ทำความเข้าใจเกี่ยวกับหลุมในตลับลูกปืนและเฟือง

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: Pitting คืออะไร?

หลุม คือการเกิดโพรงขนาดเล็ก หลุม หรือรอยบุ๋มบนพื้นผิวของรางลูกปืน ชิ้นส่วนกลิ้ง หรือฟันเฟือง การเกิดหลุมอาจเกิดจากกลไกที่แตกต่างกันสองประการ: (1) หลุมจากความเมื่อยล้า จากความล้าจากการสัมผัสแบบกลิ้ง ซึ่งแสดงถึงความเสียหายจากความล้าของพื้นผิวในระยะเริ่มต้น และ (2) การกัดกร่อนแบบหลุม จากการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า ทำให้เกิดโพรงบนพื้นผิวผ่านการกำจัดวัสดุ ในตลับลูกปืน การเกิดหลุมมักถูกมองว่าเป็นอาการเริ่มต้นหรืออาการไม่รุนแรง การแตกเป็นสะเก็ด, ในขณะที่ในเฟือง การเกิดหลุมถือเป็นโหมดความล้มเหลวเฉพาะที่แตกต่างจากฟันเฟืองหักหรือการสึกหรอมากเกินไป.

การเกิดหลุมทำให้เกิดความหยาบของพื้นผิวและความเข้มข้นของความเค้นที่สร้าง การสั่นสะเทือน และเสียงรบกวน และหากปล่อยทิ้งไว้ไม่ได้รับการแก้ไข การเกิดหลุมอาจลุกลามจนกลายเป็นรอยแตกขนาดใหญ่ขึ้น และอาจทำให้ส่วนประกอบเสียหายในที่สุด.

ประเภทของหลุม

1. หลุมความล้า (เชิงกล)

ผลลัพธ์จากความเมื่อยล้าจากการสัมผัสแบบกลิ้ง:

ไมโครพิตติ้ง

• ขนาด: หลุมขนาดเล็กมาก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 10-50 ไมโครเมตร)
• รูปร่าง: พื้นผิวสีเทาด้าน แทบมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า
• ที่ตั้ง: เน้นในพื้นที่ที่มีความเครียดสูง
• ความก้าวหน้า: สามารถพัฒนาไปสู่การเกิดหลุมขนาดใหญ่หรือคงตัวได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข
• ทั่วไปใน: เฟืองที่มีฟิล์มหล่อลื่นบาง ตลับลูกปืนความเร็วสูง

การเกิดหลุมขนาดใหญ่ (การเกิดหลุมเริ่มต้น)

• ขนาด: เส้นผ่านศูนย์กลาง 1-5 มม. ลึก 0.1-0.5 มม.
• รูปร่าง: หลุมอุกกาบาตที่มองเห็นได้ชัดเจน
• กระบวนการ: รอยแตกร้าวจากความล้าใต้ผิวดินแพร่กระจายสู่ผิวดิน
• ความก้าวหน้า: โดยปกติจะขยายเป็นสปอลขนาดใหญ่
• กรอบเวลา: อาจต้องใช้เวลาหลายเดือนถึงหลายปีจึงจะล้มเหลว

2. การกัดกร่อนแบบหลุม (สารเคมี)

ผลลัพธ์จากกระบวนการทางไฟฟ้าเคมี:

• สาเหตุ: ความชื้น กรด หรือสารเคมีที่สัมผัสกับพื้นผิวของตลับลูกปืน
• รูปร่าง: หลุมขรุขระสีสนิม มักมีผลิตภัณฑ์กัดกร่อน
• การกระจาย: อาจแพร่กระจายไปทั่วพื้นผิวแทนที่จะจำกัดอยู่เฉพาะบริเวณที่มีการรับน้ำหนัก
• ความลึก: โดยทั่วไปจะตื้นกว่าหลุมความเมื่อยล้าในตอนแรก
• ปัจจัยเพิ่มความเครียด: หลุมกัดกร่อนทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของรอยแตกร้าวจากความล้า

