تکنیک های مختلف در نگهداری پیشگیرانه بیرینگ ها

 تکنیک های مختلفی در نگهداری پیشگیرانه برای اطمینان از عملکرد صحیح بیرینگ های تجهیزات به کار گرفته می‌شوند. این کار با بررسی تغییرات در پارامترهای مانند صدا، ارتعاش، دما و روانکاری انجام می‌ گردد. این ویژگی‌ها به شرایط کاری، از جمله سرعت دورانی (Speed)، بارگذاری (Loading)، روانکاری (Lubrication) و محیط (Environment) بستگی دارند. تغییرات در شرایط پایه (the baseline conditions)، نشان‌دهنده‌ی احتمال خرابی بیرینگ بوده و اقدام فوری برای نگهداری را پیشنهاد می‌کند.
نویز (Noise)، صدای قابل شنیدن است که توسط تکنسین‌ها و یا اپراتورهای دستگاه ها شنیده می‌شوند. مهم است که بتوانیم صداهای طبیعی سیستم دستگاه را در حین کار و صداهای غیرطبیعی را در هنگام عملکرد نادرست یک مکانیزم تشخیص دهیم. علل رایج ایجاد نویز در بیرینگ ها معمولا ناشی از لقی ناکافی در حین کار (Insufficient operating clearance)، لقی بیش از حد (Excessive clearance)، آسیب دیدن نواحی تماس(Damaged contact areas)، آلودگی و روان‌کننده نامناسب است.
بسیاری از مشکلات رایج در ماشین آلات، مانند عدم تعادل (Unbalance)، لقی (Looseness)، عدم همراستایی (Misalignment) را می‌توان با اندازه‌گیری جابجایی یا سرعت ارتعاشی ارزیابی کرد. ارتعاش با استفاده از شتاب‌سنج‌های نصب شده روی تجهیزات یا با شتاب سنج های پرتابل اندازه‌گیری می‌شود. در حال حاضر استانداردهایی برای ارزیابی عملکرد وضعیت ماشین آلات بر اساس ارتعاشات وجود دارد.
ارتعاشات بیرینگ ها را می‌توان به چندین روش ارزیابی کرد. در مواردی که داده‌های ارتعاشی ثبت شده و میزان ارتعاش هر بیرینگ نو به عنوان رفرنس (Baseline) در دسترس باشد، به راحتی می توان مقدار ارتعاش را با سطح اولیه (رفرنس) مقایسه کرد. مسلما با ساییدگی یا آسیب دیدن بیرینگ، میزان ارتعاشات افزایش می‌یابد.
می‌توان فرکانس‌های ارتعاشی خاصی را به آسیب در اجزای خاص بیرینگ نسبت داد. ابزارهای نرم‌افزاری وجود دارند که می‌توانند ارتعاش یا صدای ضبط شده را تجزیه و تحلیل کرده و آن را با فرکانس‌های بیرینگ شناخته شده مقایسه کنند تا به تعیین عیب کمک کنند.
دمای بیرینگ را می‌توان از دمای محفظه، دمای کارتر روغن (Oil Sump) یا دمای خروجی سیستم گردش روغن تخمین زد. با این حال، استفاده از ترموکوپل‌ها برای اندازه‌گیری مستقیم دمای حلقه بیرونی بیرینگ دقیق‌تر است. افزایش دما در بیرینگ‌ها نتیجه اصطکاک است. در هر حال انحراف از دمای حالت پایدار می‌تواند ناشی از کمبود روغن، روغن‌کاری بیش از حد، روانکار نادرست، آلودگی، پیش بارگذاری، بارگذاری غیرطبیعی، عدم هم‌ترازی کوپلینگ یا خرابی بیرینگ باشد.
حفظ مقدار مناسب روغن یا گریس تازه برای عمر بیرینگ ها حیاتی است. کارتر روغن (Oil sump) باید دارای یک شیشه دید (sight glass) باشد تا به حفظ سطح روغن در مرکز عنصر غلتشی پایین بیرینگ کمک کند. سیستم‌های گردش روغن یا بخار روغن باید مقدار روانکار را با سرعت لازم تأمین کنند تا یک فیلم روغن کافی ایجاد شود و همچنین خنک شدن بیرینگ کنترل شود.
روانکاری با غبار روغن (بخار روغن) روشی برای روانکاری ماشین آلات و تجهیزات است که شامل رساندن غبار ریز یا آئروسل ذرات روغن به نقاط روانکاری که اصطکاک و سایش در آنها رخ می‌دهد، می‌شود. روغن‌ها به صورت غبار روغنی روی المان های غلتشی اعمال می‌شوند.
