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Quando è necessario sostituire i cuscinetti?
Secondo statistiche incomplete, ogni anno nel mondo vengono prodotti circa 10 miliardi di cuscinetti. Infatti, solo una piccola percentuale dei cuscinetti in uso si guasterà e la maggior parte dei cuscinetti (circa il 90%) durerà più a lungo degli intervalli di manutenzione delle apparecchiature su cui sono installati. Per ragioni di sicurezza (prevenzione), alcuni cuscinetti (9.5%) vengono sostituiti prima del guasto e circa lo 0.5% dei cuscinetti viene sostituito dopo un danno o un guasto, il che significa che circa 50 milioni di cuscinetti vengono sostituiti ogni anno a causa di danni e guasti. Ha fallito ed è stato sostituito.
Gli effetti del cedimento dei cuscinetti possono variare da lievi a completamente catastrofici, causando danni irreparabili ai macchinari circostanti. Nessuna azienda è disposta a sostenere il costo del cedimento dei cuscinetti se può essere evitato. Ecco perché è importante essere in grado di riconoscere i segnali di allarme di un cedimento dei cuscinetti in modo da poter identificare e sostituire rapidamente il cuscinetto prima che si verifichi.
Ecco cinque segnali di allarme di cedimento dei cuscinetti di cui dovresti essere a conoscenza e che indicano che è ora di sostituire un cuscinetto prima che si guasti.
lubrificante
Il 36% dei cedimenti dei cuscinetti è attribuito a problemi di lubrificazione, ed è noto che l'utilizzo del tipo o della quantità sbagliata di lubrificante può causare guasti ai cuscinetti. La contaminazione può verificarsi anche durante il processo di rilubrificazione quando particelle estranee rimangono intrappolate sull'estremità dell'ingrassatore ed entrano nel cuscinetto.
Condizioni operative diverse richiedono lubrificanti diversi, intervalli di rilubrificazione diversi e intervalli di cambio lubrificante diversi. Quindi non si tratta solo di usare il lubrificante giusto, ma anche la giusta quantità di lubrificante nel modo giusto al momento giusto. Se si riscontra che su un cuscinetto è stato utilizzato il tipo sbagliato di grasso, probabilmente si è verificato un guasto. Allo stesso modo, se un cuscinetto funziona a secco a causa della mancanza di lubrificazione o se il grasso perde attraverso una guarnizione a causa di una lubrificazione eccessiva, è molto probabile che si sia verificato un danno al cuscinetto. Aggiungere grasso ai cuscinetti che hanno problemi di lubrificazione sembra una buona soluzione. In realtà, questo non fa altro che mascherare il problema. È necessario utilizzare dati quali temperatura e vibrazioni per determinare la gravità del problema e sostituire il cuscinetto prima che causi guasti catastrofici.
Ad esempio, nell’industria della pasta e della carta, le principali cause di guasto dei cuscinetti sono la contaminazione e la lubrificazione insufficiente, non la fatica. Ogni fallimento produce una speciale impronta di danno, chiamata “traccia”. Pertanto, nella maggior parte dei casi, la causa principale del danno può essere identificata ispezionando attentamente il cuscinetto danneggiato. A seconda della causa del danno, è possibile adottare misure correttive per evitare che il problema si ripeta.
Lo scopo di una guarnizione o di uno schermo è impedire al lubrificante di fuoriuscire dal cuscinetto e all'ingresso di contaminanti nel cuscinetto. Se la guarnizione o lo schermo si guastano, possono causare un guasto prematuro del cuscinetto. Quando è opportuno sostituire i cuscinetti? Il tempo che intercorre tra il danneggiamento iniziale (iniziale) dei cuscinetti e la completa inutilizzabilità può variare notevolmente. Nel funzionamento ad alta velocità, potrebbero essere necessari solo pochi secondi, mentre in apparecchiature di grandi dimensioni funzionanti a bassa velocità potrebbero essere necessari diversi mesi. “Quando dovrei sostituire i miei cuscinetti?” A questa domanda si può rispondere meglio attraverso il monitoraggio delle condizioni dei cuscinetti. Se i cuscinetti danneggiati continuano a funzionare senza ispezione e non vengono sostituiti prima che si verifichi un guasto catastrofico, potrebbero verificarsi danni secondari all'apparecchiatura e ai suoi componenti. inoltre, una volta che un cuscinetto si guasta in modo catastrofico, la causa principale del guasto può essere difficile o addirittura impossibile da determinare.