3. การเจาะหลุมไฟฟ้า

• สาเหตุ: กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตลับลูกปืนทำให้เกิดการอาร์ก
• รูปร่าง: หลุมอุกกาบาตขนาดเล็กที่มีระยะห่างชิดกันและมีรูปแบบสม่ำเสมอ (ร่อง)
• ทั่วไปใน: มอเตอร์ที่มีไดรฟ์ VFD การต่อลงกราวด์เพลาไม่เพียงพอ
• ลักษณะเด่น: ลักษณะเป็นกระดานซักผ้าหรือลูกฟูก
• การตรวจจับ: รูปแบบที่โดดเด่นในการตรวจสอบภาพ

วิธีการตรวจจับ

การวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

การเกิดหลุมจะสร้างลายเซ็นการสั่นสะเทือนที่เป็นลักษณะเฉพาะ:

• ระยะเริ่มต้น: การเพิ่มขึ้นเล็กน้อยของการสั่นสะเทือนความถี่สูง
• ความถี่ความผิดพลาด: รูปลักษณ์ของ สมาคมป้องกันประเทศ (BPFO), บีพีเอฟไอ, หรือ บีเอสเอฟ ขึ้นอยู่กับสถานที่
• การวิเคราะห์ซองจดหมาย: มีประสิทธิผลสูงสุดในการตรวจหาหลุมในระยะเริ่มต้น
• ความก้าวหน้า: แอมพลิจูดและจำนวนฮาร์มอนิกจะเพิ่มขึ้นเมื่อหลุมมีขนาดใหญ่ขึ้น

การตรวจสอบภาพ

• ต้องถอดตลับลูกปืนหรือเข้าถึงกล้องส่องภายใน
• มองหาพื้นที่สีเทาด้าน (หลุมขนาดเล็ก) หรือหลุมอุกกาบาตที่มองเห็นได้ (หลุมขนาดใหญ่)
• นับและกำหนดขนาดหลุมเพื่อประเมินความรุนแรง
• ถ่ายภาพเพื่อการบันทึกข้อมูลและแนวโน้ม

การวิเคราะห์น้ำมัน

• อนุภาคโลหะในตัวอย่างน้ำมันบ่งชี้ถึงการกำจัดวัสดุที่ใช้งานอยู่
• เฟอร์โรกราฟีแสดงให้เห็นลักษณะทางสัณฐานวิทยาของอนุภาคที่เป็นหลุมเป็นบ่อเทียบกับการสึกหรอ
• ความเข้มข้นของอนุภาคที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ถึงความเสียหายที่เพิ่มมากขึ้น

การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิก

• ความหยาบของพื้นผิวจากหลุมทำให้การปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกเพิ่มขึ้น
• เครื่องตรวจจับอัลตราซาวนด์แบบพกพาสำหรับการตรวจติดตามแบบไม่รุกราน
• มีประสิทธิภาพในการตรวจจับตั้งแต่เนิ่นๆ ก่อนที่อาการสั่นสะเทือนจะหายไป

สาเหตุและการป้องกัน

การป้องกันหลุมจากความเมื่อยล้า

• ค่าการรับน้ำหนักที่เหมาะสม: เลือกตลับลูกปืนที่มีอายุการใช้งาน L10 เกินกว่าที่กำหนด
• การหล่อลื่นที่เหมาะสม: ให้แน่ใจว่ามีความหนาของฟิล์มที่เหมาะสม (อัตราส่วน λ > 3)
• ความสะอาด: ลดการปนเปื้อนที่ก่อให้เกิดความเครียดให้เหลือน้อยที่สุด
• Alignment: ป้องกันการโหลดขอบจากการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง
• การควบคุมโหลด: หลีกเลี่ยงการรับน้ำหนักเกิน (อายุการใช้งานของลูกปืน ∝ 1/โหลด³)

