ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการสึกหรอเชิงกล

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: การสึกหรอเชิงกลคืออะไร?

การสึกหรอทางกล คือการกำจัดวัสดุออกจากพื้นผิวแข็งแบบค่อยเป็นค่อยไปผ่านกลไกเมื่อพื้นผิวมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ภายใต้แรงกระทำ ในเครื่องจักรที่มีการหมุน การสึกหรอจะส่งผลกระทบต่อตลับลูกปืน เฟือง ซีล คัปปลิ้ง และส่วนประกอบใดๆ ที่มีการสัมผัสแบบเลื่อนหรือกลิ้ง ซึ่งแตกต่างจากการเสียหายฉับพลันจากความล้าหรือการแตกหัก การสึกหรอเป็นกระบวนการเสื่อมสภาพอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งจะเพิ่มระยะห่าง ลดความแม่นยำของขนาด และเปลี่ยนแปลงลักษณะพื้นผิวเมื่อเวลาผ่านไป.

การทำความเข้าใจกลไกการสึกหรอถือเป็นพื้นฐานของความน่าเชื่อถือของเครื่องจักร เนื่องจากการสึกหรอเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในระบบเครื่องกลทุกระบบที่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว แม้ว่าจะขจัดออกไปไม่ได้ทั้งหมด แต่การออกแบบ การหล่อลื่น การเลือกวัสดุ และการบำรุงรักษาที่เหมาะสมจะช่วยลดอัตราการสึกหรอและเพิ่มอายุการใช้งานของชิ้นส่วนได้.

กลไกการสึกหรอหลัก

1. การสึกกร่อน

กลไกการสึกหรอที่พบบ่อยที่สุดในเครื่องจักรในอุตสาหกรรม:

• การสึกกร่อนสองวัตถุ: อนุภาคแข็งที่เกาะติดบนพื้นผิวด้านหนึ่งขูดกับพื้นผิวด้านตรงข้าม (เหมือนกระดาษทราย)
• การเสียดสีสามส่วน: อนุภาคหลวมระหว่างพื้นผิวทำหน้าที่เป็นตัวบด
• รูปร่าง: พื้นผิวเรียบขัดเงาพร้อมรอยขีดข่วนแบบมีทิศทาง
• ประเมิน: สัดส่วนตามความแข็งของอนุภาค ภาระ ระยะเลื่อน
• ทั่วไปใน: ตลับลูกปืน, เกียร์, ซีลที่สัมผัสกับการปนเปื้อน

2. การสึกหรอของกาว (การขูดขีด/การขูดขีด)

เกิดขึ้นเมื่อฟิล์มหล่อลื่นแตกสลาย:

• กลไก: การสัมผัสโลหะโดยตรงกับโลหะทำให้เกิดรอยเชื่อมระดับจุลภาค
• กระบวนการ: รอยเชื่อมฉีกขาด ส่งผลให้วัสดุถูกถ่ายโอนระหว่างพื้นผิว
• รูปร่าง: พื้นผิวขรุขระ ฉีกขาด วัสดุเปื้อนหรือถ่ายโอน
• ความก้าวหน้า: อาจรุนแรงขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเริ่มต้น (ร้ายแรงในกรณีที่รุนแรง)
• การป้องกัน: การหล่อลื่นที่เหมาะสม สารเติมแต่ง EP (ความดันสูง) การปรับสภาพพื้นผิว

3. การสึกหรอจากการกัดเซาะ

การกำจัดวัสดุโดยการไหลของของไหลที่มีอนุภาคที่พามา:

• สาเหตุ: อนุภาคขัดที่ขนส่งของเหลวหรือก๊าซความเร็วสูง
• ทั่วไปใน: ใบพัดปั๊ม, บ่าวาล์ว, ข้อต่อท่อ
• รูปร่าง: พื้นผิวถูกกัดกร่อนอย่างเรียบ สูญเสียวัสดุในทิศทางการไหล
• ประเมิน: สัดส่วนตามความเร็วของอนุภาค ความแข็ง ความเข้มข้น

