Lagerfalens voorspellen en smerfilm-dikte optimaliseren

Lagers van elektriciteitsmotoren zijn een kritisch onderdeel van elke industriële operatie. Het onderhouden ervan – hetzij door opnieuw te smeren of te vervangen – garandeert ononderbroken prestaties en beschermt de bottom line.

Het verlengen van de levensduur van elektriciteitsmotoren bespaart geld en voorkomt de kostbare verrassingen die ontstaan wanneer een lager faalt. Condition monitoring – met ultrasone, temperatuur, trilling of shock-pulse analyse – is essentieel voor betrouwbaar asset management.

Smering is de eerste verdedigingslijn. De film van olie of vet die walslementen van baanwegen scheidt, houdt een lager soepel draaiend. Zonder een juiste filmdikte versnelt slijtage en treden falen op.

Smerfilm-dikte: Wat er toe doet

Discussies blijven bestaan over hoeveel smermiddel te gebruiken, hoe vaak toe te passen en welke producten het beste zijn voor een gegeven lager. Figuur 1 illustreert de sleutelparameters die filmkwaliteit en -dikte beïnvloeden, zelfs in "for-life sealed" lagers. Weten hoeveel smermiddel er nog in een afgedichte unit zit, kan het verschil betekenen tussen uptime en ongeplande shutdowns.

Het onderscheiden tussen oppervlakteschade en onvoldoende filmdikte is een meetbaar en actionable verschil. Wanneer u de film kunt kwantificeren, kunt u falen voorspellen voordat ze gebeuren.

Figuur 1. Sleutelparameters die smerfilm-dikte beïnvloeden in walslagers.

Case Study 1 – Maxim Corporation

• Scrubber die gecontamineerd water reinigt voor lozing.
• Vier ¾-pk motoren met integrale "C"-face zuigerpompen op PVC-piping.
• Alle motoren draaiden gelijktijdig (Figuur 2).

Tijdens een routinematige inspectie werd een luid lawaai van een lager gedetecteerd, maar de bron was onduidelijk. Snelle meting onthulde een gefaald 6204.2RS afgedicht lager van slechts $9. Nadat het lager bevroor en de motor uit viel, daalde de capaciteit van de plant met 25%. Een EPA-inspecteur ontdekte dat de waterbehandeling niet aan de lozingsnormen voldede, wat resulteerde in een boete van $32.000. Had condition monitoring plaatsgevonden, waren de downtime en boete vermeden gebleven.

Figuur 2. Vier motoren die de water scrubber aandrijven.

Case Study 2 – Laprino Foods

• 700-pk ABB motor die een melk-dehydratie ventilator aandrijft.

ABB adviseert shock-pulse monitoring voor hun motoren. Een nieuwe motor faalde binnen de garantieperiode toen het lager bevroor en de as verwierp – geen smering had het lager bereikt. Onderhoudslogs bevestigden dat vetten volgens schema was gebeurd, maar een productiefout had het smerpad verkeerd uitgelijnd, waardoor olie het lager niet bereikte. Door vet direct op de smernippel aan te brengen terwijl de motor draaide, bevestigde het systeem dat het smermiddel het lager bereikte en meette de filmdikte nauwkeurig.

ABB eerde de garantie, repareerde de motor en installeerde een online monitoring systeem (MG-4) dat nu continu de lagergezondheid volgt.

Figuur 3. ABB motor uitgerust met een online monitoring systeem.

Case Study 3 – Evanite Fiber Corporation

• 125-pk motor die een uitlaatventilator aandrijft voor een gesponnen-glas filterproces.
• Het probleem betrof een ventilator-as lager, niet de motor zelf.

Een veelvoorkomende installatiefout die filmdikte vermindert, is het over-aandraaien van de getapte adapter op een dubbele-rij bolhoofdlager in een pillow block. Over-aandraaien elimineert de interne vrijloop, wat het lager dwingt in een lage-film-dikte toestand. Zelfs met normale trillingsmetingen is de betrouwbaarheid van de apparatuur gecompromitteerd. Het meten van filmdikte bij opstart, zonder een baseline te vestigen, kan dit verborgen probleem blootleggen.

Figuur 4. Getapte adapter die een dubbele-rij bolhoofdlager vastzet.

Case Study 4 – Superior Lumber Company

• 25-pk motor die een edger aandrijft in een zaagmolen.

Voet-gemonteerde, verticaal gemonteerde motoren ervaren hogere dwingkrachten en kunnen smering verliezen door de open of beschermde zijden van het lager. Een afgedicht lager op zijn zijde behoudt smering in de onderste helft, maar alle ballen belasten op één zijde, wat radiale en dwing-spanningen verhoogt. In deze oriëntatie kan meer frequente smering nodig zijn dan het fabricatietijdenplan voorschrijft.

Figuur 5. Verticaal gemonteerde motorlager met verhoogde dwingbelasting.

Conclusie

Het meten van smerfilm-dikte is onmisbaar voor asset management en machinebetrouwbaarheid. Vroege detectie van onder- of oversmering, onjuiste smermiddelkeuze, installatiefouten of verontreiniging stelt u in staat om in te grijpen voordat een lager faalt.

Zelfs een afgedicht lager kan zijn beschermende film verliezen; het kennen van de dikte stelt u in staat om smering alleen toe te passen wanneer echt nodig. Automatische smeringssystemen, gestuurd door real-time filmdikte-data, kunnen de optimale hoeveelheid smermiddel op het precies juiste moment leveren. Deze praktijk verlengt niet alleen de lagerlevensduur, maar beschermt ook uw bottom line.