ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการสึกหรอของตลับลูกปืน

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: การสึกหรอของตลับลูกปืนคืออะไร?

การสึกหรอของตลับลูกปืน คือการสูญเสียวัสดุอย่างต่อเนื่องจากพื้นผิวรับน้ำหนัก (รางเลื่อน ชิ้นส่วนกลิ้ง และกรง) ผ่านกระบวนการทางกล เช่น การเสียดสี การยึดเกาะ การกัดกร่อน หรือความล้าของพื้นผิว การสึกหรอของลูกปืนแตกต่างจากการเสื่อมสภาพฉับพลันจากการแตกร้าวเนื่องจากความล้า ตรงที่การสึกหรอของลูกปืนเป็นกระบวนการเสื่อมสภาพที่ค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งเพิ่ม ระยะห่างของตลับลูกปืน, ลดความแม่นยำ และท้ายที่สุดจะนำไปสู่ความล้มเหลวในการทำงานเมื่อระยะห่างมากเกินไปหรือความเสียหายบนพื้นผิวรุนแรง.

การสึกหรอของตลับลูกปืนสามารถตรวจจับได้ผ่าน การสั่นสะเทือน การตรวจสอบ (การเพิ่มปริมาณความถี่สูงและระดับโดยรวม) การตรวจสอบอุณหภูมิ (การเปลี่ยนแปลงของแรงเสียดทาน) และการตรวจสอบทางกายภาพ (รูปแบบการสึกหรอที่มองเห็นได้ ระยะการเคลื่อนตัวที่เพิ่มขึ้น) การทำความเข้าใจกลไกการสึกหรอจะช่วยให้สามารถเลือกตลับลูกปืน การหล่อลื่น และกลยุทธ์การบำรุงรักษาได้อย่างเหมาะสม.

กลไกการสึกหรอของตลับลูกปืน

1. การสึกกร่อน

กลไกการสึกหรอที่พบบ่อยที่สุดในตลับลูกปืนอุตสาหกรรม:

• สาเหตุ: อนุภาคแข็ง (สิ่งสกปรก เศษโลหะ เศษสึกหรอ) เข้าไปในตลับลูกปืน
• กระบวนการ: อนุภาคที่ติดอยู่ระหว่างองค์ประกอบการกลิ้งและการแข่งขันทำหน้าที่เหมือนสารประกอบการบด
• ผลลัพธ์: วัสดุที่ถูกถอดออกจากพื้นผิวที่อ่อนนุ่ม (โดยปกติคือพื้นผิวแบบรถแข่ง) ทำให้เกิดร่องหรือรอยสึกหรอที่ขัดเงา
• ประเมิน: สัดส่วนตามระดับการปนเปื้อนและความแข็งของอนุภาค
• การป้องกัน: การปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพ การกรอง การประกอบที่สะอาด

2. การสึกหรอจากการติดกาว (รอยขีดข่วน)

เกิดขึ้นภายใต้สภาวะการหล่อลื่นขอบเขตหรือการสัมผัสแบบแห้ง:

• สาเหตุ: การหล่อลื่นไม่เพียงพอทำให้โลหะสัมผัสกับโลหะได้
• กระบวนการ: การเชื่อมและการฉีกขาดในระดับจุลภาคที่จุดสัมผัส
• ผลลัพธ์: พื้นผิวที่ขรุขระและมีสีไม่สม่ำเสมอ การถ่ายโอนวัสดุระหว่างวงแหวนและชิ้นส่วนกลิ้ง
• ความก้าวหน้า: สามารถขยายระดับได้อย่างรวดเร็วเมื่อเริ่มต้นแล้ว
• การป้องกัน: ปริมาณและคุณภาพของการหล่อลื่นที่เหมาะสม

3. การสึกหรอจากการเสียดสี (False Brinelling)

เกิดขึ้นในตลับลูกปืนแบบคงที่หรือแบบแกว่ง:

• สาเหตุ: การเคลื่อนที่แบบสั่นที่มีแอมพลิจูดเล็กในขณะที่ลูกปืนไม่หมุน (การสั่นสะเทือนระหว่างการขนส่งหรือจัดเก็บ)
• กระบวนการ: การลื่นไถลเล็กน้อยระหว่างชิ้นส่วนกลิ้งและวงแหวนทำให้เกิดเศษออกไซด์
• ผลลัพธ์: ตะกอนสีน้ำตาลแดงในบริเวณที่สัมผัส แอ่งตื้นๆ
• ภาพ: ลักษณะภายนอกคล้ายกับการบรินเนลจริงแต่ไม่มีการเสียรูปถาวร
• การป้องกัน: การแยกการสั่นสะเทือนระหว่างการจัดเก็บ/ขนส่ง การหมุนของตลับลูกปืนเล็กน้อย หรือการรับน้ำหนักล่วงหน้าที่เพียงพอ