در محفظه‌ بیرینگ‌های گریس‌کاری شده باید فضایی برای خروج گریس قدیمی داشته باشند. کیفیت روان‌کننده نیز به همان اندازه که به مقدار روان‌کننده اهمیت داده می‌شود، مهم است. نمونه‌برداری از روغن یک روش رایج برای بررسی دوره‌ای روانکاری دستگاه ها از نظر ناخالصی‌ها و ذرات خارجی است. غلظت بالای کروم از حلقه‌های بیرینگ (Inner and Outer Rings) یا مس از قفسه های برنجی  (Brass Cages) نشان‌دهنده‌ی سایش احتمالی بیرینگ است. تجزیه و تحلیل نمونه همچنین می‌تواند میزان آب و میزان فساد روغن  (Oil Deterioration) را نشان دهد. به طور مشابه، گریس تصفیه‌شده پس از گریس‌کاری مجدد را می‌توان از نظر آلودگی، اکسیداسیون، تخریب افزودنی‌ها، پیری یا میزان رطوبت تجزیه و تحلیل کرد.
روش برداشتن و بررسی بیرینگ ها برای تعمیر و نگهداری پیشگیرانه منظم، مشابه روش رسیدگی به مشکل بیرینگ ها خواهد بود. مراحل زیر توصیه می‌شود:
•    داده های بیرینگ را با تجهیزات مونیتورینگ جمع‌آوری و ارزیابی کنید.
•    قبل از دمونتاژ محفظه بیرینگ، حرکت محوری شفت را اندازه‌گیری کنید. 
•    نمونه‌های روانکاری را برای تجزیه و تحلیل بردارید.
•    نفوذ آب یا نشت گریس در محفظه بیرینگ را کنترل کنید که می تواند نشانه‌ای از خرابی آب‌بند باشد.
•    سایر قسمت‌های محفظه بیرینگ را از نظر آسیب بررسی کنید.
•    وضعیت بیرینگ را در همان حالت نصب‌شده بررسی کنید. روی بیرینگ علامت بزنید تا موقعیت قرارگیری آن در حالت نصب‌شده مشخص شود.
•    بیرینگ ها را از محفظه یا شفت خارج کنید. مراقب باشید که جداسازی صحیح انجام گیرد. به هرگونه اثر  یا آسیبی که هنگام جداسازی ایجاد می‌شود توجه کنید تا این آسیب با آسیب ایجاد شده در حین کار اشتباه گرفته نشود.
•    با دقت محل قرارگیری بیرینگ ها و سطوح تماس روی شفت و محفظه را بررسی کنید.
•    قبل از تمیزکاری، بیرینگ را بازرسی کنید
•    در صورت استفاده از روش‌های غیراستاندارد و بی دقتی در انجام دمونتاژ، ممکن است شواهد مهم خرابی تغییر کند یا از بین برود. 
•    عکس‌برداری از مراحل بازرسی می‌تواند به بهبود فرآیند تجزیه و تحلیل کمک کند، همچنین در صورتی که بخواهید از شرکت سازنده بیرینگ در فرآیند تحلیل خرابی کمک بگیرید، عکس ها مفید خواهند بود.
هنگام بررسی بیرینگ، موارد زیر را چک کنید:
•    ترک‌خوردگی یا لب‌پریدگی (پریدگی لبه) در هر یک از اجزا
•    سایشِ قابل اندازه‌گیری درروی قطر داخلی و قطر خارجی بیرینگ
•    تغییر رنگ (ناشی از حرارت یا سوختگی) 
•    سایش یا آسیب مشهود در المان های (ساچمه‌ها/رولرها) یا سطوح مسیر حرکت (رینگ ها) 
•    سایش یا آسیب‌دیدگی قفسه (جداکننده/کیج) 
•    خمیدگی یا آسیب‌دیدگی کاسه‌نمدها (سیل‌ها) یا واشرهای فلزی (شیلدها) 
•    زنگ‌زدگی یا خوردگی در هر یک از اجزا
در صورت وجود هر یک از این شرایط، بیرینگ باید با یک بیرینگ جدید تعویض شود. در مواردی که مشکل به راحتی قابل تشخیص نباشد، بهتر است با سازنده بیرینگ تماس بگیرید. هنگام ارسال بیرینگ خراب به سازنده، سه مرحله وجود دارد.
اول، بیرینگ را باز یا تمیز نکنید. این کار از آسیب ناشی از جداسازی قطعات جلوگیری می‌کند و شواهد روغن‌کاری را سالم نگه می‌دارد. دوم، بیرینگ را به تنهایی در کیسه‌های پلاستیکی سنگین و قابل بسته شدن قرار دهید تا از آلودگی در حین حمل و نقل جلوگیری شود. از پارچه و کاغذ بسته‌بندی باید اجتناب شود زیرا می‌توانند روغن‌ها را جذب کنند و در میزان رطوبت تاثیر بگذارد. در نهایت، از بسته‌بندی مناسب استفاده کنید تا در حین حمل و نقل آسیبی وارد نشود.
علاوه بر خود بیرینگ، سوابق تعمیر و نگهداری و مشکلات دستگاه یا بیرینگ و تصاویر مربوط به فرآیند دمونتاژ (بیرون آوردن) و بازرسی بیرینگ، داده‌های حاصل از تجهیزات پایش وضعیت بیرینگ به همراه داده های کاربردی را نیز ارسال نمایید. داده‌های کاربردی شامل سرعت، بار، روان‌کاری، انطباقات شفت و هوزینگ (پوسته)، آب‌بندی، چیدمان و شرایط محیطی است.

 

منبع:
«شیوه‌های نگهداری بیرینگ ها برای تضمین حداکثر عمر» ( نوشته‌ی مایلز وودارد و مارک ولکا، از شرکت NSK )