Als een machine gedurende langere tijd blijft draaien, zullen er uiteindelijk onderdelen defect raken. Over het algemeen zijn er zes categorieën machinestoringen: slijtage, vermoeidheid, corrosie, trillingen en lawaai. Hoe moeten we met dergelijke storingen omgaan? In dit artikel wordt kort ingegaan op het omgaan met defecten aan machineonderdelen en op het onderhoud ervan onder normale omstandigheden.
Enkele veelvoorkomende faalmodi van machinecomponenten
Failmodi van machinecomponenten | Prestaties |
Machine Componenten | 1. Inloopslijtage; 2. Schurende slijtage; 3. Oppervlaktevermoeidheidsslijtage; 4. Thermische slijtage; 5. Corrosieve slijtage; 6. Fasetransformatieslijtage; 7. Vloeistofdynamische slijtage |
Vermoeidheid van machinecomponenten | Vermoeiingsscheuren ontstaan en verspreiden zich vervolgens in gebieden met hoge spanning of lage sterkte op de oppervlaktelaag van het onderdeel of de component. |
Corrosie van machinecomponenten | Schade ontstaat door chemische of elektrochemische reacties tussen het metaalmateriaal en het omringende medium. Metaalcorrosie is een veelvoorkomend natuurverschijnsel. |
Trillingen van machinecomponenten | De eindeloze cyclische beweging tussen het te bewerken onderdeel en het gereedschap resulteert op den duur in trillingen. Deze kunnen worden onderverdeeld in vrije trillingen, gedwongen trillingen en zelfopgewekte trillingen. |
Machine component ruis | Mechanische trillingen ontstaan in machines tijdens de werking of rotatie. Hierdoor gaan mechanische onderdelen of omringende objecten trillen, wat resulteert in geluidsgolven. |
Hoe ga je om met slijtage van machineonderdelen?
(1) Normale slijtage
- Wrijving tussen componenten: Houd de onderdelen schoon en gesmeerd.
- Slijtage door harde deeltjes: Zorg dat de ruimtes tussen de onderdelen schoon zijn en dek blootgestelde delen af.
- Vermoeidheidsslijtage van componenten bij langdurige wisselende belastingen: verwijder alle spelingen, kies de juiste smeermiddelen, verminder eventuele extra trillingen en verhoog de nauwkeurigheid van de componenten.
- Corrosie van componenten door chemische stoffen: verwijder schadelijke chemicaliën en verbeter de corrosiebestendigheid van onderdelen.
- Veranderingen in de oppervlaktestructuur van het metaal of de pasvorm van componenten onder hoge temperaturen: zoek naar methoden om de werkomstandigheden te verbeteren of gebruik materialen die bestand zijn tegen hoge temperaturen en slijtage om de onderdelen te maken.
(2) Abnormale slijtage
Reparatie- of productiekwaliteit voldoet niet aan de ontwerpvereisten: Voer strenge kwaliteitscontroles uit.
Overtreding van de bedieningsprocedures: Maak uzelf vertrouwd met de mechanische prestaties en ga voorzichtig te werk.
Wat is vermoeidheid van machineonderdelen?
Vermoeiing verwijst naar het ontstaan en de voortplanting van scheuren in materiaal als gevolg van cyclische belasting. Vermoeiing vindt plaats in drie fasen: eerst de scheurinitiatie, dan de scheurvoortplanting en ten slotte de breukfase.
Fase 1: scheurvorming
Dit is waar vermoeiingsbreuk begint. Het wordt gekenmerkt door het ontstaan van kleine scheurtjes of defecten in materialen als gevolg van cyclische belasting. Dergelijke breuken beginnen meestal rond plaatsen met spanningsconcentratie, zoals scherpe hoeken, inkepingen of oppervlakte-imperfecties. Cyclische belasting veroorzaakt lokale plastische vervorming, wat scheurvorming bevordert. Deze scheuren zijn vaak microscopisch klein en moeilijk te zien.
Fase 2: Scheurvoortplanting
De scheuren die in de eerste fase zijn ontstaan, beginnen zich door het materiaal te verspreiden. Naarmate de scheuren zich verder ontwikkelen en inwerken op de microstructuur, zoals korrelgrenzen, kunnen onzuiverheden een richtingsverandering en vertakking of heroriëntatie van een scheurpad beïnvloeden. Kenmerkend voor deze fase is een langzame groei tot een kritische grootte is bereikt.
Fase 3: Mislukking
In de laatste fase, wanneer de scheur een kritische grootte bereikt en het materiaal de toegepaste cyclische belasting niet langer kan weerstaan, treedt de uiteindelijke breuk op. Op dit punt is de resterende dwarsdoorsnede van het materiaal te klein om de toegepaste spanning te dragen, wat leidt tot snelle scheurvoortplanting en plotselinge volledige breuk. Uiteindelijk worden uiteindelijke breuken meestal gekenmerkt door kenmerken zoals schuifranden, strandmarkeringen en strepen op breukvlakken. Niettemin is het belangrijk te vermelden dat vermoeiingsbreuk enkele cycli vereist, afhankelijk van verschillende factoren, zoals de eigenschappen van de betreffende materialen, de betrokken spanningsniveaus, de oppervlakteafwerking en de belastingsomstandigheden.
Hoe ga je om met vermoeiing van machineonderdelen?
De aanpak voor vermoeiing in mechanische componenten hangt af van de ernst van de vermoeiingsschade en de criticaliteit van de componenten.
Enkele veelvoorkomende manieren om vermoeidheid aan te pakken zijn:
Vervanging van onderdelen: Wanneer een mechanisch onderdeel ernstig beschadigd is door metaalmoeheid en de veilige gebruikslimiet overschrijdt, is het vaak het beste om het te vervangen door een nieuw onderdeel.
Reparatie en versterking: Maatregelen om lichte vermoeiingsverschijnselen te verhelpen kunnen bestaan uit reparatie- of versterkingsmethoden, zoals het repareren van scheuren of het dichten van gaten.
Herontwerp: Indien er zich herhaaldelijk vermoeiingsproblemen voordoen in mechanische componenten, kan het component opnieuw worden ontworpen door de geometrische vorm te verbeteren, de materiaalkeuze aan te passen of zelfs de spanningen te herverdelen, waardoor de vermoeiingssterkte wordt verbeterd.
Verbeter de monitoring om de vroege tekenen van vermoeidheid te identificeren en zo passende reparatie- of vervangingsmaatregelen te kunnen nemen.
Hoe aan te pakken Corrosie van machineonderdelen?
Er zijn verschillende manieren om corrosie van machineonderdelen te beheersen, waarbij rekening moet worden gehouden met het type corrosie, de omvang van de schade en enkele andere specifieke omstandigheden, zoals:
Reinigen en roest verwijderen
De plek die gecorrodeerd is, moet eerst worden gereinigd om vuil of oppervlakteverontreinigingen te verwijderen. Hiervoor kunnen geschikte reinigingsmaterialen en -apparatuur zoals borstels, kleding of sprays worden gebruikt. Tot slot kan de mechanische methode met een schraper, slijpmachine of zandstraler worden gebruikt om het gecorrodeerde onderdeel weg te schrapen en de gladheid van het oppervlak van het onderdeel te herstellen.
Corrosiewerende coatings
Het is raadzaam om corrosie van machineonderdelen te voorkomen door er anticorrosiecoatings op aan te brengen. Veelvoorkomende soorten anticorrosiecoatings zijn verf, polymeercoatings, rubberbekleding of -plating (bijvoorbeeld verzinken, verchromen en galvaniseren) met thermische spuitcoatings zoals thermisch zink/polymeerspuiten. Deze vormen een fysieke barrière die voorkomt dat lucht, water of chemicaliën in contact komen met metalen oppervlakken, waardoor corrosie wordt voorkomen.
Corrosiewerende oliën en smeermiddelen
Door zowel bescherming als smering te bieden, verminderen geschikte anticorrosieoliën en smeermiddelen de kans op corrosie. Dergelijke producten kunnen kleine defecten op een oppervlak opvullen, terwijl beschermende films de omgeving van het metaal isoleren.
