Dişli Aşınmasını Anlamak
Tanım: Dişli Aşınması Nedir?
Dişli aşınması Aşınma, yapışma, yüzey yorgunluğu ve korozyon gibi mekanik süreçler nedeniyle dişli diş yüzeylerinden kademeli olarak malzeme kaybıdır. Diş kırılmasından kaynaklanan ani arızaların aksine, dişli aşınması; diş profili geometrisini değiştiren, boşluğu artıran, gürültüyü artıran ve titreşim seviyeleri ve sonunda diş aşınması aşırı hale geldiğinde veya daha şiddetli hasar modlarına geçtiğinde işlevsel başarısızlığa yol açar çukurlaşma veya diş kırılması.
Dişli aşınma mekanizmalarını anlamak ve aşınma ilerlemesini izlemek Titreşim Analizi, yağ analizi ve periyodik muayeneler, şanzıman güvenilirliğini en iyi duruma getiren ve planlanmamış arıza sürelerini en aza indiren öngörücü bakım stratejilerine olanak tanır.
Dişli Aşınma Türleri ve Mekanizmaları
1. Aşındırıcı Aşınma
Endüstriyel redüktörlerde en sık görülen aşınma mekanizması:
- Neden: Yağlayıcıda aşındırıcı olarak görev yapan sert parçacıklar (kir, metal talaşı, aşınma kalıntıları)
- Süreç: Diş yüzeyleri arasında sıkışan parçacıklar öğütme işlemiyle malzemeyi uzaklaştırır
- Dış görünüş: Cilalanmış, pürüzsüz diş yüzeyleri; malzeme eşit şekilde uzaklaştırılmış
- Oran: Kirlilik seviyesine ve yüke orantılı
- Önleme: Etkili filtreleme, sızdırmazlık, temiz montaj
2. Yapışkan Aşınma (Sürtünme/Çizilme)
Aşırı yükleme veya yetersiz yağlama durumunda ortaya çıkar:
- Neden: Yağlayıcı filmin parçalanması metal-metal temasına olanak tanır
- Süreç: Kayan temas noktalarında mikroskobik kaynaklanma ve yırtılma
- Dış görünüş: Pürüzlü, yırtık yüzeyler; eşleşen dişler arasında malzeme transferi; kayma yönünde çizik izleri
- Şiddet: Bir kez başlatıldığında hızla ilerleyebilir ve felaketle sonuçlanan bir başarısızlığa yol açabilir
- Önleme: Yeterli yağlama, aşırı basınç (EP) katkı maddeleri, azaltılmış yükler
3. Mikropitting
Yüzey yorgunluğu aşınması ince yüzey dokusu oluşturur:
- Neden: Yüksek yüzey temas gerilimine izin veren ince yağlayıcı filmler
- Dış görünüş: Mat gri yüzey; binlerce mikroskobik çukur (10-50 µm)
- Konum: Genellikle yuvarlanma ve kaymanın birleştiği eğim çizgisinin yakınında
- İlerleme: Stabilize olabilir (hafif) veya makropitting'e (şiddetli) ilerleyebilir
- Etki: Diş profilini değiştirir, gürültüyü ve titreşimi artırır
4. Orta (Normal) Aşınma
- Yıllar boyunca kademeli parlatma ve malzeme çıkarma
- Tüm viteslerde bir dereceye kadar beklenir
- Oran öngörülebilir ve yavaş olmalıdır (< 0,1 mm (yıllar içinde)
- Tasarım toleransları dahilindeyse kabul edilebilir
5. Korozif Aşınma
- Neden: Nem, asidik yağlayıcılar veya kimyasal kirlenme
- Dış görünüş: Pas rengi lekelenme, yüzey pürüzlülüğü, çukurlaşma
- Yaygın: Şanzımanlar nem mevcutken boşta kaldığında
- Önleme: Uygun sızdırmazlık, korozyon önleyiciler, depolama koruması
Dişli Aşınmasının Etkileri
Geometrik Değişiklikler
- Profil Değişikliği: İnvolüt profili bozulur ve konjugat eylemi etkilenir
- Artan Tepki: Malzeme kaybı, eşleşen dişler arasındaki boşluğu artırır
- Azaltılmış Temas Oranı: Aynı anda temas halinde olan daha az diş
- Yük Konsantrasyonu: Kalan malzeme daha yüksek stres taşır
Performans Düşüşü
- Arttırılmış Titreşim: Zayıf diş teması, darbelere ve değişken ağ sertliğine neden olur
- Gürültü: Geri tepmeden kaynaklanan takırtı, yüzey pürüzlülüğünden kaynaklanan sızlanma
- Azaltılmış Verimlilik: Artan sürtünme kayıpları
- Doğruluk Kaybı: Artan boşluk, konumlandırma hassasiyetini etkiler
Hızlandırılmış Bozulma
- Aşınmış dişler daha fazla yük taşır (daha az diş yükü paylaşır)
- Aşınmış bölgelerde stres yoğunlaşması
- Çukurlaşmaya veya diş kırılmasına geçiş
- Aşınmayı hızlandıran aşınma kalıntıları oluşturur (pozitif geri bildirim)
Tespit Yöntemleri
Titreşim Analizi
- GMF Genlik Trendi: Kademeli artış, ilerleyen aşınmayı gösterir
- Harmonik Gelişim: 2×GMF, 3×GMF'nin görünümü ve büyümesi
- Yan bantlar: GMF etrafında şaft hızı yan bantlarının geliştirilmesi
- Geniş Bant Gürültüsü: Yüzey pürüzlülüğünden kaynaklanan yüksek frekanslı içerik
- Zaman Dalga Formu: Artan düzensizlik ve etki
Yağ Analizi
- Aşınma Parçacığı Analizi: Yağ örneklerindeki demir konsantrasyonu
- Ferrografi: Parçacık morfolojisi (sürtünme, kesme ve yorulma parçacıkları)
- Spektrografik Analiz: Aşınmış metalleri ortaya çıkaran element bileşimi
- Parçacık Sayımı: Trend olan parçacık konsantrasyonu ve boyut dağılımı
- Erken Teşhis: Yağ analizi, titreşim belirtileri ortaya çıkmadan önce aşınmayı tespit edebilir
Görsel Muayene
- Sökmeden boroskop muayenesi
- Revizyonlar sırasında tam denetim
- Diş kalınlığını diş etinde ölçün
- Temas desenlerini (mavileşme veya kaplama transferi) kontrol edin
- Tarihsel karşılaştırma için dişlerin fotoğrafını çekin
- Üreticinin aşınma limitleriyle karşılaştırın
Gürültü İzleme
- Diş temaslarından kaynaklanan akustik emisyon
- Yüzey durumu için ultrasonik ölçümler
- Aşınma ilerlemesini gösteren duyulabilir gürültü değişiklikleri
Önleme ve Yaşam Uzatma
Uygun Yağlama
- Yük ve hız için doğru yağlayıcı viskozitesi
- Yüksek yükler için EP (aşırı basınç) katkı maddeleri
- Yeterli yağlama miktarı ve akışı
- Yağın temizliğini filtreleme yoluyla koruyun
- Üretici programına göre düzenli yağ değişimleri
Kirlenme Kontrolü
- Parçacık girişini önlemek için etkili sızdırmazlık
- Filtreli nefes alma cihazları
- Temiz montaj ve bakım uygulamaları
- Yağ filtrasyon sistemleri (10-25 µm mutlak değer)
Yük Yönetimi
- Tasarım yük derecelendirmeleri dahilinde çalışın
- Şok yüklerden veya ani yük değişikliklerinden kaçının
- Tork ve güç iletimini izleyin
- Sürekli aşırı yükleniyorsa şanzıman boyutunu büyütmeyi düşünün
Hizalama ve Kurulum
- Uygun dişli hizalamasını sağlayın (tüm yüzey genişliği boyunca temas deseni)
- Kenar yüklemesi oluşturan şaft hizalama hatasını düzeltin
- Uygun rulman seçimi ve bakımı
- Özellikler dahilindeki boşluğu doğrulayın
Dişliler Ne Zaman Değiştirilmelidir?
Değiştirme Kriterleri
- Diş Kalınlığı: Üreticinin belirlediği sınırların ötesinde aşınma (tipik olarak 10-20% malzeme kaybı)
- Titreşim Seviyeleri: Yağlama iyileştirmelerine rağmen GMF genliği alarm sınırlarını aşıyor
- Çukurlaşmanın Kapsamı: > Diş yüzeyinin 30%'sinde orta ila şiddetli çukurlaşma görülüyor
- Puanlama/Çizilme: Orta ila şiddetli herhangi bir puanlama, değiştirmenin gerekli olduğunu gösterir
- Gürültü: Aşırı gürültü, diş temasının zayıf olduğunu gösterir
- Tepki: Belirtilen maksimum değerlerin aşılması
Zamanlama Hususları
- Planlanan kesintiler sırasında plan değişimi
- Dişli çiftlerini birlikte değiştirin (birbirine geçen dişliler birlikte aşınır)
- Gövde hasarlıysa dişli kutusu yerine komple dişli kutusu değişimini düşünün
- Yedek dişlileri erken sipariş edin (uzun teslim süreleri olabilir)
Dişli aşınması, güç aktarımının kaçınılmaz bir sonucudur; ancak doğru yağlama, kirlilik kontrolü ve durum izleme sayesinde aşınma oranları en aza indirilebilir ve dişli kutusu ömrü en üst düzeye çıkarılabilir. Dişli geçiş frekansının ve yan bantlarının sistematik olarak izlenmesi, yağ analiziyle birlikte, anormal aşınmanın erken tespit edilmesini ve felaket niteliğinde arızalar meydana gelmeden önce planlı dişli değişiminin yapılmasını sağlar.