Yataklarda ve Dişlilerde Çukurlaşmayı Anlama
Tanım: Pitting Nedir?
Çukurlaşma Yatak yuvaları, yuvarlanan elemanlar veya dişli dişlerinin yüzeyinde küçük boşlukların, kraterlerin veya çöküntülerin oluşmasıdır. Çukurlaşma iki farklı mekanizmadan kaynaklanabilir: (1) yorgunluk çukurlaşması yuvarlanma temas yorgunluğundan, erken aşama yüzey yorgunluğu hasarını temsil eder ve (2) korozyon çukurlaşması Elektrokimyasal saldırı sonucu malzeme çıkarılmasıyla yüzey boşlukları oluşur. Yataklarda çukurlaşma genellikle erken veya hafif bir aşınma türü olarak kabul edilir. dökülme, Dişlilerde ise çukurlaşma, diş kırılması veya aşırı aşınmadan farklı, özel bir arıza türü olarak kabul edilir.
Çukurlaşma, yüzey pürüzlülüğü ve stres yoğunlaşmaları oluşturur ve bu da titreşim ve gürültü, düzeltilmezse çukur başlangıcı daha büyük parçalanmalara ve sonunda bileşen arızasına yol açabilir.
Çukurlaşma Türleri
1. Yorgunluk Çukurlaşması (Mekanik)
Yuvarlanma temas yorgunluğunun sonuçları:
Mikropitting
- Boyut: Çok küçük çukurlar (10-50 mikron çapında)
- Dış görünüş: Mat gri yüzey dokusu, çıplak gözle neredeyse hiç görülemiyor
- Konum: Yüksek stresli bölgelerde yoğunlaşmıştır
- İlerleme: Koşullara bağlı olarak makropitting'e ilerleyebilir veya stabilize olabilir
- Ortak: İnce yağlayıcı filmlere sahip dişliler, yüksek hızlı yataklar
Makropitting (İlk Çukurlaşma)
- Boyut: 1-5 mm çapında, 0,1-0,5 mm derinliğinde
- Dış görünüş: Açıkça görülebilen kraterler veya çukurlar
- Süreç: Yüzey altı yorulma çatlağı yüzeye yayılır
- İlerleme: Genellikle daha büyük parçalara dönüşür
- Zaman aralığı: Başarısızlığa ulaşmak aylar hatta yıllar alabilir
2. Korozyon Çukurlaşması (Kimyasal)
Elektrokimyasal proseslerden elde edilen sonuçlar:
- Neden: Yatak yüzeyleriyle temas halinde olan nem, asitler veya kimyasallar
- Dış görünüş: Genellikle korozyon ürünleri içeren pürüzlü, pas rengi çukurlar
- Dağıtım: Yük bölgelerine lokalize olmaktan ziyade yüzeyler genelinde yaygın olabilir
- Derinlik: Başlangıçta genellikle yorgunluk çukurlarından daha sığdır
- Stresi Yükseltenler: Korozyon çukurları, yorulma çatlaklarının başlangıç noktası görevi görür
3. Elektriksel Çukurlaşma
- Neden: Yataktan geçen elektrik akımı ark oluşumuna neden olur
- Dış görünüş: Düzenli desenlerde küçük, sık aralıklı kraterler (yivli)
- Ortak: VFD sürücülü motorlar, yetersiz şaft topraklaması
- Özellik: Çamaşır tahtası veya oluklu görünüm
- Tespit: Görsel incelemede belirgin desen
Tespit Yöntemleri
Titreşim Analizi
Çukurlaşma karakteristik titreşim imzaları üretir:
- Erken Aşama: Yüksek frekanslı titreşimde küçük artış
- Arıza Frekansları: Görünüşü BPFO, BFI, veya BSF konuma bağlı olarak
- Zarf Analizi: Erken aşamadaki çukurlaşmayı tespit etmede en etkili yöntem
- İlerleme: Çukurlar büyüdükçe genlik ve harmonik sayım artar
Görsel Muayene
- Yatak sökümü veya boroskop erişimi gerektirir
- Gri mat alanları (mikro çukurlaşma) veya görünür kraterleri (makro çukurlaşma) arayın
- Şiddeti değerlendirmek için çukurları sayın ve boyutlandırın
