Vad är splittring i rullager? • Bärbar balanseringsenhet, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer Vad är splittring i rullager? • Bärbar balanseringsenhet, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer

Vad är splittring i rullager?

Publicerad av admin på

Förstå splittring i rullager

Definition: Vad är spallning?

Splittring (även kallat splittring, flagning eller gropfrätning när den är liten) är lokaliserad flagning, flisning eller brott av material från ytan av lagerbanor eller rullelement på grund av rullkontaktutmattning. Ett splittring uppträder som en krater, grop eller flisning där en materialbit har brutits loss från ytan, vilket lämnar ett grovt, skadat område. När rullelement passerar över ett splittring genererar de stötkrafter som skapar karakteristiska vibration vid specifika lagerfelfrekvenser.

Splittring är det vanligaste och normala lagerfeltillståndet och representerar slutet på ett lagers utmattningslivslängd. Det skiljer sig från bära (gradvis materialborttagning) eller gropfrätning (korrosionsinducerad ytskada). Splittring kan detekteras genom vibrationsanalys månader innan lagret går sönder helt, vilket gör det till ett viktigt mål för förebyggande underhållsprogram.

Fysisk mekanism för splittring

Rullande kontaktutmattningsprocess

Splittring utvecklas genom en progressiv utmattningsprocess:

  1. Cyklisk belastning: Varje gång ett rullande element passerar en punkt på banan skapar det en Hertz-kontaktspänning (vanligtvis 1000-3000 MPa)
  2. Skjuvspänning under ytan: Maximal skjuvspänning uppstår strax under ytan (vanligtvis 0,2–0,5 mm djup)
  3. Sprickinitiering: Efter miljontals eller miljarder cykler initieras mikroskopiska sprickor vid spänningskoncentrationen under ytan.
  4. Sprickutbredning: Sprickan växer parallellt med ytan, förgrenar sig sedan mot ytan och djupare in i materialet
  5. Materialseparation: Spricknätverk isolerar en materialbit
  6. Spallbildning: Isolerat material bryts loss och lämnar krater eller grop

Typiska splittringsegenskaper

  • Storlek: Ursprungligen 1–5 mm i diameter, kan växa till 10–20 mm eller mer
  • Djup: 0,2–2 mm djupt in i det härdade höljet
  • Form: Oregelbunden krater med grov botten och kanter
  • Plats: Oftast på yttre lagerbanan i lastzonen
  • Utseende: Metallisk, blank yta med initialt skarpa kanter; mörknar vid fortsatt drift

Orsaker och bidragande faktorer

Normalt trötthetsliv

  • Alla lager har begränsad utmattningslivslängd (L10-livslängd – 90% överlever till denna punkt)
  • Splittring är det förväntade felläget vid slutet av livscykeln
  • Rätt lagerval säkerställer tillräcklig livslängd för tillämpningen
  • Inte en defekt om den uppstår vid eller efter beräknad L10-livslängd

Orsaker till för tidig avskalling

  • Överbelastning: Belastningar som överstiger lagerkapaciteten minskar livslängden drastiskt (Livslängd ∝ 1/Load³)
  • Dålig smörjning: Otillräcklig filmtjocklek ökar ytspänningen
  • Förorening: Partiklar som skapar spänningshöjande element som initierar sprickor
  • Feljustering: Kantbelastning som skapar höga lokala spänningar
  • Felaktig installation: Skador under montering som utlöser tidiga fel
  • Korrosion: Ytgropar som fungerar som sprickinitieringsplatser
  • Materialfel: Inneslutningar i lagerstål

Vibrationsdetektering av splittring

Tidigt stadium (mikrosplatt)

  • Spall < 1–2 mm diameter
  • Små toppar vid lagerfelfrekvenser i enveloppspektrum
  • Kanske inte syns i standard FFT spektrum
  • Amplitud i höljet: 0,5–2 g
  • Återstående livslängd: Vanligtvis 6–18 månader

