Разумевање механичког хабања
Дефиниција: Шта је механичко хабање?
Механичко хабање је прогресивно уклањање материјала са чврстих површина механичким дејством када се површине релативно крећу под оптерећењем. Код ротирајућих машина, хабање утиче на лежајеве, зупчанике, заптивке, спојнице и све компоненте са клизним или котрљајућим контактом. За разлику од изненадних кварова услед замора или лома, хабање је постепени процес деградације који повећава зазоре, смањује димензионалну тачност и мења карактеристике површине током времена.
Разумевање механизама хабања је од суштинског значаја за поузданост машина, јер је хабање неизбежно у свим механичким системима са покретним деловима. Иако се не може потпуно елиминисати, правилан дизајн, подмазивање, избор материјала и праксе одржавања могу минимизирати стопу хабања и максимизирати век трајања компоненти.
Примарни механизми хабања
1. Абразивно хабање
Најчешћи механизам хабања у индустријским машинама:
- Двострука абразија: Тврде честице фиксиране на једној површини стружу супротну површину (као шмиргл папир)
- Абразија три тела: Расуте честице између површина делују као мљевени медијум
- Изглед: Глатке, полиране површине са усмереним огреботинама
- Оцена: Пропорционално тврдоћи честица, оптерећењу, клизном растојању
- Уобичајено у: Лежајеви, зупчаници, заптивке изложене контаминацији
2. Трошење од лепљења (огреботине/хабање)
Јавља се када се филм мазива разбије:
- Механизам: Директан контакт метала са металом ствара микроскопске заваре
- Процес: Заварени спојеви се распадају, преносећи материјал између површина
- Изглед: Грубе, поцепане површине; материјал размазан или пренет
- Напредак: Може се брзо погоршати када се једном покрене (катастрофално у тешким случајевима)
- Превенција: Адекватно подмазивање, адитиви за екстремне притиске (EP), третмани површине
3. Ерозивно хабање
Уклањање материјала протоком флуида са увученим честицама:
- Узрок: Абразивне честице које носе течност или гас велике брзине
- Уобичајено у: Ротори пумпи, седишта вентила, кривине цеви
- Изглед: Глатко еродиране површине, губитак материјала у смеру протока
- Оцена: Пропорционално брзини честица, тврдоћи, концентрацији
4. Корозивно хабање
Хемијски напад у комбинацији са механичким дејством:
- Корозија формира оксидни или други слој на површини
- Механичко дејство уклања слој, откривајући свеж метал
- Корозија се наставља на новооткривеној површини
- Синергистички ефекат: стопа хабања је већа него код било ког механизма појединачно
- Уобичајено у хемијски агресивним срединама
5. Хабање од напрезања
Јавља се на наводно стационарним интерфејсима:
- Механизам: Осцилаторно кретање мале амплитуде (микрометри) између притиснутих површина
- Резултат: Формирање оксидних остатака, површинско тачкасто крхотине, евентуално отпуштање
- Изглед: Црвенкасто-смеђи (гвоздени оксид) или црни прах; површинска тачкаста удубљења
- Уобичајено код: Пресовани спојеви, вијчани спојеви, скупљајући спојеви који трпе вибрације
- Превенција: Повећајте сметње, смањите вибрације, површинске обраде
6. Кавитациона ерозија
- Колапс мехурића паре ствара интензивне локалне притиске
- Уклања материјал поновљеним ударним оптерећењем
- Уобичајено код импелера и вентила пумпи
- Карактеристичан изглед са јамама
Фактори који утичу на стопу хабања
Услови рада
- Оптерећење: Већа оптерећења повећавају стопу хабања (често линеарна веза)
- Speed: Клизна удаљеност по јединици времена утиче на хабање
- температура: Више температуре убрзавају већину механизама хабања
- Подмазивање: Адекватно подмазивање драматично смањује хабање
Својства материјала
- Тврдоћа: Тврђи материјали боље отпорни на абразивно хабање
- Издржљивост: Отпоран на хабање и ударце од лепка
- Compatibility: Различити материјали се мање троше од идентичних материјала
- Површинска завршна обрада: Глатке површине се често спорије троше (мање трење)
Фактори животне средине
- Ниво контаминације (прашина, честице)
- Влажност и корозивни агенси
- Температурни екстреми
- Присуство абразивних или корозивних процесних материјала
Детекција хабања
Праћење вибрација
- Постепено повећање: Укупно вибрација нивои расту полако током месеци/година
- Високофреквентни садржај: Повећане широкопојасне вибрације због површинске храпавости
- Ефекти чишћења: Вишеструко хармоници од повећане игре
- Специфично за компоненту: Фреквенције лежајева за хабање лежајева; фреквенција мреже зупчаника за хабање зупчаника
Анализа уља
- Бројање честица: Повећање концентрације честица указује на активно хабање
- Спектрографска анализа: Елементарни састав идентификује изворе хабања (гвожђе из зупчаника, бакар из лежајева итд.)
- Ферографија: Морфологија честица разликује врсте хабања (резање, трење, замор)
- Трендови: Стопа повећања указује на интензитет хабања
Мерење димензија
- Мерења зазора (зазор лежаја, зазор зупчаника)
- Мерења пречника вратила на лежајевима лежаја
- Мерење дебљине зубаца зупчаника
- Упоредите са новим димензијама и границама хабања
Праћење температуре
- Повећано трење услед хабања повећава температуру
- Тренд температуре лежаја или зупчаника
- Нагле промене указују на прелазак на јако хабање
Превенција и контрола
Подмазивање
- Најефикаснија метода за спречавање хабања
- Одвојите површине филмом мазива
- Користите одговарајући вискозитет за услове
- Одржавајте чистоћу
- Редовна замена мазива
Контрола контаминације
- Ефикасно заптивање за искључивање абразивних честица
- Филтрација у циркулационим системима подмазивања
- Чисте праксе монтаже и одржавања
- Заштита животне средине (кућишта, поклопци)
Избор материјала
- Користите материјале отпорне на хабање за примене са високим хабањем
- Површинска обрада (каљење, премазивање, нитрирање)
- Компатибилност материјала (избегавајте идентичне материјале у клизном контакту)
- Жртвене површине за хабање које се лако замењују
Оптимизација дизајна
- Минимизирајте контактне притиске кроз одговарајућу површину
- Смањите клизање (користите котрљајући контакт кад год је то могуће)
- Оптимизујте завршну обраду површине
- Обезбедите адекватно подмазивање површина које се хабају
Механичко хабање је неизбежно код свих машина са покретним деловима, али његова брзина се може контролисати правилним подмазивањем, контролом контаминације, одговарајућим материјалима и добрим дизајном. Праћење прогресије хабања путем анализе вибрација, анализе уља и димензионалних мерења омогућава предиктивне стратегије одржавања које замењују истрошене компоненте пре квара, оптимизујући и поузданост опреме и трошкове одржавања.
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 