การป้องกันการกัดกร่อนแบบหลุม

• การปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพ: ป้องกันความชื้นเข้า
• สารหล่อลื่นที่เหมาะสม: ใช้สารหล่อลื่นที่มีสารยับยั้งการกัดกร่อน
• วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน: ตลับลูกปืนสแตนเลสสำหรับสภาพแวดล้อมที่เปียกชื้น
• การป้องกันการจัดเก็บ: ปกป้องตลับลูกปืนสำรองจากความชื้น
• การป้องกันการควบแน่น: หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ทำให้เกิดการควบแน่น

การป้องกันการเกิดหลุมไฟฟ้า

• การต่อสายดินเพลาที่เหมาะสมในการใช้งานมอเตอร์ VFD
• ตลับลูกปืนหุ้มฉนวนสำหรับปลายด้านหนึ่งของมอเตอร์
• ลูกกลิ้งเซรามิก (ไม่นำไฟฟ้า)
• กำจัดหรือลดกระแสแบริ่งให้เหลือน้อยที่สุด

หลุมในเกียร์

ในการใช้งานเฟือง การเกิดหลุมจะมีลักษณะเฉพาะดังนี้:

หลุมฟันเฟือง

• เกิดขึ้นบนผิวฟันในบริเวณที่สัมผัส
• เน้นบริเวณใกล้เส้นสนามที่การสไลด์และการกลิ้งรวมกัน
• สร้างเสียงและการสั่นสะเทือนที่มีลักษณะเฉพาะที่ความถี่ตาข่ายเฟือง
• ยอมรับได้ในปริมาณปานกลางสำหรับการใช้งานบางอย่าง
• หลุมที่มากเกินไปทำให้ฟันแตก

การตรวจจับ

• เพิ่มขึ้น ความถี่ของตาข่ายเกียร์ การสั่นสะเทือน
• แถบข้างที่ความถี่เพลา
• การเปลี่ยนแปลงของเสียงรบกวน
• การตรวจสอบด้วยสายตาบริเวณข้างฟัน

การประเมินความรุนแรง

เกณฑ์ความรุนแรงของการเกิดหลุมแบริ่ง

• จุดเริ่มต้น: หลุมไมโครที่กระจัดกระจายอยู่ไม่กี่แห่ง, < 5% ของโซนโหลดได้รับผลกระทบ
• แสงสว่าง: หลุมที่มองเห็นได้ 5-25% ของพื้นที่โซนโหลด
• ปานกลาง: หลุมขนาดใหญ่ พื้นที่ 25-50% เริ่มรวมตัวกัน
• รุนแรง: > พื้นที่ 50% หลุมเชื่อมต่อกันเป็นรอยแตกร้าว ต้องเปลี่ยนทันที

เกณฑ์การตัดสินใจ

• ดำเนินการต่อไป: การเริ่มต้นการเกิดหลุมแสงด้วยการตรวจติดตาม
• การเปลี่ยนแผน: หลุมปานกลาง กำหนดการเปลี่ยนภายใน 1-3 เดือน
• การเปลี่ยนทดแทนด่วน: หลุมลึกมาก ควรเปลี่ยนใหม่ทันทีเมื่อมีโอกาส
• การปิดระบบฉุกเฉิน: ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว การสั่นสะเทือนหรืออุณหภูมิสูง

การเกิดหลุมเป็นขั้นตอนสำคัญในการเสื่อมสภาพของตลับลูกปืน ซึ่งร้ายแรงกว่าการสึกหรอทั่วไปบนพื้นผิว แต่อาจจัดการได้หากตรวจพบตั้งแต่ระยะเริ่มต้น ด้วยการตรวจสอบการสั่นสะเทือน การวิเคราะห์ซองจดหมาย และแนวทางการบำรุงรักษาที่เหมาะสม เราจึงสามารถระบุการเกิดหลุมได้ตั้งแต่ระยะเริ่มต้น ซึ่งช่วยให้สามารถวางแผนการบำรุงรักษาก่อนที่จะลุกลามไปสู่ความล้มเหลวแบบสะเก็ดระเบิดขั้นรุนแรง.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก