Розуміння точкової корозивості в підшипниках та шестернях
Визначення: Що таке піттинг?
Піттинг – це утворення невеликих порожнин, кратерів або заглиблень на поверхні кілець підшипників, тіл кочення або зубів шестерень. Точкова корозія може виникати внаслідок двох різних механізмів: (1) втомна точкова корозія від втоми від кочення, що відображає пошкодження поверхні втоми на ранній стадії, та (2) корозійні точкові утворення від електрохімічної атаки, що створює поверхневі порожнини через видалення матеріалу. У підшипниках точкова утворення часто вважається ранньою або легкою формою відколювання, тоді як у зубчастих передачах точкова корозія визнається специфічним режимом руйнування, відмінним від поломки зубів або надмірного зносу.
Точкова утворення створює шорсткість поверхні та концентрацію напружень, що генерують вібрація і шум, і якщо це не виправити, утворення ямок може призвести до більших відколів і, зрештою, до руйнування компонентів.
Види точкової ямки
1. Втомна точкова корозія (механічна)
Результати втоми при коченні:
Мікропітінг
- Розмір: Дуже маленькі ямки (діаметром 10-50 мікрометрів)
- Зовнішній вигляд: Матово-сіра текстура поверхні, ледь помітна неозброєним оком
- Розташування: Зосереджений у зонах високого стресу
- Прогресія: Може прогресувати до макроточкової ямки або стабілізуватися залежно від умов
- Поширені в: Шестерні з тонкими мастильними плівками, високошвидкісні підшипники
Макропітінг (початковий пітінг)
- Розмір: Діаметр 1-5 мм, глибина 0,1-0,5 мм
- Зовнішній вигляд: Чітко видимі кратери або ями
- Процес: Підповерхнева втомна тріщина поширюється на поверхню
- Прогресія: Зазвичай розростається у більші сколи
- Часові рамки: Може знадобитися від місяців до років, щоб прогресувати до невдачі
2. Корозійна точкова корозія (хімічна)
Результати електрохімічних процесів:
- Причина: Волога, кислоти або хімічні речовини, що контактують з поверхнями підшипників
- Зовнішній вигляд: Шорсткі, іржавого кольору ямки, часто з продуктами корозії
- Розповсюдження: Може бути поширеним по поверхнях, а не локалізованим у зонах навантаження
- Глибина: Зазвичай спочатку мілкіші, ніж ямки для втоми
- Фактори, що підвищують стрес: Корозійні ямки слугують місцями виникнення тріщин від втоми
3. Електричне точкове розтріскування
- Причина: Електричний струм, що проходить через підшипник, створює дугу
- Зовнішній вигляд: Невеликі, близько розташовані кратери у вигляді регулярних візерунків (рифлювання)
- Поширені в: Двигуни з частотно-регульованими приводами, недостатнє заземлення вала
- Характеристика: Вигляд пральної дошки або гофрованого матеріалу
- Виявлення: Відмінний візерунок при візуальному огляді
Методи виявлення
Аналіз вібрації
Точкова кора створює характерні вібраційні ознаки:
- Рання стадія: Невелике збільшення високочастотної вібрації
- Частоти несправностей: Зовнішній вигляд БПФО, БПФІабо ЧСФ залежно від місця розташування
- Аналіз конверта: Найефективніший для виявлення ранньої стадії точкової утворення
- Прогресія: Амплітуда та кількість гармонік збільшуються зі зростанням ямок
Візуальний огляд
- Потрібне розбирання підшипника або доступ до бороскопа
- Шукайте сірі матові ділянки (мікропітінг) або видимі кратери (макропітінг)
- Підрахуйте та визначте розмір ямок для оцінки їхньої серйозності
- Фотографія для документації та відображення трендів
Аналіз нафти
- Металеві частинки у зразках олії свідчать про видалення активних речовин
- Ферографія показує морфологію частинок, характерну для точкової коррозії та зносу.
- Збільшення концентрації частинок вказує на прогресуюче пошкодження
Ультразвукове тестування
- Шорсткість поверхні внаслідок точкової утворення збільшує ультразвукове випромінювання
- Портативні ультразвукові детектори для неінвазивного моніторингу
- Ефективний для раннього виявлення до зникнення симптомів вібрації
Причини та профілактика
Запобігання втомному утворенню точкової утворення
- Достатній рейтинг підшипника: Виберіть підшипник зі строком служби L10, що перевищує необхідний термін служби
- Правильне змащення: Забезпечте достатню товщину плівки (співвідношення λ > 3)
- Чистота: Мінімізуйте забруднення, що створює стресові фактори
- Вирівнювання: Запобігання завантаженню країв через нерівність
- Контроль навантаження: Уникайте перевантаження (термін служби підшипника ∝ 1/Навантаження³)
Запобігання корозійній точковій корозії
- Ефективне ущільнення: Запобігання потраплянню вологи
- Відповідне мастило: Використовуйте мастильні матеріали з інгібіторами корозії
- Корозійностійкі матеріали: Підшипники з нержавіючої сталі для вологого середовища
- Захист сховища: Захищайте запасні підшипники від вологи
- Запобігання конденсації: Уникайте циклічних перепадів температур, що спричиняють конденсацію
Запобігання електричній точковій утворенню
- Правильне заземлення вала в двигунах частотного перетворювача
- Ізольовані підшипники з одного кінця двигуна
- Керамічні елементи кочення (непровідні)
- Усунення або мінімізація струмів підшипників
Точкова утворення шестерень
У зубчастих передачах точкова коррозія має певні характеристики:
Корозія зубів шестерень
- Зустрічається на поверхнях зубів у зоні контакту
- Зосереджено поблизу лінії тангажу, де поєднуються ковзання та кочення
- Створює характерний шум та вібрацію на частоті зачеплення зубчастих коліс
- Може бути прийнятним у помірних кількостях для деяких застосувань
- Надмірне утворення ямок призводить до поломки зубів
Виявлення
- Збільшено частота зачеплення зубчастих коліс вібрація
- Бічні смуги на частотах вала
- Зміни чутного шуму
- Візуальний огляд бокових поверхонь зуба
Оцінка серйозності
Критерії ступеня точкової ураження підшипників
- Початковий: Кілька розкиданих мікроямок, < 5% зони навантаження, що постраждала
- Світло: Видима точкова корозія, 5-25% зони навантаження
- Помірний: Значне утворення точкової кори, зона 25-50%, починає коалесценцію
- Сильний: > Зона 50%, ями зливаються, утворюючи відколи, потрібна негайна заміна
Критерії прийняття рішень
- Продовжити операцію: Початкове або легке утворення точок виразки з моніторингом
- Заміна плану: Помірне пошкодження, заміна протягом 1-3 місяців
- Термінова заміна: Сильне пошкодження, замінити за першої ж можливості
- Аварійне вимкнення: Швидкий прогрес, висока вібрація або температура
Точкова утворення є важливою проміжною стадією деградації підшипника — більш серйозною, ніж загальний знос поверхні, але потенційно контрольованою, якщо її виявити на ранній стадії. Завдяки моніторингу вібрації з аналізом контурної структури та належним методам технічного обслуговування, точкову утворення можна виявити на ранніх стадіях, що дозволяє проводити планове технічне обслуговування до того, як це призведе до катастрофічних відколів.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 