- Belgeleme ve trend oluşturma amaçlı fotoğraf
Yağ Analizi
- Yağ numunelerindeki metal parçacıkları aktif madde giderimini gösterir
- Ferrografi, çukurlaşmaya karşı aşınmaya özgü parçacık morfolojisini gösterir
- Artan parçacık konsantrasyonu, ilerleyen hasara işaret eder
Ultrasonik Test
- Çukurlaşmadan kaynaklanan yüzey pürüzlülüğü ultrasonik emisyonları artırır
- İnvaziv olmayan izleme için taşınabilir ultrason dedektörleri
- Titreşim belirtileri ortadan kalkmadan önce erken tespit için etkilidir
Nedenleri ve Önlenmesi
Yorgunluk Çukurlaşmasının Önlenmesi
- Yeterli Yatak Derecesi: Gerekli hizmeti aşan L10 ömrüne sahip rulman seçin
- Uygun Yağlama: Yeterli film kalınlığını sağlayın (λ oranı > 3)
- Temizlik: Stres yaratan kirlenmeyi en aza indirin
- Hizalanma: Kenarların hizalama hatasından dolayı yüklenmesini önleyin
- Yük Kontrolü: Aşırı yüklemeden kaçının (rulman ömrü ∝ 1/Yük³)
Korozyon Çukurlaşmasının Önlenmesi
- Etkili Sızdırmazlık: Nem girişini önleyin
- Uygun Yağlayıcı: Korozyon önleyici içeren yağlayıcılar kullanın
- Korozyona Dayanıklı Malzemeler: Islak ortamlar için paslanmaz çelik rulmanlar
- Depolama Koruması: Yedek yatakları nemden koruyun
- Yoğuşma Önleme: Yoğunlaşmaya neden olan termal döngüden kaçının
Elektriksel Çukurlaşma Önleme
- VFD motor uygulamalarında uygun şaft topraklaması
- Motorun bir ucu için yalıtımlı yataklar
- Seramik yuvarlanma elemanları (iletken olmayan)
- Yatak akımlarını ortadan kaldırın veya en aza indirin
Dişlilerde Çukurlaşma
Dişli uygulamalarında çukurlaşmanın kendine özgü özellikleri vardır:
Dişli Diş Çukurlaşması
- Temas bölgesindeki diş yüzeylerinde meydana gelir
- Kayma ve yuvarlanmanın birleştiği eğim çizgisinin yakınında yoğunlaşır
- Dişli bağlantı frekansında karakteristik gürültü ve titreşim yaratır
- Bazı uygulamalar için orta miktarlarda kabul edilebilir
- Aşırı çukurlaşma diş kırılmasına yol açar
Tespit
- Artırılmış dişli örgü frekansı titreşim
- Mil frekanslarındaki yan bantlar
- Duyulabilir gürültü değişiklikleri
- Diş yanlarının görsel muayenesi
Şiddet Değerlendirmesi
Yatak Çukurlaşması Şiddeti Kriterleri
- Yeni başlayan: Birkaç dağınık mikropit, Etkilenen yük bölgesinin < 5%'si
- Işık: Görünür çukurlaşma, yük bölgesi alanının 5-25%'si
- Ilıman: Yaygın çukurlaşma, 25-50% alanı, birleşmeye başlıyor
- Haşin: > 50% alanı, çatlaklar oluşturmak üzere birleşen çukurlar, acil değiştirme gerekli
Karar Kriterleri
- İşlemi Sürdür: İzleme ile hafif çukurlaşmanın başlangıcı
- Plan Değiştirme: Orta düzeyde çukurlaşma, 1-3 ay içinde program değişikliği
- Acil Değiştirme: Ciddi çukurlaşma varsa, ilk fırsatta değiştirin
- Acil Durum Kapatma: Hızlı ilerleme, yüksek titreşim veya sıcaklık
Çukurlaşma, yatak bozulmasında önemli bir ara aşamayı temsil eder; genel yüzey aşınmasından daha ciddi olmakla birlikte, erken tespit edilirse yönetilebilir. Zarf analizi ve uygun bakım uygulamalarıyla titreşim izleme sayesinde çukurlaşma erken aşamalarda tespit edilebilir ve bu da felaket düzeyindeki dökülme hasarlarına yol açmadan önce planlı bakım yapılmasına olanak tanır.