4. การสึกหรอจากการกัดกร่อน

• สาเหตุ: ความชื้น สารเคมี หรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
• กระบวนการ: การโจมตีทางเคมีทำให้เกิดหลุมและความหยาบของพื้นผิว
• ผลลัพธ์: คราบสนิม พื้นผิวขรุขระ การสูญเสียวัสดุ
• ทั่วไปใน: การแปรรูปอาหาร สภาพแวดล้อมทางทะเล โรงงานเคมี
• การป้องกัน: ตลับลูกปืนทนการกัดกร่อน การปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพ การเลือกสารหล่อลื่นที่เหมาะสม

5. การสึกหรอจากการกัดเซาะ

• สาเหตุ: อนุภาคที่ไหลด้วยความเร็วสูง
• ทั่วไปใน: สารหล่อลื่นปนเปื้อนกับระบบหมุนเวียน
• ผลลัพธ์: พื้นผิวที่สึกกร่อนอย่างเรียบเนียน การกำจัดวัสดุ
• การป้องกัน: การกรอง น้ำมันหล่อลื่นที่สะอาด การออกแบบซีลที่เหมาะสม

อาการสั่นสะเทือนจากการสึกหรอของตลับลูกปืน

การเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไป

การสึกหรอทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนแบบก้าวหน้าที่เป็นลักษณะเฉพาะ:

• เพิ่มระดับโดยรวม: การสั่นสะเทือน RMS รวมจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น
• เนื้อหาความถี่สูง: พลังงานมากขึ้นในช่วงความถี่สูง (> 1000 Hz)
• สัญญาณรบกวนบรอดแบนด์: พื้นเสียงที่สูงขึ้นทั่วทั้งสเปกตรัม
• ยอดเขาเล็ก ๆ หลายยอด: มากกว่าความถี่ข้อบกพร่องที่โดดเด่นเพียงตัวเดียว
• การสูญเสียการติดตาม: จุดสูงสุด 1× อาจมีความเด่นชัดน้อยลงเมื่อเทียบกับความถี่ที่สูงขึ้น

การแยกความแตกต่างระหว่างการสึกหรอจากข้อบกพร่อง

ลักษณะเฉพาะ	ข้อบกพร่องเฉพาะที่ (Spall)	การสึกหรอทั่วไป
ความถี่ของความผิดพลาด	จุดสูงสุดของ BPFO, BPFI, BSF ที่ชัดเจน	ไม่มีความถี่ของข้อบกพร่องที่ชัดเจน
การปรากฏตัวของสเปกตรัม	จุดสูงสุดแบบแยกส่วนพร้อมฮาร์มอนิก	พื้นเสียงที่กว้างและสูง
ความก้าวหน้า	การเติบโตของแอมพลิจูดแบบเลขชี้กำลัง	การเพิ่มขึ้นแบบเส้นตรงค่อยเป็นค่อยไป
การวิเคราะห์ซองจดหมาย	ตอบสนองอย่างแข็งแกร่ง จุดสูงสุดที่ชัดเจน	เพิ่มบรอดแบนด์ปานกลาง
เวลาแห่งความล้มเหลว	เป็นเวลาหลายสัปดาห์ถึงหลายเดือนหลังจากตรวจพบ	เป็นเวลาหลายเดือนถึงหลายปีของการเสื่อมสภาพอย่างค่อยเป็นค่อยไป

วิธีการตรวจจับ

การตรวจสอบการสั่นสะเทือน

• แนวโน้มระดับ RMS โดยรวมในช่วงเวลาต่างๆ
• ตรวจสอบการเร่งความเร็วความถี่สูง (HFD – High Frequency Defect indicator)
• ปัจจัยยอด อาจยังคงค่อนข้างปกติ (ไม่เหมือนการแตกกระจายที่เพิ่มขึ้น)
• ความโด่ง ไม่แสดงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ (การสึกหรอแบบกระจายเทียบกับผลกระทบแบบแยกส่วน)

การตรวจวัดอุณหภูมิ

• แนวโน้มอุณหภูมิแบริ่ง
• การสึกหรอมักทำให้มีอุณหภูมิสูงขึ้นจากแรงเสียดทานที่สูงขึ้น
• การเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป (2-5°C/ปี) บ่งชี้ถึงการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น
• การกระโดดกะทันหันบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงไปสู่ความเสียหายที่รุนแรงมากขึ้น

