Jälgi mind:
Laagrite rikke põhjuste lõplik juhend
Laagrid ühendavad pöörlevaid osi (võllid) ja statsionaarseid osi (laagrikorpused) minimaalse hõõrdumisega. Just tänu laagrite rollile saavad mitmesugused pöörlevad seadmed, nagu autod, lennukid, generaatorid, konveierid ja mootorid, sujuvalt töötada. Teaduse ja tehnoloogia kiire arenguga kaasnevad klientidel üha kõrgemad nõudmised laagritoodete kvaliteedile. Laagritootjate jaoks on oluline pakkuda kvaliteetseid laagreid, mis vastavad standarditele ja jõudlusnõuetele, kuid oluline on neid ka õigesti kasutada. Tuginedes paljude aastate pikkusele kogemusele laagrite tootmistehnoloogia valdkonnas, seisab Aubearing sageli silmitsi probleemiga, et laager küll pärast katsetamist kvalifitseeritakse, kuid pärast paigaldamist jääb laager kinni või kasutamise ajal tekib varajane pöörlemisrike. Peamised sümptomid on pöörlemiskiirendus, tööpinna tugev koorumine, tugev kulumine ning isegi puuri deformatsioon ja purunemine . Rikete tulemuste analüüs näitab, et laagri endaga seotud kvaliteediprobleeme pole palju ja enamik neist on põhjustatud ebaõigest paigaldamisest ja kasutamisest. Sel põhjusel peab Aubearing vajalikuks üle vaadata laagrite levinumad rikkeviisid ja anda konstruktiivseid ettepanekuid laagri eluea edasiseks parandamiseks.
Baasteadmised laagritest
Veerelaagrid on ülitäpsed komponendid, mis on valmistatud kõrge kõvadusega laagriterasest (AISI52100). Nüüd ja veerelaagrid kasutavad keraamilisi veereelemente. Laagrid koosnevad sise- ja välisrõngastest, kuulidest või rullidest ja puuridest. Mõnel laagril on ka tihendid või tolmukatted. Sellised tihendatud laagrid täidetakse tehases määrdega. Määrdeõli või -määre on määrdekile paksuse jaoks ülioluline, mis tuleb paigaldada veereelementide ja jooksuradade eraldamiseks. Seadmetele tuleb valida sobivad laagrid ja need õigesti paigaldada, et laagrid oleksid hästi määritud ja saastevabad.
Laagrite rikke põhjused
Kahjustuste märkide otsimisel on oluline õigesti mõista laagri sisegeomeetriat ja laagri toimimist. Seadmetest eemaldatud kahjustatud laagrite koormuse jälgede võrdlemine hästi töötavate laagritega võib aidata mõista laagrikahjustuste põhjust. Samuti on oluline valvata võltsitud laagrite eest, kuna võltslaagrite kasutusiga on sageli palju lühem kui mainekate laagritootjate valmistatud laagritel. Kui masin on ülekoormatud, seda kasutatakse või hooldatakse valesti, võivad laagrid mõjuda ja 34% laagrite enneaegsetest riketest on tingitud väsimusest. Kuna laagrid annavad "varajase hoiatuse", kui neid valesti hooldada või üle pingutada.
Kontakt Väsimus
Kontakti väsimuse rike viitab rikkele, mis on põhjustatud laagri tööpinna vahelduvast pingest. Laagri tööpinnal tekib kontaktväsimuse lõhenemine ja sellega kaasnevad sageli väsimuspraod. Esmalt tekib see maksimaalsest vahelduvast nihkepingest kontaktpinna all ja laieneb seejärel pinnale, moodustades erinevaid laigulisi kujundeid, nagu täppide või täppide lõhenemine. Väikesteks helvesteks koorimist nimetatakse madalaks koorimiseks. Koorimispinna järkjärgulise laienemise tõttu ulatub see sageli sügavamatesse kihtidesse, moodustades sügava koorimise. Sügav lõhenemine on kontakti väsimuse tõrke allikas.