Il 14% dei guasti ai cuscinetti è causato dalla contaminazione. Il lavaggio ad alta pressione può emulsionare il grasso, rendendolo inefficace. Ciò provoca il contatto metallo-metallo all'interno del cuscinetto, creando calore e attrito. Tenute inefficienti possono anche portare a una contaminazione da particelle che distruggono il grasso. Questa contaminazione da particolato può anche essere abrasiva, causando danni alle superfici delle piste dei cuscinetti. Se ci si rende conto che si è verificata una contaminazione all'interno di un cuscinetto, è consigliabile sostituire il cuscinetto il prima possibile. È probabile che sia solo questione di tempo prima che si verifichi un guasto, causando ulteriori problemi alla tua macchina.
Prendiamo come esempio l'applicazione del cedimento della tenuta. Quando le particelle contaminanti attraversano la guarnizione ed entrano nel cuscinetto, vengono schiacciate dagli elementi volventi e formano delle rientranze sulla pista. Le particelle più dure possono formare rientranze con bordi taglienti. Successivamente, l'area attorno all'impronta subirà uno stress ciclico sotto il normale rotolamento degli elementi volventi, causando affaticamento superficiale e questa parte del metallo inizierà a separarsi dalla pista. Questo fenomeno è chiamato esfoliazione. Una volta che si verifica la scheggiatura, il danno aumenta fino a quando il cuscinetto diventa inutilizzabile.
Vibrazione
Le vibrazioni sono un segno sicuro di guasto del cuscinetto. Se la superficie della pista di un cuscinetto è danneggiata dall'usura, gli elementi volventi (sfere o rulli) rimbalzano sulla superficie della pista durante il funzionamento, provocando forti vibrazioni. Se ti accorgi che il cuscinetto vibra improvvisamente durante il funzionamento, è necessario sostituirlo. In caso contrario, potresti scoprire che un guasto catastrofico è proprio dietro l’angolo, con conseguenti tempi di inattività eccessivi e costi elevati.
Troppo rumore
Se il cuscinetto emette improvvisamente un rumore durante il funzionamento, potrebbe essere difettoso. Questo rumore eccessivo si verifica quando le piste dei cuscinetti sono danneggiate, provocando il rimbalzo o il tintinnio degli elementi volventi durante la rotazione. Se noti che i cuscinetti fanno un rumore eccessivo durante il funzionamento, devono essere sostituiti il prima possibile. Il guasto si è già verificato all'interno del cuscinetto e la macchina potrebbe guastarsi in qualsiasi momento.
La temperatura operativa del cuscinetto è troppo alta
Gli elementi volventi di un cuscinetto si danneggiano quando scorrono su piste non lubrificate, causando un attrito eccessivo. L'energia generata da questo attrito fa aumentare la temperatura del cuscinetto. Più grave è il danno, maggiore sarà la temperatura a causa del grado di attrito presente. Il controllo regolare della temperatura dei cuscinetti può avvisarti di un guasto del cuscinetto che deve essere risolto il prima possibile. È importante non solo sostituire i cuscinetti ma anche individuare la causa principale del guasto. L'esecuzione di un'efficace analisi delle cause profonde consente di adottare misure di mitigazione per evitare che futuri cuscinetti subiscano lo stesso destino, ulteriori tempi di inattività e costi aziendali aggiuntivi. I sistemi di monitoraggio delle condizioni sono un ottimo modo per monitorare continuamente lo stato della macchina durante il funzionamento, avvisandoti di potenziali problemi. Questo ti dà il tempo di risolvere il problema e prevenire un errore.