4. การสึกหรอจากการกัดกร่อน

การโจมตีทางเคมีร่วมกับการกระทำทางกล:

• การกัดกร่อนก่อให้เกิดชั้นออกไซด์หรือสารประกอบอื่น ๆ บนพื้นผิว
• การกระทำทางกลจะขจัดชั้นออก เผยให้เห็นโลหะใหม่
• การกัดกร่อนยังคงดำเนินต่อไปบนพื้นผิวที่เพิ่งสัมผัสใหม่
• ผลเสริมฤทธิ์: อัตราการสึกหรอสูงกว่ากลไกใดกลไกหนึ่งเพียงอย่างเดียว
• พบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีกัดกร่อน

5. การสึกหรอของเฟรต

เกิดขึ้นที่อินเทอร์เฟซที่นิ่งอย่างเห็นได้ชัด:

• กลไก: การเคลื่อนที่แบบสั่นที่มีแอมพลิจูดเล็ก (ไมโครเมตร) ระหว่างพื้นผิวที่กดเข้าด้วยกัน
• ผลลัพธ์: การก่อตัวของเศษออกไซด์ การเกิดหลุมบนพื้นผิว การคลายตัวในที่สุด
• รูปร่าง: ผงสีน้ำตาลแดง (ออกไซด์ของเหล็ก) หรือสีดำ; หลุมที่ผิว
• ทั่วไปที่: ข้อต่อแบบกด ข้อต่อแบบยึดด้วยสลัก และข้อต่อแบบหดที่รับแรงสั่นสะเทือน
• การป้องกัน: เพิ่มการรบกวน ลดการสั่นสะเทือน การปรับปรุงพื้นผิว

6. การกัดเซาะจากโพรงอากาศ

• ฟองไอระเหยยุบตัวทำให้เกิดแรงกดดันในพื้นที่อย่างรุนแรง
• กำจัดวัสดุโดยอาศัยแรงกระแทกซ้ำๆ
• พบได้ทั่วไปในใบพัดปั๊มและวาล์ว
• ลักษณะเป็นหลุมเป็นบ่อที่โดดเด่น

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการสึกหรอ

เงื่อนไขการใช้งาน

• โหลด: โหลดที่สูงขึ้นจะเพิ่มอัตราการสึกหรอ (มักมีความสัมพันธ์เชิงเส้น)
• Speed: ระยะทางการเลื่อนต่อหน่วยเวลาส่งผลต่อการสึกหรอ
• อุณหภูมิ: อุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้กลไกการสึกหรอส่วนใหญ่เร่งขึ้น
• การหล่อลื่น: การหล่อลื่นที่เหมาะสมช่วยลดการสึกหรอได้อย่างมาก

คุณสมบัติของวัสดุ

• ความแข็ง: วัสดุที่แข็งกว่าจะทนทานต่อการเสียดสีได้ดีกว่า
• ความเหนียว: ทนทานต่อการสึกหรอและแรงกระแทก
• Compatibility: วัสดุต่างชนิดจะสึกหรอน้อยกว่าวัสดุเหมือนกัน
• พื้นผิวเสร็จสิ้น: พื้นผิวที่เรียบกว่ามักจะสึกหรอช้ากว่า (แรงเสียดทานต่ำกว่า)

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

• ระดับการปนเปื้อน (ฝุ่นละออง อนุภาค)
• ความชื้นและสารกัดกร่อน
• อุณหภูมิที่รุนแรง
• การมีวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือขัดสี

การตรวจจับการสึกหรอ

การตรวจสอบการสั่นสะเทือน

• การเพิ่มขึ้นแบบค่อยเป็นค่อยไป: โดยรวม การสั่นสะเทือน ระดับจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นในช่วงหลายเดือน/หลายปี
• เนื้อหาความถี่สูง: การสั่นสะเทือนแบนด์วิดท์กว้างที่เพิ่มขึ้นจากความหยาบของพื้นผิว
• ผลการกวาดล้าง: หลายรายการ ฮาร์โมนิกส์ จากการเล่นที่เพิ่มขึ้น
• เฉพาะส่วนประกอบ: ความถี่ของแบริ่ง สำหรับการสึกหรอของตลับลูกปืน; ความถี่ของตาข่ายเกียร์ สำหรับการสึกหรอของเกียร์

