Co jest źródłem rozwoju białych wytrawionych pęknięć?
Na podstawie wyników analizy uszkodzeń przyczynę źródłową powstawania w łożyskach białych wytrawionych pęknięć (WEC) można sprowadzić do zmęczenia powierzchni styku tocznego łożyska oraz do przyspieszenia zużycia zmęczeniowego powierzchni styku tocznego.
W łożyskach, w których przedwcześnie dochodzi do łuszczenia powierzchni bieżni, zużycie zmęczeniowe powierzchni styku tocznego przyspieszają zasadniczo dwa opisane poniżej parametry fizyczne.
Nadspodziewanie wysokie naprężenia
Niespodziewanie mała wytrzymałość
Wytrzymałość materiału łożyska może ucierpieć za sprawą czynników środowiskowych, których obecność potencjalnie wiąże się z wydzielaniem wodoru. Do takowych należy między innymi zanieczyszczenie wodą, korozja oraz przepływ elektrycznych prądów błądzących. W takich wypadkach do przedwczesnego uszkodzenia doprowadzić mogą nawet umiarkowane obciążenia (ilustr. 1).
Wyszczególnione poniżej wnioski z analizy uszkodzeń łożysk – jakkolwiek żywą pobudzają dyskusję w społeczności materiałoznawców – niezbicie dowodzą, że powstawanie WEC ma miejsce pod koniec łańcucha uszkodzeń i jest naturalną konsekwencją usieciowanych pęknięć w uszkodzonych łożyskach.
Testy pozwalają zrozumieć powstawanie przedwczesnych uszkodzeń łożysk oraz białych wytrawionych pęknięć.
Badania w zakresie przedwczesnych uszkodzeń łożysk i powstawania białych wytrawionych pęknięć prowadzono we współpracy z szeregiem zewnętrznych partnerów – w tym uniwersyteckich ośrodków technologicznych SKF. Poddawano im łożyska pochodzące z eksploatacji oraz z prób zmęczeniowych i prób WEC. Białe wytrawione pęknięcia, aczkolwiek nie całkiem wyjaśnione i nadal będące przedmiotem trwających badań, z powodzeniem odtworzono, zlokalizowano i powiązano z następującymi warunkami testowymi:
- w próbach zmęczeniowych łożysk wielkogabarytowych i średniej wielkości (zmęczenie powierzchni styku tocznego)
-
w próbach obejmujących poddawanie łożysk nienaturalnie wysokim strukturalnym naprężeniom rozciągającym
- w próbach obejmujących poddawanie łożysk krótkotrwałym dużym obciążeniom
-
w próbach obejmujących poddawanie łożysk zanieczyszczeniu wodą (ilustr. 6)
-
w próbach łożysk w warunkach współwystępowania tarcia i kinematycznych warunków silnego poślizgu, przeprowadzanych z zastosowaniem określonych środków smarnych (ilustr. 7)
- w próbach łożysk z elementami uwodornionymi
-
w próbach łożysk uszkodzonych na skutek przepływu prądu elektrycznego (erozji elektrycznej)
Wnioski
- Każde przedwczesne uszkodzenie łożyska jest niepowtarzalne: Nie ma czegoś takiego jak „jedyna możliwa przyczyna źródłowa” – każdy przypadek uszkodzenia musi zostać rozpatrzony w świetle powiązanych warunków eksploatacji.
-
Możliwe jest wszakże znajdowanie takich środków zaradczych, które przyczyniają się do znacznego podnoszenia parametrów użytkowych łożysk.