega stika:
Mikro jamice
- Velikost: Zelo majhne jamice (premera 10–50 mikrometrov)
- Videz: Mat siva površinska tekstura, komaj vidna s prostim očesom
- Lokacija: Koncentrirano na območjih z visoko obremenitvijo
- Napredek: Lahko napreduje do makrojamičenja ali se stabilizira, odvisno od pogojev
- Pogosto v: Zobniki s tankimi mazalnimi filmi, visokohitrostni ležaji
makrojamičenje (začetno jamičenje)
- Velikost: Premer 1–5 mm, globina 0,1–0,5 mm
- Videz: Jasno vidni kraterji ali jame
- Postopek: Podpovršinska utrujenostna razpoka se širi na površino
- Napredek: Običajno zraste v večje luske
- Časovni okvir: Lahko traja mesece do leta, da napreduje do neuspeha
2. Korozijska jamkasta poškodba (kemična)
Rezultati elektrokemijskih procesov:
- Vzrok: Vlaga, kisline ali kemikalije v stiku s površinami ležajev
- Videz: Grobe, rjaste barve, pogosto s produkti korozije
- Distribucija: Lahko je razširjen po površinah in ne lokaliziran na obremenitvenih območjih
- Globina: Običajno plitvejše od utrujenostnih jam na začetku
- Sredstva za povečanje stresa: Korozijske jame delujejo kot mesta nastanka utrujenostnih razpok
3. Električna korozija
- Vzrok: Električni tok, ki teče skozi ležaj, povzroča oblok
- Videz: Majhni, tesno razporejeni kraterji v pravilnih vzorcih (žlebovi)
- Pogosto v: Motorji z VFD pogoni, neustrezna ozemljitev gredi
- Značilnost: videz pralne deske ali valovitega
- Zaznavanje: Značilen vzorec pri vizualnem pregledu
Metode odkrivanja
Analiza vibracij
Vdor jamk ustvarja značilne vibracijske podpise:
- Zgodnja faza: Majhno povečanje visokofrekvenčnih vibracij
- Frekvence napak: Videz BPFO, BPFIali BSF odvisno od lokacije
- Analiza ovojnice: Najučinkovitejši za odkrivanje zgodnjih faz jamkastih poškodb
- Napredek: Amplituda in število harmonikov se povečujeta z rastjo jam
Vizualni pregled
- Zahteva demontažo ležaja ali dostop do boroskopa
- Poiščite siva mat območja (mikro jamice) ali vidne kraterje (makro jamice)
- Preštejte in določite velikost jam za oceno resnosti
- Fotografija za dokumentacijo in trende
Analiza olja
- Kovinski delci v vzorcih olja kažejo na odstranitev aktivne snovi
- Ferografija prikazuje morfologijo delcev, značilno za jamkasto strukturo v primerjavi z obrabo
- Naraščajoča koncentracija delcev kaže na progresivno poškodbo
Ultrazvočno testiranje
- Hrapavost površine zaradi jamkanja poveča ultrazvočne emisije
- Prenosni ultrazvočni detektorji za neinvaziven nadzor
- Učinkovito za zgodnje odkrivanje, preden simptomi vibracij izginejo
Vzroki in preprečevanje
Preprečevanje utrujenostnih jamk
- Ustrezna ocena ležaja: Izberite ležaj z življenjsko dobo L10, ki presega zahtevano servisno dobo
- Pravilno mazanje: Zagotovite ustrezno debelino filma (razmerje λ > 3)
- Čistoča: Zmanjšajte kontaminacijo, ki povzroča stres
- Poravnava: Preprečite nalaganje robov zaradi neporavnanosti
- Nadzor obremenitve: Izogibajte se preobremenitvi (življenjska doba ležaja ∝ 1/obremenitev³)
Preprečevanje korozijskih jamk
- Učinkovito tesnjenje: Preprečite vdor vlage
- Pravilno mazivo: Uporabljajte maziva z zaviralci korozije
- Materiali, odporni proti koroziji: Ležaji iz nerjavečega jekla za vlažna okolja
- Zaščita shranjevanja: Zaščitite rezervne ležaje pred vlago
- Preprečevanje kondenzacije: Izogibajte se toplotnim ciklom, ki povzročajo kondenzacijo
Preprečevanje električnih jamk
- Pravilna ozemljitev gredi pri aplikacijah z VFD motorji
- Izolirani ležaji za en konec motorja
- Keramični kotalni elementi (neprevodni)
- Odpravite ali zmanjšajte tokove ležajev
Koščenje zobnikov
Pri zobniških aplikacijah ima jamkasta korozija posebne značilnosti:
Zobje zobnikov se dražijo
- Pojavlja se na površinah zob v kontaktnem območju
- Koncentrirano blizu linije nagiba, kjer se združujeta drsenje in kotaljenje
- Ustvarja značilen hrup in vibracije pri frekvenci zobniškega zaskoka
- Za nekatere aplikacije je lahko sprejemljivo v zmernih količinah
- Prekomerno vdolbino povzroča lomljenje zob
Zaznavanje
- Povečano frekvenca zobniškega zatikanja vibracije
- Stranski pasovi pri frekvencah gredi
- Spremembe slišnega hrupa
- Vizualni pregled bokov zob
Ocena resnosti
Merila za resnost jamkastega nastanka ležajev
- Začetno: Nekaj raztresenih mikro jamic, < 5% prizadetega območja obremenitve
- Svetloba: Vidna korozija, 5-25% območja obremenitve
- Zmerno: Obsežno jamkasto nastajanje, območje 25-50%, ki se začenja združevati
- Huda: > Območje 50%, jame se združujejo in tvorijo odlomke, potrebna je takojšnja zamenjava
Merila za odločanje
- Nadaljujte z operacijo: Začetna do lahka korozija z nadzorom
- Zamenjava načrta: Zmerna korozija, menjava v 1-3 mesecih
- Nujna zamenjava: Huda korozija, zamenjajte ob prvi priložnosti
- Izklop v sili: Hitro napredovanje, visoke vibracije ali temperatura
Jamičasto nastajanje predstavlja pomembno vmesno stopnjo degradacije ležajev – resnejšo od splošne obrabe površine, vendar jo je mogoče obvladovati, če jo odkrijemo zgodaj. Z nadzorom vibracij z analizo ovojnice in ustreznimi vzdrževalnimi praksami je mogoče jamčasto nastajanje prepoznati v zgodnjih fazah, kar omogoča načrtovano vzdrževanje, preden pride do katastrofalnih okvar zaradi odluščenja.
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 