Що таке відколювання підшипників кочення? • Портативний балансир, аналізатор вібрацій "Balanset" для динамічного балансування дробарок, вентиляторів, мульчерів, шнеків комбайнів, валів, центрифуг, турбін та багатьох інших роторів Що таке відколювання підшипників кочення? • Портативний балансир, аналізатор вібрацій "Balanset" для динамічного балансування дробарок, вентиляторів, мульчерів, шнеків комбайнів, валів, центрифуг, турбін та багатьох інших роторів

Що таке відколювання в підшипниках кочення?

Опубліковано admin на

Розуміння відшаровування в підшипниках кочення

Визначення: Що таке спеллінг?

Спеллінг (також називається відколом, розшаровуванням або точковою корозивістю, якщо вона невелика) – це локалізоване відшаровування, викришування або руйнування матеріалу з поверхні кілець підшипника або тіл кочення внаслідок втоми від кочення. Відкол виглядає як кратер, корозивна ... вібрація на конкретний частоти несправностей підшипників.

Відколювання є найпоширенішим і найновішим видом виходу з ладу підшипника, що свідчить про кінець терміну служби підшипника. Воно відрізняється від носити (поступове видалення матеріалу) або точкова ямка (пошкодження поверхні, спричинене корозією). Відшарування виявляється через аналіз вібрації місяців до повного виходу підшипника з ладу, що робить його ключовою ціллю для програм прогнозного технічного обслуговування.

Фізичний механізм відколювання

Процес втоми при коченні

Відколювання розвивається внаслідок прогресуючого процесу втоми:

  1. Циклічне завантаження: Щоразу, коли котильний елемент проходить повз точку на обоймі, він створює контактне напруження Герца (зазвичай 1000-3000 МПа)
  2. Підповерхневе напруження зсуву: Максимальне напруження зсуву виникає трохи нижче поверхні (зазвичай на глибині 0,2-0,5 мм)
  3. Ініціація тріщини: Після мільйонів або мільярдів циклів мікроскопічна тріщина починається в місцях концентрації підповерхневих напружень.
  4. Поширення тріщин: Тріщина росте паралельно поверхні, потім розгалужується до поверхні та заглиблюється в матеріал
  5. Розділення матеріалів: Мережа тріщин ізолює шматок матеріалу
  6. Утворення відколів: Ізольований матеріал відривається, залишаючи кратер або ямку

Типові характеристики відколу

  • Розмір: Спочатку діаметр 1-5 мм, може вирости до 10-20 мм або більше
  • Глибина: 0,2-2 мм заглиблення в загартований корпус
  • Форма: Неправильний кратер з нерівним дном та краями
  • Розташування: Найчастіше на зовнішньому кільці в зоні навантаження
  • Зовнішній вигляд: Металева, блискуча поверхня спочатку з гострими краями; темніє при подальшій роботі

Причини та фактори, що сприяють

Нормальний рівень втоми

  • Усі підшипники мають обмежений термін служби (термін служби L10 – 90% досі працюють)
  • Відколювання – це очікуваний режим виходу з ладу наприкінці терміну служби
  • Правильний вибір підшипника забезпечує достатній термін служби для застосування
  • Не є дефектом, якщо виникає після закінчення розрахункового терміну служби L10.

Причини передчасного відшаровування

  • Перевантаження: Навантаження, що перевищують номінальне навантаження підшипника, значно скорочують термін служби (термін служби ∝ 1/навантаження³)
  • Погане змащення: Недостатня товщина плівки збільшує поверхневе напруження
  • Забруднення: Частинки, що створюють підйомники напруги, що ініціюють тріщини
  • Нерівність: Крайове навантаження створює високі локальні напруження
  • Неправильне встановлення: Пошкодження під час монтажу, що призводить до ранніх поломок
  • Корозія: Поверхневі ямки, що діють як місця зародження тріщин
  • Дефекти матеріалу: Включення в підшипниковій сталі

Виявлення вібрації при відшаруванні

Рання стадія (мікровідкол)

