ทำความเข้าใจข้อบกพร่องขององค์ประกอบการกลิ้ง
คำจำกัดความ: ข้อบกพร่องขององค์ประกอบการหมุนคืออะไร?
ข้อบกพร่องขององค์ประกอบการกลิ้ง คือความเสียหาย ข้อบกพร่อง หรือความไม่สมบูรณ์ของลูกปืนหรือลูกกลิ้งของตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง ข้อบกพร่องเหล่านี้ ได้แก่ การแตกร้าวบนพื้นผิว รอยแตก การปนเปื้อนฝังตัว เศษวัสดุ และความไม่สมบูรณ์แบบทางเรขาคณิต เมื่อลูกปืนที่มีข้อบกพร่องหมุนผ่านตลับลูกปืน จะทำให้เกิดแรงกระแทกทั้งบนวงแหวนด้านในและด้านนอก ทำให้เกิด การสั่นสะเทือน ที่ ความถี่การหมุนลูก (BSF) มีแถบข้างลักษณะเฉพาะที่ ความถี่กรง (FTF) ระยะห่าง.
ข้อบกพร่องขององค์ประกอบลูกกลิ้งนั้นพบได้น้อยกว่าข้อบกพร่องของวงแหวน โดยคิดเป็นประมาณ 10-15% ของความล้มเหลวของตลับลูกปืน แต่เมื่อเกิดขึ้น ก็จะสร้างลายเซ็นการสั่นสะเทือนที่โดดเด่น และสามารถลุกลามอย่างรวดเร็วจนทำให้ตลับลูกปืนล้มเหลวโดยสมบูรณ์.
ประเภทของข้อบกพร่องขององค์ประกอบการกลิ้ง
1. การแตกของผิว
ข้อบกพร่องขององค์ประกอบการกลิ้งที่พบบ่อยที่สุด:
- สาเหตุ: ความล้าจากการสัมผัสแบบกลิ้งทำให้วัสดุหลุดลอกออก
- รูปร่าง: หลุมหรือหลุมบนพื้นผิวลูกบอล/ลูกกลิ้ง
- ขนาด: โดยทั่วไป 0.5-3 มม. ในระยะแรก สามารถเพิ่มขนาดให้ใหญ่ขึ้นได้
- ผลกระทบ: สร้างผลกระทบต่อทั้งสองเผ่าพันธุ์เมื่อความบกพร่องเข้าโจมตีพวกเขา
- ความถี่: สร้างแรงสั่นสะเทือนที่ BSF และ 2×BSF
2. รอยแตกร้าว
- สาเหตุ: การบรรทุกเกินพิกัด ความเสียหายจากแรงกระแทก หรือความเหนื่อยล้า
- ประเภท: รอยแตกร้าวบนพื้นผิวหรือรอยแตกร้าวใต้ผิวดิน
- ความก้าวหน้า: รอยแตกร้าวขยายวงออกจนชิ้นส่วนแตกออก (กลายเป็นสะเก็ด)
- การตรวจจับ: ยากที่จะตรวจจับจนกระทั่งเกิดการแตกกระจาย
- อันตราย: อาจนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างกะทันหันหากลูกบอลแตกเป็นเสี่ยงๆ
3. การรวมวัสดุ
- สาเหตุ: ข้อบกพร่องในการผลิต - วัสดุแปลกปลอมหรือช่องว่างในเหล็กลูกปืน
- ผล: สร้างความเครียดสะสม ทำให้เกิดอาการอ่อนล้าก่อนวัยอันควร
- การตรวจจับ: โดยปกติจะไม่สามารถตรวจจับได้จนกว่าการแตกกระจายจะเกิดขึ้นรอบๆ การรวม
- การป้องกัน: วัสดุลูกปืนคุณภาพสูงพร้อมเหล็กสะอาด
4. การปนเปื้อนที่ฝังตัว
- สาเหตุ: อนุภาคแข็ง (สิ่งสกปรก เศษโลหะ) ถูกกดลงบนผิวลูกบอล
- ผล: สร้างการกระแทกที่ส่งผลต่อการแข่งขัน
- ความก้าวหน้า: การเยื้องจะทำให้เกิดความเครียดมากขึ้น อาจทำให้เกิดการแตกได้
- การตรวจจับ: สร้างแรงสั่นสะเทือนจากแรงกระแทกที่ BSF
5. การกัดกร่อนและความเสียหายจากความชื้น
- รูปร่าง: จุดสนิม หลุม ความหยาบผิว
