Hiện tượng bong tróc trong ổ trục lăn là gì? • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác Hiện tượng bong tróc trong ổ trục lăn là gì? • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác

Hiện tượng bong tróc ở ổ trục lăn là gì?

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về hiện tượng bong tróc trong ổ trục lăn

Định nghĩa: Spalling là gì?

bong tróc (còn được gọi là bong tróc, tróc vảy, hoặc rỗ khi nhỏ) là hiện tượng bong tróc, sứt mẻ hoặc nứt vỡ cục bộ của vật liệu trên bề mặt của rãnh ổ trục hoặc các bộ phận lăn do mỏi tiếp xúc lăn. Một mảnh vỡ xuất hiện dưới dạng hố lõm, hố hoặc mảnh vỡ nơi một mảnh vật liệu bị tách khỏi bề mặt, để lại một vùng gồ ghề, hư hỏng. Khi các bộ phận lăn đi qua một mảnh vỡ, chúng tạo ra lực va chạm tạo nên các đặc điểm rung động tại cụ thể tần số lỗi ổ trục.

Bong tróc là chế độ hỏng ổ trục phổ biến và bình thường nhất, biểu thị sự kết thúc tuổi thọ chịu mỏi của ổ trục. Nó khác với mặc (loại bỏ vật liệu dần dần) hoặc rỗ (hư hỏng bề mặt do ăn mòn). Có thể phát hiện sự bong tróc thông qua vibration analysis nhiều tháng trước khi ổ trục hỏng hoàn toàn, khiến nó trở thành mục tiêu chính cho các chương trình bảo trì dự đoán.

Cơ chế vật lý của sự bong tróc

Quá trình mỏi tiếp xúc lăn

Sự bong tróc phát triển thông qua quá trình mỏi dần dần:

  1. Tải trọng tuần hoàn: Mỗi khi một phần tử lăn đi qua một điểm trên đường đua, nó sẽ tạo ra ứng suất tiếp xúc Hertzian (thường là 1000-3000 MPa)
  2. Ứng suất cắt dưới bề mặt: Ứng suất cắt tối đa xảy ra ở độ sâu thấp hơn bề mặt một chút (thường là 0,2-0,5 mm)
  3. Khởi tạo vết nứt: Sau hàng triệu hoặc hàng tỷ chu kỳ, vết nứt vi mô bắt đầu ở điểm tập trung ứng suất dưới bề mặt
  4. Sự lan truyền vết nứt: Vết nứt phát triển song song với bề mặt, sau đó phân nhánh về phía bề mặt và sâu hơn vào vật liệu
  5. Tách vật liệu: Mạng lưới nứt cô lập một mảnh vật liệu
  6. Sự hình thành mảnh vỡ: Vật liệu bị cô lập thoát ra, tạo thành hố hoặc hố sâu

Đặc điểm điển hình của Spall

  • Kích cỡ: Ban đầu có đường kính 1-5 mm, có thể phát triển đến 10-20 mm hoặc hơn
  • Độ sâu: 0,2-2 mm sâu vào vỏ cứng
  • Hình dạng: Hố không đều có đáy và cạnh gồ ghề
  • Vị trí: Thường xuyên nhất ở vòng đua ngoài trong vùng tải
  • Vẻ bề ngoài: Bề mặt kim loại sáng bóng, có cạnh sắc lúc đầu; sẫm màu hơn khi tiếp tục sử dụng

Nguyên nhân và các yếu tố góp phần

Cuộc sống mệt mỏi bình thường

  • Tất cả các vòng bi đều có tuổi thọ chịu mỏi hữu hạn (tuổi thọ L10 – 90% tồn tại đến thời điểm này)
  • Bong tróc là chế độ hỏng hóc cuối vòng đời dự kiến
  • Lựa chọn ổ trục phù hợp đảm bảo tuổi thọ đủ cho ứng dụng
  • Không phải là lỗi nếu xảy ra ở hoặc vượt quá tuổi thọ L10 được tính toán

Nguyên nhân gây bong tróc sớm

  • Quá tải: Tải trọng vượt quá định mức ổ trục làm giảm đáng kể tuổi thọ (Tuổi thọ ∝ 1/Tải trọng³)
  • Bôi trơn kém: Độ dày màng không đủ làm tăng ứng suất bề mặt
  • Sự ô nhiễm: Các hạt tạo ra các điểm ứng suất gây ra các vết nứt
  • Sự không cân xứng: Tải trọng cạnh tạo ra ứng suất cục bộ cao
  • Cài đặt không đúng: Hư hỏng trong quá trình lắp đặt dẫn đến hỏng hóc sớm
  • Ăn mòn: Các hố bề mặt đóng vai trò là nơi bắt đầu vết nứt
  • Lỗi vật liệu: Các tạp chất trong thép chịu lực

Phát hiện rung động của sự bong tróc

Giai đoạn đầu (Vi mô vỡ)

  • Spall Đường kính < 1-2 mm
  • Các đỉnh nhỏ ở tần số lỗi ổ trục trong phổ bao
  • Có thể không hiển thị trong tiêu chuẩn FFT quang phổ
  • Biên độ trong bao thư: 0,5-2 g
  • Tuổi thọ còn lại: Thông thường là 6-18 tháng

