Mendefinisikan kerusakan bantalan
* Print Cetak
Mark Barnes Mark Barnes
Tags: bearings Tags: bantalan
All too often in my consulting work, I'm faced with people who state, "We don't have many (any) lubrication-related failures." Terlalu sering dalam pekerjaan konsultasi saya, saya dihadapkan dengan orang-orang yang menyatakan, "Kami tidak memiliki banyak (ada) yang berhubungan dengan kegagalan pelumasan." Probing deeper, I usually ask something like, "So, you've never replaced a bearing since the plant was built in 1965?" Menyelidik lebih dalam, saya biasanya menanyakan sesuatu seperti, "Jadi, kau belum pernah diganti bantalan sejak pabrik itu dibangun pada tahun 1965?" Of course, the response is invariably, "No, we do replace bearings when they wear out, but our vibration analysis or oil analysis typically finds the problem before the bearing fails." Tentu saja, respon ini selalu, "Tidak, kami mengganti bantalan ketika mereka memakai keluar, tetapi getaran analisis kami atau analisis minyak biasanya menemukan masalah sebelum bantalan gagal."
Implicit in this statement is an often widely held belief that for a problem to be considered a "lubrication failure", the machine must have catastrophically failed, causing untold hours of downtime, and have been directly related to either a lack of lubrication or the use of the wrong lubricant. Implisit dalam pernyataan ini adalah kepercayaan sering luas bahwa untuk masalah yang harus dianggap sebagai "kegagalan pelumasan", mesin harus memiliki serempak gagal, menyebabkan tak terhitung jam downtime, dan telah langsung berhubungan dengan baik kurangnya lubrikasi atau gunakan dari pelumas yang salah. In my opinion, this is much too narrow a focus and fails to recognize all the other ways in which a plant's lubrication practices impact cost and mechanical reliability. Menurut pendapat saya, ini jauh terlalu sempit fokus dan gagal untuk mengenali semua cara lain di mana pelumasan sebuah pabrik praktik dampak biaya dan keandalan mekanis.
By way of illustration, consider the life of a rolling element bearing. Dengan cara ilustrasi, pertimbangkan kehidupan seorang bantalan elemen bergulir. Historically, the life expectancy of rolling element bearings has been given by the bearing's L 10 life. Secara historis, harapan hidup bantalan elemen rolling telah diberikan oleh L 10 kehidupan bearing. This rating is calculated based on the load and speed a specific bearing is expected to support; it represents on a probabilistic basis how long the bearing should last before a fatigue failure occurs, with a probability of success of 90 percent. Peringkat ini dihitung berdasarkan beban dan kecepatan bantalan khusus diharapkan dapat mendukung; itu mewakili secara probabilistik berapa lama bantalan harus terakhir sebelum kegagalan terjadi kelelahan, dengan probabilitas keberhasilan 90 persen. Put another way, for a population of 100 identical bearings with a specific L 10 life, we might expect 90 of those 100 bearings to still be operating when the L 10 life period has been reached. Dengan kata lain, untuk populasi 100 bantalan identik dengan 10 kehidupan L spesifik, kita harapkan 90 dari mereka 100 bantalan untuk tetap beroperasi ketika L 10 periode kehidupan telah tercapai. Common L 10 lives might be anywhere from 80,000 to 200,000 hours (or more), depending on application. Common L 10 nyawa mungkin berada di mana saja dari 80.000 sampai 200.000 jam (atau lebih), tergantung pada aplikasi.
In practical applications, a bearing's L 10 life is usually multiplied by three adjustment factors, a 1 , a 2 , a 3 , such that the anticipated life of a bearing can be stated as: Dalam aplikasi praktis, bantalan's L 10 hidup biasanya dikalikan dengan tiga faktor penyesuaian, 1, 2, 3, sehingga kehidupan yang diantisipasi dari suatu bantalan dapat dinyatakan sebagai:
Adjusted bearing life = a 1 xa 2 xa 3 x L 10 Disesuaikan bantalan kehidupan = a 1 2 xa xa 3 x L 10
The factor a1 is very simple. Faktor a1 sangat sederhana. It is nothing more than an adjustment of the L 10 life, depending on the reliability requirements of the system. Hal ini tidak lebih dari penyesuaian dari kehidupan 10 L, tergantung pada persyaratan keandalan sistem. For example, taking the L 10 life as the baseline (ie a1 = 1.0), to calculate the L 1 life (ie a 99 percent probability of success, or just a 1 percent probability of failure), we would use an a1 factor of 0.21. Misalnya, mengambil L 10 hidup sebagai dasar (yaitu a1 = 1.0), untuk menghitung L 1 kehidupan (yaitu probabilitas 99 persen keberhasilan, atau hanya 1 persen kemungkinan kegagalan), kita akan menggunakan faktor a1 dari 0,21. Put another way, for us to have a 99 percent probability that a bearing won't fail within a certain time period, we'd have to reduce the life expectancy to just 21 percent of the calculated L 10 life. Dengan kata lain, bagi kita untuk memiliki probabilitas 99 persen yang dikenakan tidak akan gagal dalam jangka waktu tertentu, kita harus mengurangi harapan hidup hanya 21 persen dari 10 kehidupan L dihitung. The chart below shows commonly used reliability-based adjustment factors. Gambar di bawah menunjukkan umum digunakan faktor penyesuaian keandalan berbasis.