การตรวจอัลตราซาวนด์

• การปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกจะเพิ่มขึ้นตามความหยาบของพื้นผิว
• มีประสิทธิภาพในการตรวจจับการสึกหรอในระยะเริ่มต้น
• เครื่องอัลตราซาวนด์แบบพกพาสำหรับการตรวจสอบตามเส้นทาง

การวิเคราะห์น้ำมัน

• เศษสึกหรอในตัวอย่างน้ำมัน
• การนับและวิเคราะห์อนุภาค
• เฟอร์โรกราฟีแสดงลักษณะของอนุภาคการสึกหรอ
• ความเข้มข้นของอนุภาคที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ถึงการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น

สาเหตุและปัจจัยสนับสนุน

ที่เกี่ยวข้องกับการหล่อลื่น

• ปริมาณน้ำมันหล่อลื่นไม่เพียงพอ (อดอาหาร)
• ความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นไม่ถูกต้องสำหรับสภาวะการทำงาน
• สารหล่อลื่นปนเปื้อน (อนุภาค น้ำ สารเคมี)
• สารหล่อลื่นเสื่อมสภาพ (ออกซิเดชัน การสูญเสียสารเติมแต่ง)
• ระยะเวลาการหล่อลื่นซ้ำที่ไม่เหมาะสม

เงื่อนไขการใช้งาน

• การรับน้ำหนักมากเกินไป (แบบคงที่หรือแบบไดนามิก)
• อุณหภูมิการทำงานสูง
• สิ่งแวดล้อมที่ปนเปื้อน
• การปิดผนึกที่ไม่เพียงพอทำให้อนุภาคสามารถเข้ามาได้
• การสั่นสะเทือนจากแหล่งภายนอก (อุปกรณ์ใกล้เคียง)

การติดตั้งและการบำรุงรักษา

• การติดตั้งที่ไม่ถูกต้องทำให้เกิดการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง
• การเลือกระยะห่างของตลับลูกปืนไม่ถูกต้อง
• การปนเปื้อนระหว่างการติดตั้ง
• ซีลที่เสียหายทำให้การปนเปื้อนเข้ามาได้

การป้องกันและการยืดอายุ

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการหล่อลื่น

• ใช้น้ำมันหล่อลื่นชนิดและเกรดที่ถูกต้องสำหรับการใช้งาน
• รักษาระดับน้ำมันหล่อลื่นให้เหมาะสม (ไม่มากเกินไปหรือน้อยเกินไป)
• กำหนดช่วงการหล่อลื่นใหม่ที่เหมาะสม
• ตรวจสอบสภาพน้ำมันหล่อลื่น เปลี่ยนเมื่อเสื่อมสภาพ
• ใช้วิธีการที่สะอาดระหว่างการหล่อลื่น

การควบคุมการปนเปื้อน

• การปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพเพื่อป้องกันการเข้ามาของอนุภาค
• แนวทางปฏิบัติในการติดตั้งที่สะอาด
• ระบบหล่อลื่นแบบกรองตามความเหมาะสม
• การควบคุมสิ่งแวดล้อม (การปิดล้อม แรงดันบวก)
• การตรวจสอบและเปลี่ยนซีลตามปกติ

การจัดการสภาพการดำเนินงาน

• ดำเนินการภายในขีดจำกัดการออกแบบตลับลูกปืน (โหลด ความเร็ว อุณหภูมิ)
• รักษาความดีไว้ สมดุล เพื่อลดภาระแบบไดนามิก
• มั่นใจถึงความแม่นยำ การจัดตำแหน่ง เพื่อป้องกันการโหลดขอบ
• ควบคุมอุณหภูมิการทำงานโดยการระบายความร้อนหากจำเป็น

การสึกหรอของตลับลูกปืนแม้จะเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปและไม่รุนแรงเท่ากับการแตกแบบฉับพลัน แต่ก็เป็นส่วนสำคัญของการเสื่อมสภาพของตลับลูกปืนในการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม การหล่อลื่น การควบคุมการปนเปื้อน และการตรวจสอบสภาพอย่างเหมาะสม ช่วยให้ตรวจพบได้ตั้งแต่เนิ่นๆ และสามารถเปลี่ยนตลับลูกปืนได้ตามแผนก่อนที่การสึกหรอจะลุกลามจนเกิดการเสียหายในการทำงาน ซึ่งช่วยเพิ่มทั้งความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และต้นทุนการบำรุงรักษาให้เหมาะสมที่สุด.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก