Yuvarlanan Eleman Kusurlarını Anlama
Tanım: Yuvarlanan Eleman Kusurları Nelerdir?
Yuvarlanma elemanı kusurları Yuvarlanan eleman yataklarının bilyalarında veya makaralarında hasar, kusur veya eksiklikler bulunur. Bu kusurlar arasında yüzey dökülmeleri, çatlaklar, gömülü kirlenmeler, malzeme kalıntıları ve geometrik kusurlar bulunur. Arızalı bir yuvarlanan eleman yatak içinde döndüğünde, hem iç hem de dış bileziklerde darbeler oluşturarak titreşim de top dönüş frekansı (BSF) karakteristik yan bantlarla kafes frekansı (FTF) aralık.
Yuvarlanma elemanı arızaları, yarış arızalarına göre daha az yaygındır ve rulman arızalarının yaklaşık -15%'sini oluşturur; ancak meydana geldiklerinde belirgin titreşim belirtileri üretirler ve hızla ilerleyerek rulman arızasının tamamlanmasına yol açabilirler.
Yuvarlanan Eleman Arızalarının Türleri
1. Yüzey Sıyrıkları
En sık görülen yuvarlanma elemanı arızası:
- Neden: Yuvarlanma temas yorgunluğu malzemenin dökülmesine neden olur
- Dış görünüş: Top/silindir yüzeyindeki krater veya çukur
- Boyut: Başlangıçta genellikle 0,5-3 mm, daha büyük hale gelebilir
- Darbe: Kusur her iki ırkta da görüldüğünde etkiler yaratır
- Sıklık: BSF ve 2×BSF'de titreşim üretir
2. Çatlaklar
- Neden: Aşırı yükleme, darbe hasarı veya yorgunluk
- Türleri: Yüzey çatlakları veya yüzey altı çatlakları
- İlerleme: Çatlak, parça kopana (parçalanana) kadar yayılır.
- Tespit: Parçalanma meydana gelene kadar tespit edilmesi zordur
- Tehlike: Top parçalanırsa ani ve feci bir arızaya yol açabilir
3. Malzeme Kapsamları
- Neden: Üretim kusurları - rulman çeliğindeki yabancı malzeme veya boşluklar
- Etki: Stres konsantrasyonu yaratır, erken yorgunluğa neden olur
- Tespit: Genellikle, kapanım etrafında dökülme oluşana kadar tespit edilemez
- Önleme: Temiz çelik ile yüksek kaliteli rulman malzemeleri
4. Gömülü Kirlenme
- Neden: Sert parçacıklar (kir, metal talaşları) top yüzeyine bastırılır
- Etki: Yarışları etkileyen kabarık bir çıkıntı oluşturur
- İlerleme: Girinti, gerilim yükseltici hale gelir ve dökülmeye yol açabilir
- Tespit: BSF'de darbe titreşimi oluşturur
5. Korozyon ve Nem Hasarı
- Dış görünüş: Pas lekeleri, çukurlaşma, yüzey pürüzlülüğü
- İlerleme: Korozyona uğramış alanlar yorulma başlangıç noktaları haline gelir
- Önleme: Uygun sızdırmazlık, korozyon önleyici yağlayıcılar
6. Çatlak ve Çentiklenme
- Neden: Darbe yüklemesi (düşürme, şok, kullanım hasarı)
- Dış görünüş: Top yüzeyinde kalıcı girintiler
- Etki: Göçükler darbelere ve stres yoğunlaşmalarına neden olur
- Önleme: Dikkatli kullanım, doğru kurulum prosedürleri
Titreşim İmzası
Frekans İçeriği
Yuvarlanan eleman kusurları belirgin desenler oluşturur:
- Birincil Frekans: BSF (top dönüş frekansı), tipik olarak koşu hızının 2-3 katı
- İkinci Harmonik: 2×BSF genellikle temel olandan daha güçlüdür (kusur her devirde her iki ırkı da etkiler)
- Yan Bant Aralığı: FTF (kafes frekansı) yan bantlar, 1× yan bantlar DEĞİL
- Model: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, FTF aralığıyla "çit" oluşturma
Ayırt Edici Özellikler
| Özellik | Dış Yarış Kusuru | İç Yarış Kusuru | Yuvarlanan Eleman Arızası |
|---|---|---|---|
| Birincil Frekans | BPFO (3-5×) | BPFI (5-7×) | BSF (2-3×) |
| Yan Bant Aralığı | Hiçbiri veya minimum | ±1× (mil hızı) | ±FTF (kafes hızı) |
