Inleiding: een symptoom van een defect
Productiefaciliteiten die kettingaandrijvingen gebruiken, ondervinden vaak problemen die verband houden met vermoeidheidsslijtage van schakels en verhoogde tandspeling. Dit leidt tot een afname van de efficiëntie van de aandrijvingen, een stijging van de energiekosten en een toename van de kans op ongevallen. Dit artikel onderzoekt een geval van vermoeidheidsslijtage op een SKF FRB 12/180 kettingaandrijving die wordt gebruikt in een productiefaciliteit in Oekraïne.
Componentoverzicht: functie, locatie en bedrijfsomstandigheden
De SKF FRB 12/180 kettingaandrijving is ontworpen om koppel tussen twee assen over te brengen. Het wordt gebruikt in mijnbouwfaciliteiten, metallurgische productie en magazijnen. De aandrijving werkt bij een omgevingstemperatuur van -20°C tot +60°C, systeemdruk en trillingen van 0,5 tot 2,5 bar.
Dit onderdeel is ontworpen om te werken bij snelheden tot 10 m/s en zorgt voor een efficiënte krachtoverbrenging bij belastingen tot 25 kW. De buitendiameter van het wiel is 180 mm en de binnendiameter is 12 mm.
Tekenen van een defect: wat de technicus ziet
De technicus constateerde de volgende symptomen: een grotere opening tussen de schakels en tandwielen, vermoeidheidsslijtage van de tanden, roodheid van de oppervlakken en een verhoogd trillingsniveau. De temperatuur in het systeem bereikte 65°C, wat hoger is dan de toegestane temperatuur van 60°C (DSTU 2455-94).
Trillingsmetingen met behulp van een trillingsmeter lieten een niveau zien van 4,2 mm/s, wat de toegestane grens van 3,5 mm/s overschrijdt (ISO 10816-3:1995). De opening tussen schakels en tandwielen was 0,3 mm, wat hoger is dan de toegestane waarde van 0,15 mm (EN 13154:2013).
Onderzoek naar de oorzaken van het defect: een systematische analyse
Om de oorzaken van het defect te achterhalen is gebruik gemaakt van de 5 Why-methode en het oorzaak-gevolgdiagram. De hoofdlijnen werden als volgt bepaald:
- Een grotere speling wordt veroorzaakt door vermoeidheidsslijtage van schakels en tandwielen.
- Vermoeidheidsslijtage - veroorzaakt door hoge belasting en onvoldoende koeling.
- Verhoogde temperatuur wordt veroorzaakt door verhoogde wrijving en energieverlies.
- Verhoogd trillingsniveau - veroorzaakt door vermoeidheidsslijtage en verhoogde speling.
De geïdentificeerde factoren duiden op vermoeiingsslijtage die is opgetreden als gevolg van hoge belasting en onjuiste bediening.
Geïdentificeerde oorzaken van invaliditeit: beoordeling en ondersteunende bewijsbasis
De oorzaken van het defect zijn gesorteerd op waarschijnlijkheid:
- Vermoeidheidsslijtage - 75% waarschijnlijkheid, ondersteunend bewijsmateriaal: trillingsmetingen, grotere speling.
- Onderkoeling - 20% kans, ondersteunend bewijsmateriaal: verhoogde temperatuur.
- Onjuiste werking - 5% waarschijnlijkheid, ondersteunend bewijsmateriaal: onjuiste installatie.
Een netwerk van maatregelen: snelle oplossingen en langetermijnpreventie
Snelle acties:
- Vervanging van versleten schakels en tandwielen door nieuwe volgens DSUT 2455-94.
- Controle van de opening tussen schakels en tandwielen met behulp van een micrometer.
- Systeemkoeling door middel van ventilatie.
Langetermijnpreventie:
- Regelmatige meting van trillingen en temperatuur.
- Overzicht van actuatorinstallatie volgens EN 13154:2013.
- Gebruik van componenten die voldoen aan de CE- en UkrSEPRO-normen.
Snelle diagnostische checklist: voor technici op een mobiel apparaat
Gebruik deze checklist om snel defecten te identificeren:
- Controleer de systeemtemperatuur. De temperatuur mag niet hoger zijn dan 60°C (DSTU 2455-94).
- Meet het trillingsniveau. Deze mag niet hoger zijn dan 3,5 mm/s (ISO 10816-3:1995).
- Controleer de opening tussen de schakels en de tandwielen. Deze mag niet groter zijn dan 0,15 mm (EN 13154:2013).
- Vervang versleten schakels en tandwielen als ze buiten de tolerantie vallen.
- Controleer de actuatorinstallatie volgens EN 13154:2013.
- Gebruik een micrometer om de speling te meten.
- Gebruik een trillingsmeter om ongebruikelijke niveaus te detecteren.
- Gebruik een thermometer om de temperatuur te meten.
- Zorg voor systeemventilatie voor koeling.
- Gebruik componenten die voldoen aan de CE- en UkrSEPRO-normen.
- Bewaar documentatie van metingen en herstel.
- Voer regelmatig inspecties van de aandrijving uit.
Preventiestrategie: onderhoudsintervallen, conditiemonitoring en ontwerpverbeteringen
Om het optreden van defecten te voorkomen, wordt aanbevolen:
- Controleer de aandrijving elke 5000 bedrijfsuren.
- Gebruik een trillings- en temperatuurbewakingssysteem.
- Gebruik componenten die voldoen aan de CE- en UkrSEPRO-normen.
- Verbeter het aandrijfontwerp om vermoeidheidsslijtage te verminderen.
- Pas koeling en ventilatie toe.
Regelmatige inspectie en het gebruik van componenten die aan de normen voldoen, zullen de duurzaamheid en efficiëntie van de aandrijving helpen vergroten.
Conclusie: Raadpleeg de UNITEC-D E-catalogus
Vermoeiingsslijtage van de kettingaandrijving en tandwielen kan leiden tot aanzienlijke energie- en reparatiekosten. Het gebruik van componenten die voldoen aan de CE-, UkrSEPRO-normen en regelmatige inspectie van de aandrijving zijn de belangrijkste preventiemiddelen. Raadpleeg de UNITEC-D E-Catalogus voor vervanging van versleten onderdelen en preventie-aanbevelingen.
Lijst met gebruikte standaarden
Voor het vaststellen van de oorzaken van defecten zijn de volgende normen gehanteerd:
- DSTU 2455-94: Toegestane temperaturen en operationele vereisten.
- ISO 10816-3:1995: Vereisten voor trillingsmeting.
- EN 13154:2013: Vereisten voor installatie en bediening van kettingaandrijvingen.
- CE, UkrSEPRO: Certificering van componenten.
Conclusie
Het optreden van vermoeiingsslijtage van de kettingaandrijving en tandwielen vereist een systematische analyse, het gebruik van meetgereedschappen en regelmatige inspectie van componenten. Het gebruik van componenten die voldoen aan de CE-, UkrSEPRO-normen en het nemen van aanbevolen preventieve maatregelen zal de duurzaamheid en efficiëntie van de schijf helpen vergroten.