- ความก้าวหน้า: บริเวณที่ถูกกัดกร่อนกลายเป็นจุดเริ่มของความเหนื่อยล้า
- การป้องกัน: การปิดผนึกที่เหมาะสม สารหล่อลื่นป้องกันการกัดกร่อน
6. การกัดบริเนลและการบุบ
- สาเหตุ: การรับแรงกระแทก (การตก, แรงกระแทก, ความเสียหายจากการจัดการ)
- รูปร่าง: รอยบุ๋มถาวรบนพื้นผิวลูกบอล
- ผล: รอยบุบทำให้เกิดแรงกระแทกและความเครียดสะสม
- การป้องกัน: การจัดการอย่างระมัดระวัง ขั้นตอนการติดตั้งที่ถูกต้อง
ลายเซ็นการสั่นสะเทือน
เนื้อหาความถี่
ข้อบกพร่องขององค์ประกอบการกลิ้งทำให้เกิดรูปแบบที่โดดเด่น:
- ความถี่หลัก: บีเอสเอฟ (ความถี่ในการหมุนลูกบอล) โดยทั่วไปคือ 2-3 เท่าของความเร็วในการวิ่ง
- ฮาร์มอนิกที่สอง: 2×BSF มักจะแข็งแกร่งกว่าพื้นฐาน (ข้อบกพร่องโจมตีทั้งสองเผ่าพันธุ์ต่อการปฏิวัติ)
- ระยะห่างของแถบข้าง: เอฟทีเอฟ (ความถี่กรง) แถบข้าง ไม่ใช่แถบข้าง 1×
- ลวดลาย: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF สร้าง “รั้วไม้” ด้วยระยะห่าง FTF
ลักษณะเด่น
| คุณสมบัติ | ความบกพร่องของเผ่าพันธุ์ภายนอก | ความบกพร่องภายในเผ่าพันธุ์ | ข้อบกพร่องขององค์ประกอบการกลิ้ง |
|---|---|---|---|
| ความถี่หลัก | บีพีเอฟโอ (3-5×) | บีพีเอฟไอ (5-7×) | บีเอสเอฟ (2-3×) |
| ระยะห่างของแถบข้าง | ไม่มีหรือมีน้อยที่สุด | ±1× (ความเร็วเพลา) | ±FTF (ความเร็วกรง) |
| เสถียรภาพของแอมพลิจูด | ค่อนข้างเสถียร | มั่นคง | ตัวแปร (ขึ้นอยู่กับตำแหน่งลูกบอล) |
| การเกิดขึ้น | ที่พบมากที่สุด (~40%) | ทั่วไป (~35%) | น้อยที่สุด (~10-15%) |
ความแปรปรวนของแอมพลิจูด
ลักษณะเด่นของข้อบกพร่องของชิ้นส่วนกลิ้ง:
- แอมพลิจูดจะแตกต่างกันระหว่างการวัด เนื่องจากโหลดขององค์ประกอบที่ชำรุดจะแตกต่างกัน
- เมื่อลูกบอลชำรุดในโซนโหลด: แอมพลิจูดสูง
- เมื่อลูกบอลเสียในโซนรับน้ำหนักตรงข้าม: แอมพลิจูดต่ำกว่า
- ความแปรปรวนนี้อาจทำให้การกำหนดแนวโน้มมีความซับซ้อน แต่สามารถวินิจฉัยข้อบกพร่องของลูกบอลได้
ความก้าวหน้าและผลที่ตามมา
การพัฒนาข้อบกพร่อง
- การเริ่มต้น: รอยแตกหรือการรวมตัวเล็กๆ บนผิว
- ไมโครสปอลล์: ชิ้นส่วนวัสดุเล็กๆ แตกออก
- การเจริญเติบโตแบบสปอลล์: แรงกระแทกที่ขอบข้อบกพร่องทำให้เกิดความเสียหาย
- สปอลล์หลายรายการ: ความเสียหายรองจากเศษซากทำให้เกิดข้อบกพร่องเพิ่มเติม
- การแตกตัวของลูกบอล: กรณีรุนแรง ลูกอาจแตกและแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยได้
- ล้มเหลวโดยสิ้นเชิง: ตลับลูกปืนสูญเสียความสามารถในการรับน้ำหนัก
ความเสียหายรอง
- ความเสียหายจากการแข่งขัน: ลูกบอลชำรุดเสียหายพื้นผิวด้านในและด้านนอก
- การหมุนเวียนเศษซาก: วัสดุแตกทำให้เกิดการเสียดสีสามส่วน
