Аналіз причин виникнення втомного зношування цепного приводу та сprocketів: методи вимірювання та профілактика

Вступ: симптом виникнення вади

Виробничі об’єкти, що використовують цепні приводи, часто стикаються з проблемами, пов’язаними з втомним зношуванням ланок та збільшенням зазорів у шестернях. Це призводить до зниження ефективності приводів, збільшення витрат на енергію та зростання ризику аварій. У цій статті розглядається випадок виникнення втомного зношування на цепному приводі SKF FRB 12/180, що використовується на виробничому об’єкті в Україні.

Огляд компоненту: функція, розташування та умови роботи

Цепний привід SKF FRB 12/180 призначений для передачі обертаючого моменту між двома валах. Він використовується в гірничо-шахтних установках, металургійному виробництві та на складах. Привід працює при температурі оточуючого середовища від -20°C до +60°C, тискі в системі та вібрації від 0,5 до 2,5 bar.

Спроектований для роботи зі швидкістю до 10 м/с, цей компонент забезпечує ефективну передачу потужності при навантаженні до 25 kW. Його діаметр зовнішнього колеса становить 180 мм, а внутрішній діаметр — 12 мм.

Ознаки виникнення вади: що бачить технік

Технік виявив наступні симптоми: збільшення зазору між ланками і шестернями, втомне зношування зубців, почервоніння поверхонь та підвищений рівень вібрації. Температура в системі досягла 65°C, що перевищує дозволену температуру 60°C (DSTU 2455-94).

Вимірювання вібрації за допомогою вимірювача вібрації показали рівень 4,2 mm/s, що перевищує допустимий ліміт 3,5 mm/s (ISO 10816-3:1995). Зазор між ланками і шестернями становив 0,3 мм, що виходить за межі допустимого значення 0,15 мм (EN 13154:2013).

Дослідження причин виникнення вади: систематичний аналіз

Для визначення причин виникнення вади застосовано метод 5 Why та діаграму причинно-наслідкових зв’язків. Основні моменти визначилися так:

• Збільшення зазору — викликане втомним зношуванням ланок і шестерень.
• Втомне зношування — викликане високим навантаженням і недостатнім охолодженням.
• Підвищена температура — викликана збільшенням тертя і втратою енергії.
• Підвищений рівень вібрації — викликаний втомним зношуванням і збільшенням зазору.

Визначені фактори вказують на втомне зношування, яке виникло через високе навантаження та неправильну експлуатацію.

Визначені причини виникнення вади: рейтинг й підтримуюча доказова база

Причини виникнення вади відсортовано за ймовірністю:

1. Втомне зношування — ймовірність 75%, підтримуюча доказова база: вимірювання вібрації, збільшення зазору.
2. Недостатнє охолодження — ймовірність 20%, підтримуюча доказова база: підвищена температура.
3. Неправильна експлуатація — ймовірність 5%, підтримуюча доказова база: неправильне встановлення.

Мережа заходів: швидкі фікси та довгострокова профілактика

Швидкі заходи:

• Заміна зношених ланок і шестерень на нові згідно з DSUT 2455-94.
• Перевірка зазору між ланками і шестернями за допомогою мікрометра.
• Охолодження системи за допомогою вентиляції.

Довгострокова профілактика:

• Регулярне вимірювання вібрації та температури.
• Огляд встановлення приводу згідно з EN 13154:2013.
• Використання компонентів, що відповідають стандартам CE, UkrSEPRO.

Швидкий діагностичний чек-ліст: для техніків на мобільному пристрої

Використовуйте цей чек-ліст для швидкого виявлення вад:

1. Перевірте температуру системи. Вона не повинна перевищувати 60°C (DSTU 2455-94).
2. Виміряйте рівень вібрації. Він не повинен перевищувати 3,5 mm/s (ISO 10816-3:1995).
3. Перевірте зазор між ланками і шестернями. Він не повинен перевищувати 0,15 мм (EN 13154:2013).
4. Замініть зношені ланки та шестерні, якщо вони виходять за межі допустимих значень.
5. Перевірте встановлення приводу згідно з EN 13154:2013.
6. Використовуйте мікрометр для вимірювання зазору.
7. Використовуйте вимірювач вібрації для виявлення незвичайних рівнів.
8. Використовуйте термометр для вимірювання температури.
9. Забезпечте вентиляцію системи для охолодження.
10. Використовуйте компоненти, що відповідають стандартам CE, UkrSEPRO.
11. Зберігайте документацію про вимірювання та відновлення.
12. Здійснюйте регулярні огляди приводу.

Стратегія профілактики: інтервали обслуговування, моніторинг стану та вдосконалення дизайну

Для профілактики виникнення вад рекомендується:

• Перевіряти привід кожні 5000 годин роботи.
• Використовувати систему моніторингу вібрації та температури.
• Використовувати компоненти, що відповідають стандартам CE, UkrSEPRO.
• Вдосконалювати дизайн приводу для зменшення втомного зношування.
• Застосовувати охолодження та вентиляцію.

Регулярна перевірка та використання компонентів, що відповідають стандартам, допоможуть збільшити довговічність та ефективність приводу.

Висновок: зверніться до UNITEC-D E-Catalog

Виникнення втомного зношування цепного приводу і сprocketів може призвести до значних витрат на енергію та витрат на ремонт. Використання компонентів, що відповідають стандартам CE, UkrSEPRO, та регулярна перевірка приводу — це основні засоби профілактики. Зверніться до UNITEC-D E-Catalog для заміни зношених компонентів та отримання рекомендацій щодо профілактики.

Список використаних стандартів

Для визначення причин виникнення вад використовувались наступні стандарти:

• DSTU 2455-94: Допустимі температури та вимоги до експлуатації.
• ISO 10816-3:1995: Вимоги до вимірювання вібрації.
• EN 13154:2013: Вимоги до встановлення та експлуатації цепних приводів.