Fasi di sviluppo del danneggiamento dei cuscinetti
La durata dei cuscinetti è stata testata prima della spedizione dalla fabbrica. Tuttavia, a causa dei diversi ambienti o metodi di utilizzo, la durata effettiva dei cuscinetti potrebbe differire dalla durata effettiva. Alcuni cuscinetti presentano problemi prima di raggiungere la fine della loro vita utile e devono essere sostituiti in anticipo. Esistono formule matematiche speciali per calcolare la frequenza di cedimento dei cuscinetti. Tuttavia, è difficile calcolarlo nel lavoro reale. Il metodo conveniente è utilizzare un software speciale per ottenerlo. Finché inserisci il modello del cuscinetto e le informazioni sul produttore, puoi ottenere le informazioni corrispondenti. frequenza di rottura dei cuscinetti. Nel complesso, i precursori della frequenza di guasto possono essere analizzati utilizzando le seguenti condizioni:
Fase in erba
La prima fase è la fase in erba quando il cuscinetto inizia a cedere. In questo momento, la temperatura è normale, il rumore è normale e la velocità e lo spettro di vibrazione totali sono normali. Tuttavia, il totale e lo spettro dell’energia di picco mostrano segni che riflettono la fase iniziale del cedimento del cuscinetto. In questo momento, la frequenza reale dei guasti ai cuscinetti appare nel segmento ultrasonico nell'intervallo di circa 20-60 kHz.
Leggermente rumoroso
Nella seconda fase, la temperatura è normale, il rumore aumenta leggermente, la velocità di vibrazione totale aumenta leggermente e lo spettro di vibrazione non cambia in modo significativo, ma l'energia di picco aumenta notevolmente e lo spettro diventa prominente. La frequenza di guasto dei cuscinetti in questo momento appare nell'intervallo di circa 500 Hz-2 kHz.
La temperatura è leggermente alta e si sente rumore
Nella terza fase, la temperatura aumenta leggermente, si sente il rumore, la velocità di vibrazione totale aumenta notevolmente e la frequenza di guasto del cuscinetto, le sue armoniche e bande laterali sono chiaramente visibili sullo spettro della velocità di vibrazione. Inoltre, il livello di rumore nello spettro della velocità di vibrazione aumenta notevolmente. Rispetto al secondo stadio, la quantità totale di energia di picco diventa maggiore e lo spettro diventa prominente. La frequenza di guasto del cuscinetto in questo momento appare nell'intervallo di circa 0-1 kHz. Si consiglia di sostituire i cuscinetti alla fine della terza fase, quando dovrebbero essere comparsi segni di usura visibili ad occhio nudo e altre caratteristiche di cedimento dei cuscinetti volventi.
All’aumentare della temperatura, il rumore aumenta
Nella quarta fase, la temperatura aumenta in modo significativo, l'intensità del rumore cambia in modo significativo, la velocità di vibrazione totale e lo spostamento delle vibrazioni aumentano in modo significativo e la frequenza di guasto del cuscinetto sullo spettro della velocità di vibrazione inizia a scomparire e viene sostituita da una banda larga casuale ad alta frequenza più ampia. orizzonte del rumore; La quantità totale di energia del picco aumenta rapidamente e potrebbero verificarsi alcuni cambiamenti instabili. I cuscinetti non devono mai funzionare nella quarta fase di sviluppo del cedimento, altrimenti potrebbero verificarsi danni catastrofici.
Conclusione
Secondo i risultati della ricerca, l'intera durata utile di un cuscinetto volvente generico inizia dal momento in cui il cuscinetto viene installato e messo in uso. Durante il primo 80% della sua durata, il cuscinetto è normale. E quindi, in corrispondenza dello sviluppo di guasti ai cuscinetti volventi, la loro durata residua è del 10%~20%L10 nella prima fase, 5%-10%L10 nella seconda fase, 1%~5%L10 nella terza fase e circa 1 ora o 1%L10.
Pertanto, quando si affrontano problemi ai cuscinetti nel lavoro reale, considerando che la quarta fase di sviluppo del cedimento dei cuscinetti presenta rischi improvvisi e imprevedibili, si consiglia di sostituire il cuscinetto alla fine della terza fase, in modo da evitare l'espansione del guasto e incidenti gravi. verificarsi e può garantire il più possibile la durata di servizio del cuscinetto volvente, e in base al fatto che in questo momento il cuscinetto ha subito anche usura, danni ai componenti e altre caratteristiche di guasto del cuscinetto volvente che possono essere viste ad occhio nudo, è convincente. Per quanto riguarda l'identificazione della terza fase finale del cedimento dei cuscinetti, è necessario considerarla in modo esaustivo sulla base delle caratteristiche teoriche di cui sopra combinate con la temperatura effettiva, il rumore, lo spettro di velocità, lo spettro dell'energia di picco, la tendenza totale della velocità e dell'energia di picco e l'effettiva esperienza.