Kandmise ebaõnnestumine
Kulumisviga viitab rikkele, mis on põhjustatud pindadevahelisest suhtelisest libisemishõõrdumisest, mis põhjustab metalli pidevat kulumist tööpinnal. Pidev kulumine põhjustab laagriosade järkjärgulist kahjustumist, mis viib lõpuks laagri mõõtmete täpsuse kadumiseni ja muude seotud probleemideni. Kulumine võib mõjutada kuju muutusi, suurendada paigaldusvahet ja muuta tööpinna topograafiat. See võib määrdeainet mõjutada või seda teatud määral saastada, põhjustades määrimisfunktsiooni täieliku kadumise, põhjustades seega laagri pöörlemistäpsuse kaotamise või isegi ebaõnnestumise. Kulumisrike on erinevat tüüpi laagrite üks levinumaid rikkerežiime. Kulumisvormi järgi võib selle tavaliselt jagada kõige levinumaks abrasiivseks kulumiseks ja liimikulumiseks.
Abrasiivne kulumine viitab kulumisele, mis on põhjustatud laagri tööpindade vahelisel metallpinnal olevate kõvade võõrosakeste või kõvade võõrkehade kokkusurumisest või kulumisjääkidest ning kontaktpindade suhtelisest liikumisest, mis põhjustab sageli tööpinnale vaolaadseid kriimustusi. laagri pind. Kõvad osakesed või võõrkehad võivad pärineda põhisüsteemi seest või teistest külgnevatest osadest ja määrdeaine kaudu laagrisse suunata. Liimikulumine viitab hõõrdepinna ebaühtlasele pingele, mis on tingitud mikroskoopilistest eenditest või hõõrdepinnal olevatest võõrkehadest. Kui määrimistingimused tõsiselt halvenevad, tekib kohalik hõõrdesoojus, mis võib kergesti põhjustada hõõrdepinna lokaalset deformatsiooni ja hõõrdumise mikrokeevitust. Tõsine Pinna metall võib olla osaliselt sulanud ja kontaktpinnale mõjuv jõud rebib maatriksist kohaliku hõõrdekeevituspunkti ja suurendab plastilist deformatsiooni. See adhesiooni-rebenemise-kleepumise tsükkel kujutab endast liimi kulumist. Üldiselt nimetatakse kerget liimikulumist hõõrdumiseks ja tugevat liimikulumist oklusiooniks.
Luumurdude ebaõnnestumine
Laagri purunemise peamised põhjused on konstruktsiooni defektid ja ülekoormus. Kui rakendatav koormus ületab materjali tugevuspiiri ja põhjustab detaili purunemise, nimetatakse seda ülekoormusmurruks. Ülekoormuse peamine põhjus on hosti ootamatu rike või vale installimine. Ka sellised defektid nagu mikropraod, kokkutõmbumisõõnsused, mullid, suured võõrkehad, ülekuumenenud kude ja laagriosade lokaalsed põletused võivad löögi ülekoormuse või tugeva vibratsiooni korral põhjustada defektide murdumist, mida nimetatakse defektimurruks. Olgu märgitud, et laagrite tootmisprotsessi käigus saab seadmete abil õigesti analüüsida, kas eelnimetatud defektid esinevad tooraine tehase korduskontrolli, sepistamise ja kuumtöötlemise kvaliteedikontrolli ning töötlusprotsesside kontrolli käigus. Kontrolli tuleb ka edaspidi tugevdada. Kuid üldiselt on enamik tavalisi laagrimurdude tõrkeid ülekoormusrikked.
Kliirensi muutmise rike
Kui laager töötab, muutub väliste või sisemiste tegurite mõjul esialgne liitmiku kliirens, täpsus väheneb ja põhjustab isegi "kinni", mida nimetatakse kliirensi muutuse ebaõnnestumiseks. Kliirensi muutuse ebaõnnestumise peamised põhjused on välised tegurid, nagu liigsed häired, ebaõige paigaldamine, temperatuuri tõusust põhjustatud paisumine, hetkeline ülekoormus jne, ning sisemised tegurid, nagu säilinud austeniit ja jääkpinge ebastabiilses olekus.
Vale kokkupanek
16% erinevate laagrite enneaegsetest riketest on tingitud valest monteerimisest (tavaliselt liigsest jõust…) ja montaažitööriistade ebaõigest kasutamisest. Mõned seadmed nõuavad õigeks ja tõhusaks paigaldamiseks ja eemaldamiseks mehaanilisi, hüdraulilisi või kuumutusmeetodeid. SKF pakub laia valikut tööriistu ja seadmeid, mis põhinevad erinevatel professionaalsetel inseneriteenuste tehnoloogiatel, et muuta need tööd lihtsamaks, kiiremaks ja kuluefektiivsemaks. Professionaalne kokkupanek spetsiaalsete tööriistade ja tehnikatega on veel üks lahendus masina tööaja maksimeerimiseks.