- ความเสียหายของกรง: ความไม่เรียบของพื้นผิวลูกบอลอาจสร้างความเสียหายให้กับช่องกรงได้
- การเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว: เมื่อลูกบอลลูกหนึ่งเสียหาย ลูกบอลลูกอื่นๆ ก็ตามมาอย่างรวดเร็ว
สาเหตุทั่วไป
ข้อบกพร่องในการผลิตและวัสดุ
- การรวมภายในหรือช่องว่างในวัสดุลูกบอล
- การอบด้วยความร้อนที่ไม่เหมาะสม
- ข้อบกพร่องของการตกแต่งพื้นผิว
- ความไม่สมบูรณ์แบบทางเรขาคณิต (ลูกบอลไม่กลม)
ความเสียหายจากการติดตั้ง
- แรงกระแทกขณะจับ (การตก การกระแทก)
- การบริเนลลิ่งจากการรับน้ำหนักเกินแบบคงที่หรือการสั่นสะเทือนขณะหยุดนิ่ง
- การปนเปื้อนระหว่างการติดตั้งอนุภาคฝังตัว
เงื่อนไขการใช้งาน
- การหล่อลื่นไม่เพียงพอทำให้เกิดความเสียหายบนพื้นผิว
- การโอเวอร์โหลดเร่งความเหนื่อยล้า
- กระแสไฟฟ้าผ่านตลับลูกปืนทำให้เกิดหลุม
- สภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนโจมตีพื้นผิวลูกบอล
- การปนเปื้อนของอนุภาคแข็งทำให้เกิดรอยบุ๋ม
การตรวจจับและการวินิจฉัย
การวิเคราะห์การสั่นสะเทือน
- Calculate บีเอสเอฟ and เอฟทีเอฟ สำหรับติดตั้งตลับลูกปืน
- ค้นหา สเปกตรัมซองจดหมาย สำหรับจุดสูงสุดของ BSF
- ตรวจสอบรูปแบบแถบข้าง FTF (คุณสมบัติการวินิจฉัยที่สำคัญ)
- ตรวจสอบ 2×BSF ซึ่งมักจะมีแอมพลิจูดสูงกว่า
- การวัดหลายครั้งอาจแสดงให้เห็นถึงความแปรปรวนของแอมพลิจูด
การตรวจร่างกาย
- ถอดตลับลูกปืนและตรวจสอบลูกปืนแต่ละลูกแยกกัน
- ตรวจหาการแตกร้าว รอยแตก วัสดุฝังตัว การกัดกร่อน
- สัมผัสความหยาบของพื้นผิว (ลูกบอลเรียบเทียบกับลูกบอลหยาบ)
- ตรวจสอบความถูกต้องทางเรขาคณิต (ไม่กลม)
- ถ่ายภาพข้อบกพร่องเพื่อการบันทึกข้อมูล
การดำเนินการแก้ไข
การตอบสนองทันที
- เพิ่มความถี่ในการตรวจติดตามตามความรุนแรง
- การเปลี่ยนตลับลูกปืนแผน
- ตรวจสอบสาเหตุที่แท้จริงเพื่อป้องกันการเกิดซ้ำ
- ตรวจสอบความเสียหายรองต่อการแข่งขัน
การวิเคราะห์สาเหตุหลัก
- ทบทวนการเลือกตลับลูกปืน (ค่าที่เหมาะสม?)
- ตรวจสอบความเพียงพอของการหล่อลื่น
- ตรวจสอบแหล่งที่มาของการปนเปื้อน
- ประเมินแนวทางปฏิบัติในการติดตั้ง
- พิจารณาอัพเกรดข้อมูลจำเพาะของตลับลูกปืนหากเกิดความล้มเหลวก่อนกำหนด
ข้อบกพร่องของชิ้นส่วนแบบกลิ้งแม้จะพบได้น้อยกว่าข้อบกพร่องแบบเรซ แต่จำเป็นต้องมีความเข้าใจเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของความถี่ BSF และแถบข้าง FTF เพื่อการวินิจฉัยที่แม่นยำ การตรวจจับแต่เนิ่นๆ ผ่านการวิเคราะห์ซอง (envelope analysis) ช่วยให้สามารถวางแผนการบำรุงรักษาได้ก่อนที่ข้อบกพร่องจะลุกลามจนเกิดความเสียหายร้ายแรงต่อตลับลูกปืนและอาจเกิดความล้มเหลวร้ายแรงได้.