การวิเคราะห์น้ำมัน

• การนับอนุภาค: ความเข้มข้นของอนุภาคที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ถึงการสึกหรอ
• การวิเคราะห์สเปกโตรกราฟี: องค์ประกอบธาตุระบุแหล่งที่มาของการสึกหรอ (เหล็กจากเฟือง ทองแดงจากตลับลูกปืน ฯลฯ)
• เฟอร์โรกราฟี: สัณฐานวิทยาของอนุภาคจะแยกแยะประเภทของการสึกหรอ (การตัด การเสียดสี ความล้า)
• กำลังเป็นที่นิยม: อัตราการเพิ่มขึ้นบ่งบอกถึงความรุนแรงของการสึกหรอ

การวัดมิติ

• การวัดระยะห่าง (ระยะเคลื่อนตัวของตลับลูกปืน, ระยะเคลื่อนตัวของเฟือง)
• การวัดเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาที่วารสารตลับลูกปืน
• การวัดความหนาของฟันเฟือง
• เปรียบเทียบกับขนาดใหม่และขีดจำกัดการสึกหรอ

การตรวจวัดอุณหภูมิ

• แรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นจากการสึกหรอทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น
• แนวโน้มอุณหภูมิของตลับลูกปืนหรือเกียร์
• การเปลี่ยนแปลงกะทันหันบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนผ่านสู่การสึกหรอรุนแรง

การป้องกันและควบคุม

การหล่อลื่น

• วิธีป้องกันการสึกหรอที่มีประสิทธิภาพที่สุด
• แยกพื้นผิวด้วยฟิล์มหล่อลื่น
• ใช้ความหนืดที่ถูกต้องตามสภาวะ
• รักษาความสะอาด
• การเปลี่ยนน้ำมันหล่อลื่นเป็นประจำ

การควบคุมการปนเปื้อน

• การปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพเพื่อแยกอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
• การกรองในระบบหล่อลื่นแบบหมุนเวียน
• การประกอบและการบำรุงรักษาที่สะอาด
• การป้องกันสิ่งแวดล้อม (กล่อง, ฝาครอบ)

การเลือกใช้วัสดุ

• ใช้วัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอสำหรับการใช้งานที่มีการสึกหรอสูง
• การปรับปรุงพื้นผิว (การชุบแข็ง การเคลือบ การไนไตรด์)
• ความเข้ากันได้ของวัสดุ (หลีกเลี่ยงวัสดุที่เหมือนกันในการสัมผัสแบบเลื่อน)
• พื้นผิวสึกหรอแบบเสียสละที่สามารถเปลี่ยนได้ง่าย

การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ

• ลดแรงกดสัมผัสให้เหลือน้อยที่สุดผ่านพื้นที่ที่เพียงพอ
• ลดการเลื่อน (ใช้การสัมผัสแบบกลิ้งเมื่อทำได้)
• เพิ่มประสิทธิภาพการตกแต่งพื้นผิว
• มอบการหล่อลื่นที่เพียงพอให้กับพื้นผิวที่สึกหรอ

การสึกหรอเชิงกลเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในเครื่องจักรทุกประเภทที่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว แต่อัตราการสึกหรอสามารถควบคุมได้ด้วยการหล่อลื่นที่เหมาะสม การควบคุมการปนเปื้อน การใช้วัสดุที่เหมาะสม และการออกแบบที่ดี การติดตามความก้าวหน้าของการสึกหรอผ่านการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน การวิเคราะห์น้ำมัน และการวัดขนาด ช่วยให้สามารถวางแผนการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ล่วงหน้า ซึ่งจะช่วยเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอก่อนเกิดความเสียหาย ช่วยเพิ่มทั้งความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และต้นทุนการบำรุงรักษาให้เหมาะสมที่สุด.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก