Łożyska toczne to elementy pracujące między innymi w maszynach przemysłowych. Są również najczęściej wymienianymi częściami i powodem równie częstych awarii pracujących urządzeń. Jak zatem wykryć uszkodzone łożysko?
- Dlaczego łożysko szybko się zużywa?
- Degradacja łożysk tocznych – poszczególne fazy
- Wykrywanie uszkodzeń w łożyskach tocznych
Aby w pełni zrozumieć diagnostykę łożysk tocznych, należy poznać podstawowe informacje na temat łożysk ogólnie. O rozwiązaniach tego rodzaju pisaliśmy już wielokrotnie, dlatego, jeśli chcesz dowiedzieć się, co to jest łożysko, jak działa i w jakich wersjach możesz znaleźć je na rynku, koniecznie wróć do opublikowanych na naszej stronie artykułów. Dziś omówimy kilka istotnych tematów, które nie były jeszcze poruszane i odpowiemy na pytanie: Jak wykryć uszkodzone łożysko?
Dlaczego łożysko szybko się zużywa?
Zastanawiasz się, dlaczego łożysko kulkowe szybciej – niż powinno – ulega zużyciu? Odpowiedzi na to pytanie może być wiele. Wpływ na żywotność komponentów ma tak naprawdę wszystko – począwszy od wyboru nieodpowiedniego modelu do aplikacji, przez niepoprawny montaż czy złą metodę smarowania. Dlatego tak ważne jest, aby kupnem, montażem i eksploatacją łożysk zajmował się pracownik mający optymalną wiedzę na ten temat.
Uszkodzone łożysko
Przyczyny uszkodzeń łożysk zawsze pozostawiają po sobie ślad. Poniżej wyróżniamy najpopularniejsze z nich:
- niepoprawny montaż – skutkiem najczęściej są rysy, wgłębienia czy zadarcia
- korozja – pojawia się zwykle, gdy łożyska są nieodpowiednio magazynowane lub przy nieskutecznym uszczelnieniu
- pęknięcia na pierścieniach – najczęściej pojawiają się przez konstrukcyjne błędy
- zanieczyszczenie całego komponentu – z taką sytuacją mamy do czynienia, gdy ciała obce pojawią się wewnątrz łożyska przez nieodpowiednio dobrane uszczelnienie, użycie zabrudzonego smaru lub zamontowaniu równie brudnych elementów
Degradacja łożysk tocznych – poszczególne fazy
Dzięki przeprowadzonym badaniom diagnostycznym, dziś jesteśmy w stanie wyszczególnić przy łożyskach tocznych kilka faz degradacji.
Faza szumowa
Pierwsza faza nazywana jest fazą szumową. Wiąże się ona głównie z drganiami. A mianowicie każdy nowy produkt ma tak zwany szerokopasmowy charakter w przypadku przyspieszeń drgań. Gdy powstają na łożysku mikrouszkodzenia, pasmo to ulega zawężeniu. Na tle szumu zaczynają pojawiać się wyższe impulsy, których częstotliwość jest proporcjonalna do liczby wspomnianych mikrouszkodzeń. Przy nowym łożysko wartość szczytowa wynosi od 0,98 do 1,96 m/s2. Natomiast pod koniec fazy szumowej przyspieszenie drgań może wynosić nawet 40 m/s2. Sytuacja ta sprawia, że przy najbliższym planowanym postoju maszyny, łożyska toczne należy wymienić na nowy model.
Faza drganiowa
Na końcu fazy szumowej w łożysku zaczynają występować ubytki masy. To z kolei ma dalszy związek z częstotliwością drgań, których średnia jest oczywiście obniżana. W tej fazie najczęściej dochodzi do powiększania się luzów w łożysku i tym samym do spadku wartości przyspieszania.
Faza termiczna
Jeśli łożysko nie zostało wymienione i pracuje w dalszym ciągu, wkracza w tak zwaną fazę termiczną. W tym momencie deformacji ulegają jego elementy. Wzrasta również opór ruchów z powodu ubytków masy, tarcie i temperatura pracy komponentu. To wszystko sprawia, że pogarsza się parametr związany z wytrzymałością i koniec końców prowadzi do awarii łożyska.
Wykrywanie uszkodzeń w łożyskach tocznych
Jak wykryć uszkodzenia w łożyskach tocznych? Komponent, który wymaga wymiany, w większości przypadków zaczyna pracować głośniej. Ponadto dzięki regularnemu sprawdzaniu stanu technicznego mechanizmów, możemy z łatwością dostrzec zmiany wizualne, które w nim zachodzą. I które mogą być sygnałem, że łożysko toczne ulega zużyciu lub uszkodzeniu i należy je wymienić. Poza tym często do wykrycia uszkodzeń łożysk wybiera się metodę, przy której regularnie sprawdzana jest temperatura pracy. Doświadczeni pracownicy mogą także sięgnąć po nietypowe rozwiązanie, jakim niewątpliwie jest stetoskop.
Według specjalistów najlepszą opcją jest jednak typowa diagnostyka drganiowa. Proces ten można przeprowadzać okresowo lub przez ciągły pomiar szerokopasmowych poziomów. Ważne, by śledzić ewentualne zmiany poziomów. W przypadku tej metody najczęściej wykorzystuje się czujniki piezoelektryczne. Przyjęto, że jeśli poziom drgań wzrósł dziesięciokrotnie, oznacza to, że łożysko wymaga natychmiastowej wymiany.
Drugą, równie skuteczną metodą jest pomiar współczynników szczytu. Przy łożysku nowym współczynnik szczytu wynosi 3:1. Gdy pojawia się miejscowe uszkodzenie i tym samym pogarsza stan techniczny komponentu, współczynnik wzrasta do 10-15:1. Przy poszerzającym się uszkodzeniu, a właściwie w momencie, gdy łożysko toczne powinno być wymienione na nową część, współczynnik ten może znów spaść do 3:1 przez wzrost luzów w komponencie.
Dlaczego warto regularnie diagnozować łożyska toczne?
Stan techniczny łożysk tocznych powinien być regularnie sprawdzany. Dzięki temu będziesz w stanie zapobiec większej awarii, które zwykle wiąże się ze wzrostem kosztów eksploatacyjnych i z ewentualnymi stratami. Nie od dziś wiadomo, że w wielu sytuacjach warto zapobiegać pewnym sytuacjom.