Måttligt stadium

  • Spall 2–10 mm i diameter
  • Tydliga felfrekvenstoppar i både FFT- och enveloppspektra
  • 2-3 övertoner synlig
  • Början av sidband bildning
  • Amplitud: 2–10 g
  • Återstående livslängd: 2–6 månader

Avancerat stadium

  • Splittring > 10 mm, kan vara flera splittringar
  • Felfrekvenstoppar med mycket hög amplitud
  • Många övertoner (4-8 eller fler)
  • Komplex sidbandsstruktur
  • Förhöjt bullergolv
  • Amplitud: > 10 g
  • Återstående livslängd: Dagar till veckor

Svårt/kritiskt stadium

  • Omfattande splittring, flera defekter
  • Dominerande bredbandsbrus
  • Enskilda felfrekvenser kan bli osynliga
  • Mycket hög total vibration
  • Hörbart ljud från lagret
  • Förhöjd temperatur
  • Överhängande fel – omedelbart utbyte krävs

Progression och sekundär skada

Spalltillväxt

När de väl initierats växer spallen gradvis:

  • Stötbelastning vid splittringskanter skapar hög spänning
  • Intilliggande material uttröttas snabbare
  • Spall växer utåt och djupare
  • Exponentiell tillväxttakt – liten splittring kan bli stor på några veckor

Sekundär skada

Splittring skapar skräp som orsakar kaskadskador:

  • Generering av skräp: Metallpartiklar från splittring cirkulerar i lagret
  • Trekroppsnötning: Skräp fungerar som överlappningsmedel
  • Sekundära spallar: Skräppartiklar initierar nya splittringar i andra områden
  • Snabb försämring: När flera splittringar uppstår accelererar felet
  • Fullständigt misslyckande: Så småningom förlorar lagret all bärförmåga

Åtgärder och korrigerande åtgärder

Vid upptäckt

  1. Bekräfta diagnosen: Verifiera att felfrekvensen matchar lagergeometrin
  2. Bedöm svårighetsgrad: Bestäm steg baserat på amplitud och övertoner
  3. Öka övervakningen: Ändra från månadsvis till veckovis eller daglig baserat på svårighetsgrad
  4. Schemalagd ersättning: Planera lagerbyte under lämplig stilleståndstid
  5. Anskaffa lager: Beställ ersättning (verifiera korrekt modell och specifikationer)

Nödindikatorer

Omedelbar avstängning rekommenderas om:

  • Vibrationsamplituden fördubblas på mindre en vecka
  • Lagertemperaturen stiger snabbt (> 5 °C under ett skift)
  • Hörbart slipande, gnisslande eller ojämnheter från lagret
  • Flera lagerfrekvenser förekommer (flera defekter)
  • Förlust av smörjmedel eller synlig kontaminering

Förebyggande åtgärder genom design och underhåll

Designfas

  • Välj lager med tillräcklig livslängd (L10 > erforderlig livslängd)
  • Se till att det finns ett korrekt smörjsystem
  • Design effektiv tätning
  • Säkerställ tillräcklig kylning för driftsförhållandena

Installationsfas

  • Rena installationsmetoder
  • Rätt monteringsverktyg (förhindra installationsskador)
  • Kontrollera korrekt lagerspel
  • Noggrann uppriktning

Driftsfas

  • Vibrationsövervakningsprogram med enveloppanalys
  • Smörjprogram (intervall, mängder, kvalitet)
  • Temperaturövervakning
  • Bra balanskvalitet för att minimera dynamiska belastningar

Spjälkning är den oundvikliga slutpunkten för lagrens utmattningslivslängd, men genom korrekt lagerval, installation, smörjning och tillståndsövervakning kan lagrens livslängd maximeras och fel kan upptäckas tillräckligt tidigt för att förhindra sekundära skador och möjliggöra planerat, kostnadseffektivt underhåll.

← Tillbaka till huvudmenyn

Kategorier:
WhatsApp