Corrosiebehandeling
Corrosie kan ook chemisch worden aangepakt. Zo kan zuurreiniging oxiden en gecorrodeerde lagen op het metaaloppervlak verwijderen, terwijl alkalische reiniging zuurresten neutraliseert en zo verdere corrosie voorkomt. Elektrochemische technieken zoals anodische bescherming en kathodische bescherming beschermen het materiaaloppervlak door middel van stroom of elektrochemische middelen.
Vervanging van beschadigde componenten
Soms kan corrosie op machineonderdelen zo ernstig zijn dat ze niet gerepareerd kunnen worden en vervanging in zo'n geval noodzakelijk is. Nieuwe onderdelen moeten echter gemaakt zijn van corrosiebestendige materialen of er moeten passende maatregelen tegen corrosie worden genomen.
Hoe ga je om met trillingen van machineonderdelen?
Bij trillingen van machineonderdelen moet rekening worden gehouden met zowel de bron als de omgevingsomstandigheden. Hieronder vindt u enkele veelgebruikte methoden om trillingen in machineonderdelen te verminderen:
Balancing
Onbalans is een van de oorzaken van trillingen van machinecomponenten. Trillingen kunnen worden verminderd door dynamisch of statisch te balanceren. Dynamisch balanceren is het balanceren van componenten terwijl deze draaien. Statisch balanceren daarentegen vindt plaats wanneer de machine stilstaat.
Demping en isolatie
Dempings- en isolatietechnieken kunnen trillingsoverdracht en interferentie minimaliseren. Dit kan onder meer door het gebruik van dempers, isolatiepads, isolatiebevestigingen, enzovoort. Dit absorbeert of dissipeert energie van trillingen en vermindert deze op een ander machineonderdeel.
Inspectie en reparatie van losse onderdelen
Trillingen worden ook veroorzaakt door losse onderdelen. Controleer de machineonderdelen regelmatig op dichtheid, met name de verbindingen en bevestigingsmiddelen. Mocht er sprake zijn van losse bevestigingsmiddelen, laat deze dan onmiddellijk repareren.
Aanpassen van de bedrijfsomstandigheden
Het aanpassen van bedrijfsparameters, zoals het verlagen van de snelheid, het wijzigen van de belasting of het aanpassen van bedrijfsparameters, kan de trillingsniveaus van machines verminderen. De optimale operationele instellingen, gebaseerd op de specifieke situatie en behoeften, moeten worden vastgesteld.
Smering en onderhoud
Om trillingen te minimaliseren, moeten de juiste smeer- en onderhoudsmethoden worden toegepast. Zorg ervoor dat machineonderdelen goed worden gesmeerd volgens de door de fabrikant voorgeschreven reguliere onderhoudsprocedures, waaronder het reinigen, smeren of vervangen van versleten onderdelen.
Versterking en versterking van structuren
Om de stijfheid en trillingsbestendigheid van componenten die vaak trillen te verbeteren, kan het nodig zijn de constructie te versterken. Dit betekent dat er verstevigingswerkzaamheden moeten worden uitgevoerd in de vorm van het toevoegen van steunen en het verstevigen van verbindingsdelen met stijve materialen, onder andere.
Technieken voor trillingsbeheersing
In situaties met zware trillingen moeten mogelijk gespecialiseerde methoden voor trillingscontrole worden gebruikt. Hierbij kan worden gedacht aan actieve trillingscontrole, passieve trillingscontrole, trillingsabsorptie of trillingsisolatietechnieken zoals hierboven genoemd.
Hoe om te gaan met machine component ruis?
Om het probleem van ruis in machinecomponenten op te lossen, moeten de oorzaken en specifieke situaties in overweging worden genomen. Hier zijn enkele veelgebruikte methoden voor het omgaan met ruis in machinecomponenten:
Geluidsisolatie: Geluidsisolerende materialen, ruimtes of muren worden gebruikt om de geluidsbron te isoleren. Deze materialen en voorzieningen absorberen of weerkaatsen het geluid, waardoor de verspreiding ervan naar de omgeving wordt geminimaliseerd.
Trillingsreductie en -isolatie: Door trillingen in machineonderdelen te verminderen, ontstaat er minder lawaai. Hiervoor kunnen trillingsdempers, isolatiekussens of -steunen worden gebruikt. Deze helpen trillingen te dempen of te verspreiden, wat leidt tot minder geluidsoverlast.
