Jako jeden z podstawowych elementów łożyska, jakość powierzchni kulek stalowych ma decydujący wpływ na ogólną wydajność łożyska. W szczególności problemy takie jak wibracje łożysk, hałas i nietypowe dźwięki często można powiązać z jakością powierzchni stalowej kulki. Dzisiaj Kangda Steel Balls przeprowadzi dogłębną dyskusję z wielu perspektyw na temat związku między jakością powierzchni stalowych kulek a wibracjami, hałasem i nietypowymi dźwiękami łożyska, mając na celu zapewnienie cennych informacji referencyjnych dla producentów łożysk i użytkowników.
Po pierwsze, musimy wyjaśnić, że wibracje łożysk, hałas i nietypowe dźwięki to trzy powiązane, ale odrębne pojęcia. Wibracje odnoszą się do wahań mechanicznych wytwarzanych przez łożysko podczas pracy, które można zmierzyć za pomocą czujników drgań. Hałas to dźwięk odbierany przez ludzkie ucho, gdy wibracje te są przenoszone do powietrza. Z drugiej strony nieprawidłowe dźwięki odnoszą się do nietypowych dźwięków emitowanych przez łożysko poza normalną pracą, które zazwyczaj wskazują, że w łożysku występuje jakiś defekt lub usterka. Duża liczba badań eksperymentalnych wykazała, że jakość powierzchni elementów tocznych ma istotny wpływ na wszystkie trzy aspekty.
Zewnętrzna powierzchnia bieżni, wewnętrzna powierzchnia bieżni i powierzchnia kulki to trzy krytyczne powierzchnie styku w łożysku. Tarcie i interakcja między nimi decydują o wydajności roboczej łożyska. Jednakże wpływ tych trzech powierzchni na wibracje łożysk, hałas i nietypowe dźwięki nie jest taki sam. W szczególności zewnętrzna powierzchnia bieżni ma najmniejszy wpływ, wewnętrzna powierzchnia bieżni ma kolejny poziom uderzenia, a powierzchnia kulki ma największy wpływ. Ta proporcjonalność (1:3:10) ukazuje podstawowe znaczenie jakości powierzchni kulek w działaniu łożyska.
Różne wady występujące na powierzchni kulek stalowych, takie jak zadrapania, plamy skupisk, wgłębienia, pojedyncze plamy, zarysowania i małe płaskie wierzchołki, są ważnymi czynnikami prowadzącymi do wibracji łożysk, hałasu i nietypowych dźwięków. Przyczyny tych wad są różnorodne i mogą wynikać z wrodzonych wad materiałowych, błędów w procesie produkcyjnym, niewłaściwej obróbki cieplnej lub zanieczyszczenia w środowisku użytkowania. Gdy wady te są stosunkowo duże i głębokie, podczas pracy łożyska generują znaczne tarcie i uderzenia, powodując wzrost wartości drgań zespołu łożyskowego i wytwarzając zauważalny hałas. Ten rodzaj hałasu ma zazwyczaj charakter ciągły i ma wysoką częstotliwość, co stanowi poważne zagrożenie dla trwałości użytkowej i niezawodności łożyska.
Dla porównania, gdy defekty na powierzchni kulek stalowych są małe i płytkie, ich wpływ na drgania łożysk jest stosunkowo niewielki. Jednak w pewnych warunkach te drobne defekty mogą nadal powodować nietypowy hałas w łożysku. Ten nienormalny hałas zazwyczaj objawia się jako przerywane dźwięki o niskiej częstotliwości, na które mimo że nie są tak ostre jak hałas, warto na nie zwrócić uwagę. Ponieważ pojawienie się nietypowego hałasu często wskazuje, że wewnątrz łożyska występuje potencjalna usterka lub uszkodzenie. Jeśli na czas nie zostaną podjęte środki w celu naprawy lub wymiany, może to prowadzić do poważniejszych konsekwencji.
Wśród różnych form wad jakości powierzchni stalowych kulek, głębokich rys, grubych smug, dużych cząstek przypominających pszenicę, skupisk plam, wgłębień i małych płaskich wierzchołków, jest kilka typowych i znacząco wpływających na jakość powierzchni. Wady te mają zwykle duże wymiary i głębokość, co ma istotny wpływ na działanie łożysk w zakresie wibracji i hałasu. W szczególności wady takie jak głębokie rysy i grube smugi nie tylko zmniejszają płynność pracy łożyska, ale mogą również powodować koncentrację naprężeń i uszkodzenia zmęczeniowe wewnątrz łożyska, skracając w ten sposób żywotność łożyska.
Warto zauważyć, że hałas łożysk i nietypowe dźwięki spowodowane jakością powierzchni kulek stalowych mają zwykle charakter nieokresowy. Oznacza to, że występowanie tych dźwięków nie następuje po określonym przedziale czasu lub częstotliwości, ale jest przypadkowe i nieprzewidywalne. Takie nieokresowe dźwięki stwarzają duże trudności w diagnostyce i konserwacji łożysk. Dlatego w zastosowaniach praktycznych musimy stosować bardziej wyrafinowane metody wykrywania i analizy, aby dokładnie określić źródło hałasu łożysk i nietypowych dźwięków, aby w porę podjąć działania w celu naprawy lub wymiany.