  • Сполл < 1-2 мм у діаметрі
  • Невеликі піки на частотах несправностей підшипників у спектр обвідної
  • Може бути невидимим у стандартному варіанті Швидке перетворення Фур'є спектр
  • Амплітуда в оболонці: 0,5-2 г
  • Залишковий термін служби: зазвичай 6-18 місяців

Помірна стадія

  • Діаметр сколу 2-10 мм
  • Чіткі піки частоти несправностей як у спектрах FFT, так і в спектрах обвідної
  • 2-3 гармоніки видимий
  • Початок бічна смуга формування
  • Амплітуда: 2-10 г
  • Залишок терміну служби: 2-6 місяців

Просунута стадія

  • Відколи > 10 мм, можливо, кілька відколів
  • Піки частоти несправностей дуже високої амплітуди
  • Численні гармоніки (4-8 або більше)
  • Складна структура бічної смуги
  • Підвищений рівень шуму
  • Амплітуда: > 10 г
  • Залишок життя: від днів до тижнів

Важка/критична стадія

  • Значне відколювання, множинні дефекти
  • Домінантний широкосмуговий шум
  • Окремі частоти несправностей можуть бути приховані
  • Дуже висока загальна вібрація
  • Чутний шум від підшипника
  • Підвищена температура
  • Неминуча поломка – потрібна негайна заміна

Прогресія та вторинні пошкодження

Зростання відколів

Після початку відколи ростуть поступово:

  • Ударне навантаження на краях відколу створює високі напруги
  • Суміжний матеріал швидше втомлюється
  • Колючка росте назовні та вглиб
  • Експоненціальна швидкість зростання – невеликі відколи можуть перетворитися на великі за кілька тижнів

Вторинна шкода

Відколювання створює уламки, які завдають каскадних пошкоджень:

  • Утворення сміття: Металеві частинки від відколів циркулюють у підшипнику
  • Тричастинкове стирання: Сміття діє як притирна суміш
  • Вторинні відколи: Частинки сміття ініціюють нові відколи в інших областях
  • Швидке погіршення: Після появи кількох відколів руйнування прискорюється
  • Повний провал: Зрештою, підшипник втрачає всю несучу здатність

Реагування та коригувальні дії

При виявленні

  1. Підтвердження діагнозу: Перевірте відповідність частоти несправностей геометрії підшипника
  2. Оцінка ступеня тяжкості: Визначення стадії на основі амплітуди та гармонік
  3. Збільшення моніторингу: Зміна з щомісячного на щотижневий або щоденний залежно від тяжкості
  4. Заміна графіка: Плануйте заміну підшипників під час відповідного простою
  5. Придбати підшипник: Замовити заміну (перевірити правильність моделі та характеристик)

Індикатори надзвичайних ситуацій

Рекомендується негайне вимкнення, якщо:

  • Подвоєння амплітуди коливань менш ніж за тиждень
  • Швидке підвищення температури підшипника (> 5°C за одну зміну)
  • Чутний скрегіт, писк або шорсткість підшипника
  • Наявність кількох частот підшипників (кілька дефектів)
  • Втрата мастила або видиме забруднення

Профілактика шляхом проектування та обслуговування

Фаза проектування

  • Вибирайте підшипники з відповідним терміном служби (L10 > необхідний термін служби)
  • Забезпечте належну систему змащення
  • Спроектуйте ефективне ущільнення
  • Забезпечте достатнє охолодження для робочих умов

Фаза встановлення

  • Практики чистого монтажу
  • Належні інструменти для монтажу (запобігання пошкодженню під час встановлення)
  • Перевірте правильність зазору підшипника
  • Точне вирівнювання

Фаза експлуатації

  • Програма моніторингу вібрації з аналізом обвідної
  • Програма змащування (інтервали, кількість, якість)
  • Моніторинг температури
  • Гарна якість балансу для мінімізації динамічних навантажень

Відколювання є неминучим кінцевим моментом терміну служби підшипника, але завдяки правильному вибору підшипника, його встановленню, змащуванню та контролю стану термін його служби можна максимально збільшити, а відмови можна виявити достатньо рано, щоб запобігти вторинним пошкодженням та забезпечити планове та економічно ефективне технічне обслуговування.

← Назад до головного індексу

Категорії:
WhatsApp