Melhores práticas para analisando falhas engrenagem

Melhores Práticas para Analisando Falhas Engrenagem Robert Errichello Jane Muller , GEARTECH Tags: lubrificação de engrenagens , análise de óleo no local

Lubrificação de Máquinas (6/2012)

Com todos os diferentes modos de falha da caixa de velocidades, é importante estar ciente dos vários testes que podem ser usados ​ para desenvolver e confirmar uma hipótese para a causa provável da falha. Amostras do lubrificante pode fornecer meios imediatos para detectar contaminação ou outras alterações adversas nos lubrificante. Estas amostras podem ser enviadas para um laboratório para análises posteriores. Há também um certo número de testes que podem ser realizadas no local e a um baixo custo para verificar se há contaminação ou oxidação lubrificante.

Teste Aparência O teste mais simples é a aparência visual. Muitas vezes, esse teste vai revelar problemas como contaminação ou oxidação bruta. Olhe para o lubrificante em um ambiente limpo, garrafa transparente. A, navio alto e estreito é o melhor. Comparar a amostra com uma amostra de novo, o lubrificante não utilizado. O óleo deve olhar límpido e brilhante. Se a amostra parece nebuloso ou turva, ou tem uma aparência leitosa, pode haver água presente. A cor deve ser semelhante ao da amostra de óleo novo. A cor escurecida pode indicar oxidação ou contaminação com partículas de desgaste finas. Inclinar a garrafa e observar se o óleo usado parece ser mais ou menos viscoso do que o óleo novo. Uma alteração na viscosidade pode indicar oxidação ou contaminação. Procurar sedimento no fundo da garrafa. Se algum estiver presente, executar um teste de sedimentação.

Teste de sedimentação Se qualquer sedimento é visível durante o teste de aparência, um teste simples para a contaminação pode ser realizado no local. Colocar a amostra de óleo num copo limpo, branco feito de um material não poroso que é compatível com o lubrificante. Cubra e deixe-a repousar durante dois dias. Com cuidado, despeje off todos, mas alguns mililitros de óleo. Se todas as partículas são visíveis na parte inferior do copo, os contaminantes estão presentes. Resolução do olho nu é de cerca de 40 microns. Se as partículas de responder a um imã sob o copo, fragmentos de desgaste de ferro ou de magnetite estão presentes. Se eles não responderem ao ímã e sente corajoso entre os dedos, eles são provavelmente areia. Se outra fase líquida é visível ou o óleo de aparência leitosa, a água é provável presente.

Teste Odor Cheirar cuidadosamente a amostra de óleo. Comparar o cheiro da amostra de óleo usado com a de óleo novo.

A amostra utilizada deve sentir o mesmo que o óleo novo. Óleos que oxidados têm um "holocausto" odor ou cheiro acre, azedo ou picante.

Crackle Teste Se houver suspeita de presença de água em uma amostra de óleo, um teste simples no local podem ser realizados. Colocar uma pequena gota de óleo sobre uma placa quente a 135 graus C. Se as bolhas de

exemplo, a água é acima de 0,05 por cento. Se as bolhas de amostra e estalos, água está acima de 0,1 por cento. Ao realizar o teste de estalo, saúde e segurança do inspector deve ser levado em consideração por usar óculos de protecção, por exemplo.

Por que tomar amostras de óleo a partir de uma caixa de câmbio falhou?

Esta imagem mostra como o desalinhamento grave pode limitar a área de contato e causa macropitting.

A análise laboratorial de amostras de óleo a partir de uma caixa de velocidades não pode responder às seguintes perguntas: Será que o petróleo atender a fabricante de

equipamento original (OEM) especificação?

O óleo foi contaminado?

O óleo foi degradado?

Será que o petróleo contêm provas útil para encontrar a causa raiz do fracasso? É o representante do óleo do óleo de serviço?

45%

de lubrificação profissionais consideram o teste aparência de ser o teste mais eficaz no local para verificar se há contaminação do lubrificante ou oxidação, de acordo com uma pesquisa recente em machinerylubrication.com

Será que o Encontro Oil a Especificação de OEM? Às vezes, uma caixa de velocidades falha porque o óleo errado foi usado. Para comprovar se o óleo atende as especificações do OEM, os seguintes exames laboratoriais devem ser realizados em amostras de óleo usado e em comparação com os resultados dos testes laboratoriais de amostras de óleo novo, não utilizado que está em conformidade com as especificações do OEM: Viscosidade a 40 graus C e 100 graus C (ASTM D445) Análise por espectrometria de determinar elementos no óleo (ASTM D5185 ou D6595) O índice de acidez (ASTM D664 ou D974) A espectroscopia de infravermelho para determinar o teor de aditivo (ASTM D7412, etc.)

Micropitting muitas vezes, têm um padrão que indica desalinhamento.

Um lubrificante com aditivos anti-chinelo inadequados causado desgaste nesta pinhão cónico em espiral.

Foi contaminado o óleo?

A vida em fadiga de engrenagens e rolamentos é prejudicada pela água. Por exemplo, apenas 50 ppm de água reduz a vida de fadiga de rolamento em 75 por cento. Portanto, o método de titulação de Karl Fischer (ASTM D6304) deve ser utilizada para determinar o teor de água. Outros exames laboratoriais, como viscosidade, análise por espectrometria de infravermelho e análise pode ajudar a determinar se outros fluidos, como o óleo errado, óleo de lavagem ou refrigerante contaminado o óleo serviço. Análise por espectrometria pode divulgar contaminação via poeira ambiental, mostrando altas concentrações de silício e alumínio.

Um lubrificante contaminado com água produzido corrosão nesta engrenagem helicoidal.

Foi o Degradadas Oil? O óleo pode perder a sua capacidade para lubrificar a sua viscosidade se altera significativamente, ou se é oxidado. A tolerância de fabrico sobre a viscosidade é mais ou menos 10 por cento. Portanto, ISO VG 320 óleo

deve ter uma viscosidade que cai dentro da gama de 288-352 centistokes, a 40 graus C. Há muitas causas possíveis para um aumento ou uma diminuição da viscosidade. Por exemplo, alguns óleos têm aditivos conhecidos como viscosidade-índice (VI) correctivos que podem não ser estável cisalhamento.

Com o tempo de serviço, estes óleos perder viscosidade porque os beneficiadores VI cortar para baixo.

Além disso, o superaquecimento pode causar oxidação. A contaminação por água e usar restos acelera a oxidação. Os seguintes sintomas são indicativos de oxidação: Um mau cheiro (azedo, cheiro pungente ou acre) A cor escura Um aumento na viscosidade Um aumento no número de ácido Um deslocamento no espectro infravermelho

Será que o óleo contêm provas para encontrar a causa raiz do fracasso?

Usar detritos no óleo pode ajudar a indicar os modos de falha que ocorreu na caixa de velocidades e revelar contaminantes que contribuíram para o fracasso. Análise por espectrometria pode descobrir contaminação via poeira ambiental, mostrando altas concentrações de silício e alumínio. Estes resultados podem explicar a abrasão dos dentes de engrenagens e superfícies de apoio. O esgotamento dos aditivos anti-chinelo pode confirmar uma falha arranhar, e concentração excessiva de água pode explicar a corrosão.

Outros métodos de ensaio utilizados para monitorar o desgaste anormal das caixas de velocidades incluem densidade ferroso, contagem de partículas (ASTM D7647) e ferrografia analítica (ASTM D7690).

Leitura (DR) ferrografia Direct é um teste de densidade de ferro que mede a quantidade de resíduos de desgaste ferrosos em uma amostra de óleo. Os resultados de DR ferrografia são geralmente dada em termos de DL para partículas maiores do que 5 microns e DS para partículas com menos do que 5 micra de tamanho.

Ferrografia analítica permite que as partículas de desgaste a ser observado pelo analista através da análise microscópica. Nesta avaliação, o desgaste da máquina activa, bem como vários modos diferentes de desgaste pode ser determinada. Este método tem uma excelente sensibilidade para partículas maiores.

A contagem de partículas, em caixas de engrenagens industriais conta a mesma história como contagem de partículas em um sistema hidráulico ou a aplicação da bomba - o de limpeza. Ao estabelecer um programa de análise de óleo que é pró-ativa no controle da contaminação, contagem de partículas é um componente vital para o teste de ardósia rotina.

Este é um exemplo de ponto-surface-origem

(PSO) macropitting causado por interferência de ponta-a-raiz.

Neste exemplo, abrasão e ao desgaste ter sido causado por interferência ponta-a-raiz.

É o Representante Oil da Oil Service?

Se o óleo parece muito limpo, ele pode ter sido alterada após a falha ocorreu. Portanto, verifique os registros de manutenção e pessoal de manutenção entrevista para determinar se o óleo é representante do azeite que estava em serviço quando a falha ocorreu.

Procedimentos de amostragem durante um Oil Drain Utilize sempre limpas, de plástico ou de vidro de amostra garrafas e tampas de lubrificantes-compatível, e manter todos os equipamentos de amostragem completamente limpo. Antes da amostragem, preencher o rótulo e anexá-lo ao frasco da amostra. Certifique-se de registrar o ponto de amostragem e a data.

Os equipamentos necessários para a correta drenagem e amostragem inclui: Recipientes limpos para a realização da drenagem de óleo Uma tela de arame Quatro ou mais limpas garrafas de laboratório (plástico transparente) para a recolha de amostras Uma grande garrafa para capturar o excesso de água

Primeira amostra de óleo Drenar o óleo através da tela para capturar quaisquer fragmentos grandes de detritos de desgaste ou de fracturas que podem ser arrastadas no óleo de drenagem. Tome a primeira amostra de óleo no início da drenagem. Esteja preparado para captar toda a água livre que pode se instalaram na caixa de velocidades. Se houver uma grande quantidade de água, encher um frasco de amostra e, em seguida, capturar o restante da água no garrafão. Uma vez que a água pare de fluir, dar uma amostra do óleo.

Segunda amostra de óleo Pegue a segunda amostra de óleo perto do meio da drenagem. Estimar o nível de óleo na caixa de velocidades a partir do indicador de nível ou de medidas diretas. Esta amostra será utilizado para determinar as propriedades de óleo a granel, que são mais representativos das propriedades do óleo em serviço.

Terceiro amostra de óleo Tirar a terceira amostra de óleo perto da extremidade do dreno. Este exemplo pode capturar fluidos contaminantes menos densas.

Um lubrificante contaminado por areia resultou em abrasão sobre este pinhão esporão.

Quando todos os cálculos e testes forem concluídos, formar uma ou mais hipóteses para a causa provável da falha e, em seguida, determinar se a evidência apóia ou refuta as hipóteses. Embora os procedimentos semelhantes aplicam-se a qualquer análise de falha, a abordagem específica pode variar, dependendo da natureza dos constrangimentos de falha e tempo.

Então, se você realizar testes no local ou enviar amostras de óleo para um laboratório para uma análise mais aprofundada, não se esqueça de selecionar o teste apropriado para ajudar a determinar corretamente a causa provável de uma caixa de câmbio falhou.

Sobre o autor Robert Errichello é um consultor de engrenagem com GEARTECH. Contacte-lo em geartech@mt.net.