Vale määrimine
Kuigi paigaldada saab mitmesuguseid hooldusvabu suletud laagreid, on 36% laagrite enneaegsetest riketest põhjustatud valest tehnilisest rakendamisest ja määrdeaine ebaõigest kasutamisest. Iga valesti määritud laager laguneb paratamatult enneaegselt enne oma normaalset kasutusiga. Kuna laagrid on tavaliselt mehaaniliste seadmete kõige keerulisemad kokkupanekud ja eemaldamised, võivad tekkida probleemid, kui neid regulaarselt ei määrita. Kui käsitsi hooldus pole võimalik, saab SKF optimaalsete määrimistulemuste saavutamiseks välja töötada täisautomaatse määrimissüsteemi. Tõhus määrimine SKF määrdeaine, tööriistade ja tehnoloogia abil aitab oluliselt vähendada seisakuid.
Saaste
Laagrid on täppisosad. Kui laagrid ja määre on saastunud, ei tööta need tõhusalt. Lisaks, kuna määritud hooldusvabad tihendatud laagrid moodustavad vaid väikese protsendi kõigist kasutatavatest laagritest, on vähemalt 14% kõigist enneaegsetest laagritõrgetest tingitud saastumisest. SKF-il on suurepärased laagrite tootmis- ja projekteerimisvõimalused ning ta suudab pakkuda tihenduslahendusi erinevatesse karmidesse töökeskkondadesse.
Laagrite rikke analüüsi meetod
Laagrite rikke analüüsimisel tuleb sageli kokku palju keerulisi nähtusi. Erinevad katsetulemused võivad olla vastuolulised või ebaselged. See nõuab korduvaid katseid ja demonstratsioone, et saada piisavaid tõendeid või vastutõendeid. Ainult õigeid analüüsimeetodeid, protseduure ja samme kasutades saame leida rikke tegeliku põhjuse. Üldiselt võib laagrite rikete analüüsi jagada jämedalt kolmeks etapiks: ebaõnnestunud objektide ja taustandmete kogumine, makroskoopiline kontroll ja ebaõnnestunud objektide mikroskoopiline analüüs.
Kehtetute objektide ja taustamaterjalide kogu
Koguge kokku nii palju ebaõnnestunud asjade osi ja fragmente kui võimalik. Mõistke täielikult ebaõnnestunud laagrite töötingimusi, kasutusprotsessi ja tootmiskvaliteeti. Konkreetne sisu sisaldab järgmist:
(1) Peamasina koormus, pöörlemiskiirus, töötingimused ja muud laagri projekteeritud töötingimused.
(2) Laagrite ja muude seotud osade rikketingimused ning laagrite rikete tüübid.
(3) Laagrite paigaldus- ja kasutusdokumendid. Kas töö ja kasutamise ajal esineb ebatavalisi toiminguid?
(4) Kas laagri tegelik koormus töö ajal vastab esialgsele konstruktsioonile.
(5) Laagri tegelik pöörlemiskiirus ja erinevate pöörlemiskiiruste sagedus.
(6) Kas rikke ajal esineb järsku temperatuuri tõusu või suitsu, müra ja vibratsiooni.
(7) Kas töökeskkonnas on söövitavat ainet ja kas laagri ja plaadi vahel on spetsiaalne pinna oksüdatsioonivärv või muu saastevärv.
(8) Laagri paigaldusdokumendid (sealhulgas laagrite mõõtmete tolerantside uuesti ülevaatus enne paigaldamist), laagrite algsed tühimikud, montaaži- ja joondustingimused, laagripesa ja masina aluse jäikus ning see, kas paigalduses on kõrvalekaldeid.
(9) Kas laagri töötamise ajal toimub soojuspaisumine ja jõuülekande muutused.
(10) Laagrite määrimistingimused, sealhulgas määrdeaine mark, koostis, värvus, viskoossus, lisandite sisaldus, filtreerimine, asendus- ja tarneseisund jne, ning setete kogumine.
(11) Kas laagri materjalivalik on õige ja kas materjali kvaliteet vastab asjakohastele standarditele või joonise nõuetele.
(12) Kas laagri tootmisprotsess on normaalne, kas pinnal on plastne deformatsioon ja kas pinnal on lihvimispõletusi.
(13) Rikutud laagrite remondi- ja hooldusdokumendid.
(14) Sama partii või sama tüüpi laagrite rikketingimused.
Tegelikus taustamaterjalide kogumise töös on kõiki ülaltoodud nõudeid raske täita. Kogutud teave aitab aga teha õigeid analüütilisi järeldusi.
Makroskoopiline kontroll
Rikutud laagrite makroskoopiline kontroll (sealhulgas mõõtmete tolerantsi mõõtmine ja pinnaseisundi kontroll ja analüüs) on rikkeanalüüsi kõige olulisem etapp. Üldise välimuse ülevaatus võib anda ülevaate laagri rikkest ja kahjustatud osade omadustest, hinnata rikke põhjust, jälgida defektide suurust, kuju, asukohta, kogust ja omadusi ning sobivaid osi edasiseks mikroskoopiliseks kontrollimiseks. ja analüüs. Makrokontrolli sisu hõlmab järgmist:
(1) Muutused välimuses ja suuruses (sealhulgas vibratsiooni mõõtmise analüüs, dünaamilise funktsiooni analüüs ja ringraja ümarusanalüüs).
(2) Kliirensi muutused.
(3) Kas esineb korrosiooninähtust, kus see on, mis tüüpi korrosioon see on ja kas see on otseselt seotud rikkega.
(4) Pragude olemasolu, pragude kuju ja murru omadused.
(5) Mis tüüpi kulumisega on tegemist ja kui palju see rikkeid põhjustab.
(6) Jälgige iga laagriosa tööpinna värvimuutust ja asukohta, et teha kindlaks selle määrimisolukord ja pinnatemperatuuri mõju.
(7) Peamiselt jälgige rikke iseloomulikku piirkonda ebatavalise kulumise, võõrosakeste kinnitumise, pragude, kriimustuste ja muude defektide suhtes.
(8) Külm- või kuummarineerimismeetodit kasutatakse selleks, et kontrollida, kas laagriosade algpinnal on pehmeid kohti, dekarburiseerunud kihte ja põletusi, eriti pinna lihvimispõletusi.
(9) Laagri pingemuutuste mõõtmiseks enne ja pärast töötamist kasutage röntgeni pingemõõturit.
Makroskoopilise kontrolli tulemused võivad mõnikord põhimõtteliselt määrata rikke vormi ja põhjuse, kuid tõrke olemuse edasiseks kindlakstegemiseks tuleb hankida tõendid ja teha mikroskoopiline analüüs.
Mikroskoopiline analüüs
Rikete laagrite mikroskoopiline analüüs hõlmab optilist metallograafilist analüüsi, elektronmikroskoobi analüüsi, sondi ja elektronenergia spektroskoopia analüüsi jne. See põhineb peamiselt mikrostruktuuri muutustel rikke iseloomulikus piirkonnas ning väsimusallikate ja pragude allikate analüüsil, et pakkuda piisavaid kriteeriume või vastutõendid rikete analüüsiks. Kõige sagedamini kasutatavad ja levinumad meetodid mikroskoopilises analüüsis on optiline metallograafiline analüüs ja pinna kõvaduse tuvastamine. Analüüsi sisu peaks sisaldama järgmist:
(1) Kas materjali kvaliteet vastab asjakohastele standarditele ja disaininõuetele.
(2) Kas laagriosade põhikonstruktsioon ja kuumtöötluse kvaliteet vastavad asjakohastele nõuetele.
(3) Kas pinnastruktuuris on dekarburiseerimiskihti, troostiiti ja muid pinnatöötlust kahjustavaid kihte.
(4) Mõõtke pinna tugevdava kihi, nagu karbureeritud kiht ja mitmekihilise metalli iga kihi struktuur, sügavust, korrosiooniaugu või pragude kuju ja sügavust ning määrake pragude põhjus ja olemus. prao kuju ja mõlema poole konstruktsiooniomadused.
(5) Määrake deformatsiooni aste, temperatuuri tõus, materjali tüüp ja protsess lähtudes tera suurusest, struktuursest deformatsioonist, lokaalsest faasimuutusest, ümberkristalliseerumisest, faaside agregatsioonist jne.
(6) Mõõtke põhikõvadus, kõvaduse ühtlus ja kõvaduse muutused purunemist iseloomustavates piirkondades.
(7) Murdude vaatlus ja analüüs. Murdepinna jälgimiseks skaneeriva elektronmikroskoopia abil viidi läbi kvalitatiivne analüüs ja mõõtmine.
(8) Elektronmikroskoobide, sondide ja elektronenergia spektroskoopia abil on võimalik väsimusallikate ja pragude allikate analüüsimisel mõõta murdepinna komponente ning avastada murdepinna olemust ja murdumise põhjust.
Eespool tutvustatud laagririkke analüüsi üldmeetodi kolm etappi on samm-sammuline ja põhjalik analüüsiprotsess väljastpoolt sissepoole. Igas etapis sisalduv sisu tuleks valida vastavalt laagri rikke tüübile ja omadustele ning konkreetsetele asjaoludele, kuid analüüsietapid on hädavajalikud. Lisaks tuleks kogu analüüsiprotsessi vältel analüüsitulemusi alati seostada paljude teguritega, mis mõjutavad laagririkkeid, ja neid põhjalikult arvesse võtta.
Laagrite levinumad rikkerežiimid ja vastumeetmed
1. Kanali ühe külje äärmuslik koorumine. Kanali ühe külje äärmuslik koorumine avaldub peamiselt tugevate rõngasmurdudena kanali ja ribi ühenduskohas. Põhjuseks on see, et laager ei ole paigas paigaldatud või töö ajal tekib ootamatu aksiaalne ülekoormus. Vastumeetmed on tagada laagri paigas paigaldamine või vaba külje laagri välimise rõnga sobivuse muutmine lõtkuga sobivuseks, et laager saaks ülekoormuse korral kompenseerida.
2. Kanal koorub ümbermõõdu suunas sümmeetriliselt. Sisemine rõngas koorub ümbermõõdu suunas sümmeetriliselt, samas kui välimine rõngas koorub ümbermõõdu suunas sümmeetriliselt (st ellipsi lühikese telje suunas). Selle peamine põhjus on see, et kesta ava on elliptiline. Liiga suur või kaheks pooleks jagatud korpuse ava struktuur, mis on eriti ilmne mootorratta nukkvõlli laagrites. Kui laager surutakse korpuse auku suurema ellipsiga või eraldi korpuse kahte poolt pingutatakse, muutub laagri välimine rõngas elliptiliseks ja lühikese telje suunas olev kliirens väheneb oluliselt või isegi negatiivne. Koormuse mõjul pöörleb laagri sisemine rõngas ja tekitab ümbermõõdulisi koorumisjälgi, samas kui välimine rõngas tekitab koorumisjälgi ainult lühikese telje suunas sümmeetriliselt. See on laagri varajase rikke peamine põhjus. Laagri rikkis osade kontrollimisel selgub, et laagri välisläbimõõdu ümarus on muutunud algse protsessi abil kontrollitud 0.8 μm-lt 27 μm-ni. See väärtus on palju suurem kui radiaalne kliirens. Seega saab kindlaks teha, et laager töötab tugeva deformatsiooni ja negatiivse kliirensi all ning tööpinnal võib varases staadiumis tekkida ebanormaalne ja kiire kulumine ning koorumine. Vastumeetmeteks on korpuse ava töötlemise täpsuse parandamine või korpuse ava kahepoolse eraldusstruktuuri kasutamise vältimine nii palju kui võimalik.
3. Laagri kalde koorumine. Laagri tööpinnale ilmub kaldus koorimisrõngas, mis näitab, et laager töötab kaldas olekus. Kui kaldenurk saavutab kriitilise oleku või ületab selle, võib tekkida ebanormaalne ja kiire kulumine ning koorumine enneaegselt. Peamised põhjused on halb paigaldus, võlli läbipaine, laagritapi ja korpuse ava madal täpsus jne. Võetakse vastumeetmeid, et tagada laagri paigaldamise kvaliteet ja parandada võlli õla ja ava õla aksiaalse väljaviske täpsust.