| Genlik Kararlılığı | Nispeten istikrarlı | Stabil | Değişken (top pozisyonuna bağlıdır) |
| Oluşum | En yaygın (~40%) | Yaygın (~35%) | En az yaygın (~10-15%) |
Genlik Değişkenliği
Yuvarlanan eleman arızalarının karakteristik özelliği:
- Arızalı elemanın yükü değiştiğinden genlik ölçümler arasında değişir
- Yük bölgesinde arızalı bilya: yüksek genlik
- Arızalı bilya yük bölgesinin karşısında olduğunda: daha düşük genlik
- Bu değişkenlik, trend belirlemeyi zorlaştırabilir ancak top kusurları için tanısaldır
İlerleme ve Sonuçlar
Kusur Geliştirme
- Başlatma: Küçük yüzey çatlağı veya kapanımı
- Mikro-Spall: Küçük bir malzeme parçası serbest kalıyor
- Spall Büyümesi: Kusurlu kenarlardaki darbeler hasarı yayar
- Çoklu Spall'lar: Enkazdan kaynaklanan ikincil hasar ek kusurlara neden olur
- Top Parçalanması: Şiddetli vakalarda topun tamamı çatlayabilir ve parçalanabilir
- Tam Başarısızlık: Rulman yük taşıma kapasitesini kaybeder
İkincil Hasar
- Yarış Hasarı: Arızalı bilya, iç ve dış yarış yüzeylerine zarar verir
- Enkaz Sirkülasyonu: Parçalanan malzeme üç gövdeli aşınmaya neden olur
- Kafes Hasarı: Top yüzeyindeki düzensizlikler kafes ceplerine zarar verebilir
- Hızlı Bozulma: Bir top hasar gördüğünde diğerleri hemen onu takip eder
Yaygın Nedenler
Üretim ve Malzeme Kusurları
- Bilyalı malzemede iç kapanımlar veya boşluklar
- Uygunsuz ısıl işlem
- Yüzey kalitesi kusurları
- Geometrik kusurlar (yuvarlak olmayan toplar)
Kurulum Hasarı
- Taşıma sırasında darbe (düşürme, çarpma)
- Sabit haldeyken statik aşırı yük veya titreşimden kaynaklanan aşınma
- Kurulum sırasında partiküllerin gömülmesiyle oluşan kirlenme
Çalışma Koşulları
- Yetersiz yağlama yüzey sıkıntısına neden oluyor
- Aşırı yükleme yorgunluğu hızlandırır
- Yataklardan geçen elektrik akımı çukurlaşmaya neden oluyor
- Top yüzeylerine saldıran aşındırıcı ortam
- Sert partikül kontaminasyonu girintiler oluşturuyor
Tespit ve Tanı
Titreşim Analizi
- Hesaplamak BSF ve FTF takılı yatak için
- Arama zarf spektrumu BSF zirvesi için
- FTF yan bant desenini doğrulayın (temel tanılama özelliği)
- Genellikle daha yüksek genliğe sahip olan 2×BSF'yi kontrol edin
- Birden fazla ölçüm genlik değişkenliğini gösterebilir
Fiziksel Muayene
- Rulmanları sökün ve her bir bilyayı/silindiri ayrı ayrı inceleyin
- Parçalanmaları, çatlakları, gömülü malzemeleri ve korozyonu arayın
- Yüzey pürüzlülüğünü hissedin (pürüzsüz ve pürüzlü toplar)
- Geometrik doğruluğu (yuvarlak olmayan) kontrol edin
- Belgeleme amaçlı fotoğraf kusurları
Düzeltici Eylemler
Anında Müdahale
- Ciddiyete göre izleme sıklığını artırın
- Plan rulman değişimi
- Tekrarını önlemek için kök nedeni araştırın
- Yarışlarda ikincil hasar olup olmadığını kontrol edin
Kök Neden Analizi
- Rulman seçimini gözden geçirin (yeterli derecelendirme?)
- Yağlama yeterliliğini doğrulayın
- Kirlenme kaynaklarını kontrol edin
- Kurulum uygulamalarını değerlendirin
- Erken arıza durumunda yükseltilmiş yatak spesifikasyonunu göz önünde bulundurun
Yuvarlanma elemanı arızaları, yarış arızalarına göre daha az yaygın olsa da, doğru teşhis için FTF yan bantlarıyla ayırt edici BSF frekans imzalarının anlaşılmasını gerektirir. Zarf analiziyle erken tespit, arıza ciddi yatak hasarına ve potansiyel olarak felaket niteliğinde bir arızaya dönüşmeden önce planlı bakım yapılmasını sağlar.