بررسی علل خرابی بیرینگ ها

خرابی بیرینگ‌ها (Bearings) معمولاً ناشی از یک عامل تک‌بعدی نیست، بلکه ترکیبی از شرایط کاری و محیطی می باشد. بر اساس آمارهای مهندسی نگهداری و تعمیرات، روانکاری نامناسب و آلودگی شایع‌ترین دلایل پیش‌ از‌موعد خرابی بیرینگ‌ها هستند. عوامل اصلی خرابی بیرینگ‌ها را می‌توان به دسته‌های زیر تقسیم کرد:
1 - روانکاری ناقص یا نامناسب (Poor Lubrication)
سه عامل کمبود روانکار، روانکار نامناسب و تخریب روانکار را می توان در این رده قرار داد:
کمبود روانکار: در این حالت گریس یا روغن کافی به بیرینگ نمی‌رسد که منجر به تماس فلز با فلز و کچلی (Spalling)  سریع می‌شود.
روانکار نامناسب: وقتی از روانکار اشتباه یعنی از گریس یا روغن  با ویسکوزیته (گرانروی) نامناسب برای دور کاری یا دمای کاری دستگاه استفاده شود باعث پایین آمدن کارآیی روانکار می شود که مشکلاتی برای دستگاه و بیرینگ ها بوجود می آید.
تخریب روانکار:  داغ شدن بیش از حد بیرینگ که باعث سوختن، سفت شدن یا سیاه شدن گریس می‌شود.

2 - آلودگی و ورود ذرات خارجی (Contamination)
عوامل مانند ذرات جامد و رطوبت و مایعات را می توان در این رده قرار داد:
ذرات جامد: ورود گرد و غبار، براده‌های فلزی یا ماسه به داخل بیرینگ که مانند سمباده عمل کرده و روی ساچمه‌ها و رینگ ها خراش (Scratches) و فرورفتگی ایجاد می‌کنند با ادامه کار دستگاه به تدریج رشد کرده و احتمالا باعث تخریب کلی شود.
رطوبت و مایعات: ورود آب یا مواد شیمیایی که باعث زنگ‌زدگی و خوردگی (Corrosion) سطوح صیقلی بیرینگ می‌شود

3- نصب نادرست (Improper Installation) 
بکارگیری نیروی غیر ماهر، انطباق و ناهمراستایی نیز در این دسته قرار می گیرند:
بکارگیری نیروی غیر ماهر در نصب:  آموزش پرسنل تعمیراتی هزینه نیست بر عکس سرمایه گذاری است. معمولا پرسنل غیرماهر به علت عدم آشنایی به تکنیک های تعمیراتی از روش های غیر فنی استفاده می کنند مثلا برای جا زدن بیرینگ از چکش استفاده می کنند ضربه زدن مستقیم به رینگ‌ها یا اعمال نیرو از طریق ساچمه‌ها در زمان جا زدن، باعث ایجاد فرورفتگی‌های ریز در رینگ ها می‌شود. 
انطباق خیلی سفت (Too Tight Fit) : اگر شفت بزرگتر یا هوزینگ کوچکتر از حد استاندارد باشد، لقّی داخلی بیرینگ کمتر شده یا صفر  می شود و در این حالت بیرینگ به شدت داغ می‌کند. بخصوص در بیرینگ های که سوراخ داخلی مخروطی داشته باشند  حتما بعد از نصب، لقی بیرینگ کنترل شود.
ناهمراستایی (Misalignment) :
ناهمراستایی باعث اعمال بارهای محوری و شعاعی ناخواسته و تمرکز تنش شدید در بیرینگ ها شده و یکی از عواملی اصلی در کاهش طول عمر مفید بیرینگ ها می باشد. البته در کنار ناهمراستایی می توان به آنبالانسی هم اشاره کرد که در جهت شعاعی نیروی زیادی به بیرینگ ها تحمیل می کند.

۴. بارهای ارتعاشی و شرایط کاری (Operating Conditions)
در این گروه حداقل به سه پدیده می توان اشاره کرد:
ارتعاش در حالت توقف: (False Brinelling) 
برینل کاذب نوعی آسیب به بیرینگ است که در اثر سایش، با خوردگی یا بدون خوردگی ایجاد می‌شود و باعث ایجاد حفره های می‌شود که شبیه به برینل به نظر می‌رسند، اما توسط مکانیسم متفاوتی ایجاد می‌شوند. برینل کاذب ممکن است در بیرینگ هایی که تحت نوسانات کوچک یا میکرو ارتعاشات عمل می‌کنند، رخ دهد. اگر دستگاهی  خاموش باشد اما دستگاه‌های مجاور آن شدیداً بلرزند، ارتعاشات از طریق Piping و یا فونداسیون به دستگاه خاموش منتقل شوند. ساچمه ها و یا رول‌های بیرینگ های دستگاه خاموش در یک نقطه ثابت مدام به رینگ ها کوبیده می‌شوند و جای آن‌ها گودی می‌افتد. دلیل اینکه در صنایع مختلف بخصوص در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، تجهیزات را در دوره زمانی خاص (معمولا یک ماه است) با دستگاه های یدکی (Standby) تعویض می کنند این است که تا از اثرات میکروارتعاشات (Micro vibration) و سایر پدیده ها جلوگیری کنند تا دستگاه ها بدون ایراد همیشه آماده به سرویس بماند.
بار بیش از حد : (Overload) 
هر دستگاهی برای دور کاری و شرایط عملیاتی خاص طراحی شده است. در نتیجه کار کشیدن فراتر از ظرفیت طراحی‌شده برای دستگاه ها بخصوص بیرینگ ها مضر است و باعث کاهش عمر مفید بیرینگ ها می شود. در نتیجه برای افزایش طول عمر دستگاه ها، لازم است از بکارگیری خارج از شرایط طراحی اجنتناب کرد.
عبور جریان الکتریکی : (Fluting) 
در موتورهایی که با درایو (VFD) کنترل می‌شوند، گاهی جریان‌های سرگردان الکتریکی از روی رینگ بیرونی به ساچمه‌ها و رینگ داخلی گذر کرده و به شفت می رسد و باعث ایجاد جرقه و ذوب شدن موضعی (شبیه به پله‌پله شدن رینگ ها) می‌شود.
در صورت مشاهده این نوع پدیده، لازم است توسط کارشناسان برق بررسی شده و عامل آن معلوم شود. معمولا با ایجاد میدان‌های مغناطیسی نامتقارن، بارهای استاتیکی ناشی از اصطکاک، شکستن عایق موتورها، همچنین درایورهای فرکانس متغیر (VFD) در الکتروموتورها، ولتاژی روی شفت ایجاد می‌کنند. جریان الکتریکی از رینگ بیرونی، ساچمه‌ها و رینگ داخلی می‌گذرد تا به شفت برسد. از آنجائیکه لایه نازک گریس یا روغن درون بیرینگ به عنوان عایق عمل می‌کند، اما با افزایش ولتاژ، این لایه پاره شده و جرقه می‌زند. این جرقه ها باعث ایجاد گودی های ریز (Pitting) در رینگ ها می گردند که شروع خرابی بیرینگ را بوجود می آورند.