4. Ühendushülsi purunemine. Ühendushülsi purunemine on üldiselt haruldane ja selle põhjuseks on sageli äkiline ülekoormus. Põhjused on keerulised, näiteks laagri tooraine defektid (mullid, kokkutõmbumisaugud), sepistamisdefektid (ülepõlemine), kuumtöötlusdefektid (ülekuumenemine), töötlemisdefektid (lokaalsed põletused või pinna mikropraod), põhidefektid (halb paigaldus, halb määrimine, hetkeline ülekoormus) jne. Ülekoormuse korral võib löökkoormus või tugev vibratsioon põhjustada ühenduse purunemise. Laagri tootmisprotsessis võetakse vastumeetmeid, et vältida ülekoormust ja löökkoormusi, valida sobivad segavad meetmed, parandada paigaldustäpsust, kasutustingimusi ja tugevdada kvaliteedikontrolli.
5. Puuri murd. Puuri murd on juhuslik ebanormaalne rikkeviis. Peamised põhjused on järgmised:
a. Ebanormaalne koormus puurile. Kui paigaldus ei ole paigas, kallutatud või segamine on liiga suur, põhjustab see kergesti kliirensi vähenemist, hõõrdumist ja kuumuse teket, pinna pehmenemist ja enneaegset ebanormaalset koorumist. Koorimise laienedes satuvad kooruvad võõrkehad puuritaskutesse, põhjustades kinnipidamist. Puuri töö on blokeeritud ja tekivad lisakoormused, mis süvendab puuri kulumist. Selline vereringe halvenemine võib põhjustada puuri purunemise.
b. Halb määrimine tähendab peamiselt seda, et laager töötab lahjas olekus, mis on altid liimi kulumisele, mis halvendab tööpinna seisukorda ning liimikulumisest põhjustatud rebendid võivad kergesti puuri sattuda, põhjustades puuri ebanormaalset teket. koormusi ja võib-olla põhjustada puuri purunemise.
c. Võõrkehade sissetungimine on puuri purunemise tavaline viis. Võõrkehade sissetungimise tõttu süveneb puuri kulumine ja tekivad ebanormaalsed lisakoormused, mis võivad samuti puuri puruneda.
d. Roomamisnähtus on ka üks puurimurdude põhjusi. Nn roomamisnähtus viitab hülsside libisemisnähtusele. Kui ühenduspinna interferents on ebapiisav, liigub koormuspunkt libisemise tõttu perifeerses suunas, põhjustades hülssi kõrvalekaldeid võlli või korpuse suhtes ümbermõõdu suunas. Kui libisemine toimub, kulub ühenduspind märkimisväärselt ja kulumispulber võib sattuda laagri sisemusse, põhjustades ebanormaalset kulumist – jooksuraja koorumist – puuri kulumist ja lisakoormust, mis võib isegi põhjustada puuri purunemise.
e. Puuri materjalivead (nt praod, suured võõrmetallisulused, kokkutõmbumisõõnsused, õhumullid) ja neetimisdefektid (puuduvad naelad, padjanaelad, vahed kahe puuripoole vahel, tugevad neetimiskahjustused) jne võivad põhjustada puuri purunemise. . Vastumeetmeks on tootmisprotsessi range kontrollimine.
Järeldus
Kokkuvõtvalt võib laagrite levinud rikkemehhanismidest ja rikkeviisidest näha, et kuigi veerelaagrid on täpsed ja töökindlad konstruktsioonialused, võib vale kasutamine põhjustada ka varajase rikke. Üldiselt võib laagrite õige kasutamise korral neid kasutada kuni nende väsimuse lõpuni. Laagrite varajane rike on enamasti põhjustatud sellistest teguritest nagu peremehe ühendusosade valmistamise täpsus, paigalduskvaliteet, kasutustingimused, määrimisefekt, väliste võõrkehade sissetung, termiline mõju ja peremehe ootamatu rike. Seetõttu on laagrite õige ja mõistlik kasutamine süstemaatiline projekt. Laagrikonstruktsioonide projekteerimise, valmistamise ja paigaldamise käigus võib varajasi rikkeid põhjustavate ühenduste jaoks vastavate meetmete võtmine tõhusalt parandada laagrite ja peamootori kasutusiga. See on tootmine Tehas ja klient peaksid kandma ühiseid kohustusi.