The a 2 factor is based on the material used to fabricate the bearing and the finishing that has been applied. 2 faktor ini didasarkan pada bahan digunakan untuk membuat bantalan dan finishing yang telah diterapkan. For example, if we used a material or finishing process that resulted in a bearing that's less prone to fatigue failure, the a 2 would be greater than 1, indicating that the bearing might be expected to last longer than the simple L 10 calculations. Sebagai contoh, jika kita menggunakan bahan atau proses finishing yang menghasilkan bantalan yang kurang rentan terhadap kelelahan kegagalan, a 2 akan lebih besar dari 1, menunjukkan bahwa bantalan mungkin diharapkan untuk bertahan lebih lama daripada 10 perhitungan sederhana L.
But from a lubrication perspective, it is the third factor, a 3 , that is of most interest. Tapi dari perspektif pelumasan, itu adalah faktor ketiga, 3, yang paling menarik. The a 3 factor takes into account the effectiveness of the lubricant in preventing premature bearing wear. The 3 faktor memperhitungkan efektivitas pelumas dalam mencegah keausan bantalan prematur. Perhaps the most important component of a 3 is the ratio of the actual viscosity of the oil or grease under operating conditions (pressure and temperature) to the minimum calculated viscosity required to create full film separation of the bearing surfaces. Mungkin komponen yang paling penting dari sebuah 3 adalah rasio dari viskositas sebenarnya dari minyak atau lemak di bawah kondisi operasi (tekanan dan temperatur) terhadap viskositas dihitung minimum yang diperlukan untuk membuat pemisahan film penuh permukaan bantalan. This ratio is often referred to as the "Kappa value". Rasio ini sering disebut sebagai "nilai Kappa". It's acknowledged that Kappa values in the 2 to 4 range are required for optimum bearing life. Itu mengakui bahwa Kappa nilai dalam rentang 2 sampai 4 yang diperlukan untuk kehidupan bantalan optimal.
In my experience, the most common lubrication problem in rolling element bearings (particularly grease-lubricated bearings) is an inability to appropriately select the correct base oil viscosity of the lubricant in order to preserve an operating Kappa value in the 2 to 4 range. Dalam pengalaman saya, masalah pelumasan yang paling umum di rolling bantalan elemen (terutama lemak-dilumasi bearing) adalah ketidakmampuan untuk tepat memilih viskositas minyak pelumas dasar yang benar dalam rangka melestarikan nilai operasi Kappa dalam kisaran 2 sampai 4.
Bearing manufacturers include another correction factor as part of a 3 , specifically related to cleanliness. produsen Bearing termasuk faktor lain koreksi sebagai bagian dari 3, khususnya berkaitan dengan kebersihan. While cleanliness is less of a factor for bearings protected by a full film (Kappa values in excess of 4), for bearings with less of a film thickness and/or greater stress, the effects of contaminants can greatly impact the ability of a bearing to near its L 10 life. Sementara kebersihan kurang faktor untuk bantalan dilindungi oleh sebuah film penuh (Kappa nilai lebih dari 4), untuk bantalan dengan ketebalan kurang dari film dan / atau stres yang lebih besar, efek kontaminan dapat sangat mempengaruhi kemampuan bantalan untuk dekat kehidupan 10 nya L. In some systems, life adjustment factors as high as 3 to 5 can be expected, indicating that with clean systems, we might expect that the bearing might last three to five times the anticipated L 10 life simply be keeping the lubricant clean. Dalam beberapa sistem, kehidupan faktor penyesuaian setinggi 3 sampai 5 dapat diharapkan, menunjukkan bahwa dengan sistem yang bersih, kita bisa berharap bahwa bantalan mungkin terakhir 3-5 kali diantisipasi L 10 hidup hanya akan menjaga pelumas bersih.
So, whenever you replace a bearing, even if the problem didn't result in any downtime, ask yourself, "Did the bearing last the longest time possible, or could we have done better in extending its life?" Jadi, setiap kali Anda mengganti bantalan, bahkan jika masalah tersebut tidak menimbulkan downtime apapun, tanyakan pada diri sendiri, "Apakah yang terakhir bantalan waktu terlama mungkin, atau bisa kita lakukan lebih baik dalam memperpanjang hidupnya?" Bearings and the labor required to replace them aren't free! Bantalan dan tenaga kerja yang diperlukan untuk mengganti mereka yang tidak bebas!
Mark Barnes is vice president of Noria Reliability Solutions. Mark Barnes adalah wakil presiden Noria Solusi Keandalan. In this role, he and his team work on numerous and varied projects in the areas of plant audits and gap analysis, machinery lubrication program design, oil analysis program design, lube PM rationalization and redesign, lubricant storage and handling, contamination control system design, and lubrication and mechanical failure investigations. Dalam perannya ini, ia dan timnya bekerja pada dan beragam berbagai proyek di bidang audit tanaman dan analisis kesenjangan, program desain pelumas mesin, minyak analisis program desain, rasionalisasi PM lube dan desain ulang, penyimpanan dan penanganan pelumas, kontaminasi perancangan sistem kontrol, dan pelumasan dan investigasi kegagalan mekanis. As a Noria consultant, his client list includes Cargill, Alcoa, International Paper, TXU, Southern Companies, Eaton, BC Hydro and Southern Cal Edison. Sebagai seorang konsultan Noria, daftar kliennya termasuk Cargill, Alcoa, International Paper, TXU, Southern Perusahaan, Eaton, BC Hydro dan Selatan Cal Edison. Contact him at mbarnes@noria.com or 604-736-6243. Hubungi dia di mbarnes@noria.com atau 604-736-6243.