Giai đoạn vừa phải

  • Mảnh vỡ có đường kính 2-10 mm
  • Tần số lỗi rõ ràng ở cả phổ FFT và phổ bao
  • 2-3 sóng hài dễ thấy
  • Sự khởi đầu của dải bên sự hình thành
  • Biên độ: 2-10 g
  • Thời gian sử dụng còn lại: 2-6 tháng

Giai đoạn nâng cao

  • Mảnh vỡ > 10 mm, có thể có nhiều mảnh vỡ
  • Đỉnh tần số lỗi biên độ rất cao
  • Nhiều sóng hài (4-8 hoặc nhiều hơn)
  • Cấu trúc dải bên phức tạp
  • Sàn tiếng ồn cao
  • Biên độ: > 10 g
  • Thời gian sống còn lại: Vài ngày đến vài tuần

Giai đoạn nghiêm trọng/nguy kịch

  • Bong tróc rộng rãi, nhiều khuyết tật
  • Tiếng ồn băng thông rộng chiếm ưu thế
  • Tần số lỗi riêng lẻ có thể bị che khuất
  • Độ rung tổng thể rất cao
  • Tiếng ồn có thể nghe được từ ổ trục
  • Nhiệt độ tăng cao
  • Sắp hỏng – cần thay thế ngay lập tức

Tiến triển và tổn thương thứ cấp

Sự phát triển của mầm bệnh

Một khi đã bắt đầu, các vết nứt sẽ phát triển dần dần:

  • Tải trọng tác động tại các cạnh vỡ tạo ra ứng suất cao
  • Vật liệu liền kề bị mỏi nhanh hơn
  • Spall phát triển ra bên ngoài và sâu hơn
  • Tốc độ tăng trưởng theo cấp số nhân – vết nứt nhỏ có thể trở nên lớn trong vài tuần

Thiệt hại thứ cấp

Sự bong tróc tạo ra các mảnh vỡ gây ra thiệt hại lan rộng:

  • Tạo ra mảnh vụn: Các hạt kim loại từ mảnh vỡ lưu thông trong ổ trục
  • Mài mòn ba vật thể: Mảnh vụn đóng vai trò như hợp chất chồng lên nhau
  • Bong tróc thứ cấp: Các hạt mảnh vỡ bắt đầu tạo ra các vụ nổ mới ở các khu vực khác
  • Sự suy thoái nhanh chóng: Khi có nhiều vết nứt xuất hiện, sự hỏng hóc sẽ tăng tốc
  • Thất bại hoàn toàn: Cuối cùng ổ trục mất hết khả năng chịu tải

Phản hồi và hành động khắc phục

Khi phát hiện

  1. Xác nhận chẩn đoán: Xác minh tần số lỗi khớp với hình dạng ổ trục
  2. Đánh giá mức độ nghiêm trọng: Xác định giai đoạn dựa trên biên độ và sóng hài
  3. Tăng cường giám sát: Thay đổi từ hàng tháng sang hàng tuần hoặc hàng ngày tùy theo mức độ nghiêm trọng
  4. Thay thế lịch trình: Kế hoạch thay đổi ổ trục trong thời gian ngừng hoạt động thích hợp
  5. Mua vòng bi: Đặt hàng thay thế (xác minh đúng mẫu mã và thông số kỹ thuật)

Các chỉ số khẩn cấp

Nên tắt máy ngay lập tức nếu:

  • Biên độ rung động tăng gấp đôi trong vòng chưa đầy một tuần
  • Nhiệt độ ổ trục tăng nhanh (> 5°C trong một ca)
  • Tiếng mài, tiếng rít hoặc tiếng nhám có thể nghe thấy từ ổ trục
  • Có nhiều tần số mang (nhiều khuyết tật)
  • Mất chất bôi trơn hoặc có thể nhìn thấy vết bẩn

Phòng ngừa thông qua thiết kế và bảo trì

Giai đoạn thiết kế

  • Chọn vòng bi có tuổi thọ phù hợp (L10 > tuổi thọ yêu cầu)
  • Cung cấp hệ thống bôi trơn thích hợp
  • Thiết kế niêm phong hiệu quả
  • Đảm bảo làm mát đầy đủ cho các điều kiện hoạt động

Giai đoạn cài đặt

  • Thực hành lắp đặt sạch sẽ
  • Công cụ lắp đặt phù hợp (ngăn ngừa hư hỏng khi lắp đặt)
  • Xác minh khe hở ổ trục chính xác
  • Căn chỉnh chính xác

Giai đoạn vận hành

  • Chương trình giám sát rung động với phân tích bao thư
  • Chương trình bôi trơn (khoảng thời gian, số lượng, chất lượng)
  • Theo dõi nhiệt độ
  • Chất lượng cân bằng tốt để giảm thiểu tải trọng động

Bong tróc là điểm cuối không thể tránh khỏi của tuổi thọ chịu mỏi của ổ trục, nhưng thông qua việc lựa chọn, lắp đặt, bôi trơn và theo dõi tình trạng ổ trục phù hợp, tuổi thọ của ổ trục có thể được tối đa hóa và phát hiện sớm các hỏng hóc để ngăn ngừa hư hỏng thứ cấp và cho phép bảo trì theo kế hoạch, tiết kiệm chi phí.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp