4e week november 2022 WBM Nieuws Aanbeveling - Herkennen van de oorzaken van defecten aan rollagers

Uitgaande van een goed ontwerp, toepassing en smering,rollend elementlagers zullen vroeg of laat defect raken vanwege hun natuurlijke levensduur van materiaalmoeheid, maaralle lagers zullen het begeven pop latere leeftijd door misbruik of verwaarlozing.

Het oplossen van problemen met wentellagers en het herkennen van de oorzaak van de storing is vaak moeilijk, omdat veel soorten storingen erg op elkaar lijken. Dit komt omdat lagerdefecten bijna altijd worden versneld door afbrokkeling of schilfering van de oppervlakken van de lagercomponenten. Afsplinteren treedt op wanneer een lager de levensduurlimiet voor vermoeiing heeft bereikt, maar ook wanneer voortijdige defecten optreden. Om deze reden is het belangrijk dat de probleemoplosser op de hoogte is van en in staat is om alle veelvoorkomende storingen van wentellagers te herkennen. Dit vermogen om correct problemen op te lossen en de hoofdoorzaak van lagerstoringen te herkennen, zal de analist tot de juiste conclusies leiden.

We horen vaak de opmerking, zelfs van deskundige en goedbedoelende ingenieurs en technici, "dit lager viel voortijdig uit omdat het defect was". Fabricagefouten in wentellagers maken minder dan één procent uit van de miljoenen lagers die tegenwoordig over de hele wereld in gebruik zijn en dit kleine percentage defecten wordt voortdurend verminderd door verbeteringen in fabricagetechnieken en lagermaterialen.

Slechts een klein deel van alle gebruikte lagers faalt omdat ze hun materiaalmoeheidsgrens hebben bereikt. De meeste lagers gaan langer mee dan de machine of het onderdeel waarin ze zijn geïnstalleerd.

vraag|Begrijpt de onderhoudsgroep wat de limieten zijn voor de levensduur van lagers?
LOGICA: de levensverwachting van wentellagers is direct gerelateerd aan het aantal omwentelingen van het lager, de omvang van de belasting en de smering en reinheid van het smeermiddel; uitgaande van de juiste initiële lagerselectie en juiste installatie. Vermoeidheid is het resultaat van afschuifspanningen, ook wel elastische vervorming genoemd, die cyclisch direct onder het lastdragende oppervlak verschijnen wanneer de rollen of kogels over de loopbaan gaan.

Na vele omwentelingen zullen deze spanningen tussen het rollende element en de loopvlakoppervlakken scheuren in de ondergrond veroorzaken die zich geleidelijk zullen uitbreiden naar het oppervlak van het rolelement, de loopbaan of beide. Door deze scheuren kunnen oppervlaktefragmenten van lagermateriaal loskomen. Deze toestand wordt schilferen of afbrokkelen genoemd en gaat door totdat het lager zijn levensduur heeft bereikt, zoals hieronder afgebeeld.

vraag|Kan de storingsonderzoeker de oorzaak van de hieronder afgebeelde lagerstoring verklaren?
LOGICA: het matte of uitgesmeerde uiterlijk van deze lagerring illustreert wat er gebeurt als de viscositeit van de olie te laag (dun) is en metaal-op-metaal contact optreedt. Dit type voortijdige storing treedt vaak op tijdens de eerste keer opstarten van zwaarbelaste lagers. Deze schade trad op na slechts 15 seconden werking.

vraag|Kan de storingsonderzoeker de oorzaak van de hieronder afgebeelde lagerstoring herkennen en verklaren?
LOGICA: dit lager is defect geraakt door voortdurend lascontact tussen oneffenheden op de metalen oppervlakken, waardoor uiteindelijk metaal werd 'uitgetrokken' terwijl de oppervlakken tijdens het draaien aan elkaar hechtten. Deze toestand kan zijn veroorzaakt door olie met de verkeerde viscositeit, overmatige belasting, snelheid, temperatuur, onjuiste interne spelingen, ingesloten verontreinigingen of een combinatie van deze omstandigheden.

Zelfs een temperatuurstijging van slechts 4 of 5 graden kan bijdragen aan deze storingen, als gevolg van een onaanvaardbare verdunning van de viscositeit van het smeermiddel. Bij het analyseren van de hoofdoorzaak van een storing moeten alle mogelijke bijdragende oorzaken worden meegenomen
overwogen worden.

vraag|Kan de storingsanalist de oorzaak van de twee hieronder afgebeelde lagerstoringen herkennen en verklaren?
LOGICA: de roest- en witte verkleuring op de buitenste loopring van het eerste lager tonen een combinatie van verschillende mogelijke omstandigheden; inclusief kleine trillingen die oscillatie van de buitenste loopring veroorzaken, roodachtige verkleuring van vocht in het lager veroorzaakt door slechte afdichting, slechte passingen tussen de buitenste loopring en de behuizing, gebrek aan smering of onjuiste installatie. Het tweede lager vertoont ernstige donkere corrosie op de binnenste loopbaan op gelijke afstand tussen de rollende elementen die optrad terwijl het lager stilstond.

vraag|Kan de storingsanalist de hieronder afgebeelde lagerstoring herkennen en beschrijven?
LOGICA: overmatige smering is vaak de oorzaak van defecten aan vetgesmeerde lagers, waardoor de bedrijfstemperaturen hoger zijn dan normaal. Overmatige vethoeveelheden veroorzaken interne wrijving in het smeermiddel, wat op zijn beurt leidt tot buitensporige temperaturen, wat leidt tot oxidatie en voortijdig falen van het smeermiddel en lagers.

Overmatige hoeveelheden vet veroorzaken een kolkende werking in de roterende onderdelen en het resultaat zal altijd een temperatuurstijging zijn. Olie met een te hoge viscositeit of vet met een te hoge consistentie zal ook de bedrijfstemperaturen verhogen. Bij het onderzoeken van hoge temperaturen moet erop worden gelet dat de probleemoplosser niet alleen rekening houdt met de mogelijkheid van overmatig smeermiddel, maar ook dat het juiste smeermiddel voor de toepassing wordt gebruikt.

vraag|Kan de storingsanalist de oorzaak van de hieronder afgebeelde lagerstoring verklaren?
LOGICA: lagers zijn niet veilig voor mogelijke elektrostatische ontlading of zwerfstromen die worden gegenereerd door elektromagnetische krachten. Bij deze lagertoepassingen wordt aanbevolen het lager te aarden met behulp van aardingsborstels.

Voor gebruikers van ventilator- en elektromotorriemen en transportbanden zijn de industriestandaarden die minimale geleidbaarheid definiëren RMA IP-3-3, ISO 1813 en ISO 9563. Bovendien raden fabrikanten van aandrijfriemen het gebruik aan van statisch geleidende banden van zes megaohm of minder. De binnenring van dit lager vertoont duidelijk bewijs van schade aan het gegolfde oppervlak veroorzaakt door elektrische pitting.

De uitdaging voor probleemoplossers is om het verschil te leren herkennen tussen het kleine percentage lagers dat materiaalmoeheid vertoont, wat het einde van de levensduur bevestigt, en de meeste lagers die voortijdige defecten vertonen zoals hierboven beschreven, omdat ze er in veel gevallen uitzien als het ongetrainde oog.

Het zou geen verrassing moeten zijn voor ervaren probleemoplossers van apparatuur dat, uitgaande van het juiste ontwerp, de juiste toepassing en smering, wentellagers vroeg of laat zullen falen vanwege hun natuurlijke levensduur van materiaalmoeheid, maar alle lagers zullen voortijdig defect raken door misbruik of verwaarlozing.