Akoestisch geoptimaliseerd ontwerp: Bij het ontwerpen van machineonderdelen is het belangrijk om rekening te houden met geluidsbeheersing. Dit houdt in dat de structuur de optimale doorstroming maximaliseert en resonantie en luchtstroomgeluid minimaliseert. Door de juiste ontwerpen te gebruiken, worden zowel productie- als transmissiegeluiden geminimaliseerd.
Onderhoud en verzorging: Geluidsniveaus kunnen worden verlaagd door machineonderdelen regelmatig en goed te onderhouden en te servicen. Het is echter noodzakelijk ervoor te zorgen dat alle onderdelen goed gesmeerd en vastgedraaid zijn en, indien nodig, vervangen worden wanneer ze versleten zijn, om geluiden door wrijving of losse onderdelen te voorkomen.
Geluidsbeheersingsapparatuur en -technologie: Geluidsverspreiding kan worden geminimaliseerd met behulp van deze apparatuur, waaronder geluidsdempers van geluidsabsorberende materialen. Deze apparaten zorgen ervoor dat geluid er niet gemakkelijk doorheen dringt. De effectiviteit van sommige methoden hangt af van de geluidseigenschappen van de geluidsbron zelf en de heersende omstandigheden.
Bedrijfs- en werkomgevingsbeheersing: Minimaliseer de geluidsproductie en -overdracht van machines door de nodige maatregelen te nemen voordat deze zich voordoen. Denk hierbij aan het verlagen van de rotatiefrequentie van de motor, het aanpassen van de belasting (in de productie) en het gebruik van afscheidingen tussen mensen die samenwerken, zoals kantoorwanden.
Training en bewustmaking: Goed functionerend personeel heeft kennis nodig over mogelijke gevaren die gepaard gaan met harde geluiden die door technische apparatuur worden geproduceerd. Dit zal uiteindelijk leiden tot een vermindering van de geluidsproductie bij het gebruik van deze apparatuur.
Hoe kiest u de juiste machineonderdelen voor uw project?
Het succes van uw project hangt af van de selectie van de juiste machineonderdelen. Hier zijn enkele eenvoudige stappen die u kunt nemen bij het kiezen van machineonderdelen:
- Projectvereisten herkennen
U moet eerst specificeren wat er van uw project verwacht wordt. Hierbij moet rekening worden gehouden met kenmerken zoals machinefunctionaliteit, prestatievereisten, werkomgeving en nog veel meer. Deze kunnen helpen bij het kiezen van de juiste machineonderdelen.
- Ontdek wat er te bieden is
Doe een marktonderzoek om de beschikbare opties voor deze machineonderdelen te leren kennen. Om erachter te komen welke onderdelen geschikt zijn voor uw project, kunt u op zoek gaan naar leveranciers, fabrikanten of online bronnen.
- Kwaliteit en betrouwbaarheid
Bij de aankoop van machineonderdelen zijn kwaliteit en betrouwbaarheid belangrijke factoren om te overwegen. Zorg er daarom altijd voor dat de geselecteerde onderdelen een bewezen staat van dienst hebben op het gebied van kwaliteit en betrouwbaarheid, waardoor de prestaties en betrouwbaarheid van de machines op lange termijn worden gegarandeerd.
- Compatibiliteit en integratie
Zorg ervoor dat alle geselecteerde onderdelen zonder problemen in andere subsystemen binnen het systeem in aanbouw worden geïntegreerd. De afmetingen, interfaces en verbindingsmethoden van het onderdeel zijn daarom cruciale overwegingen voor een correcte installatie en bediening.
- Prestatie-/technische specificaties
Om te controleren of de vereiste normen na aankoop zijn behaald, moeten zowel de prestaties als de technische specificaties worden beoordeeld. Factoren die hierbij een rol spelen zijn onder meer vermogen, snelheid, nauwkeurigheid, draagvermogen, enzovoort.
- Betaalbaarheid
Denk ook na over de betaalbaarheid: houd rekening met de prijs of prestaties of andersom en weeg beide factoren af om te voldoen aan de budgettaire beperkingen ten opzichte van de projectvereisten.
- Beschikbare voorraad en ondersteunende diensten
Overweeg of reserveonderdelen gemakkelijk verkrijgbaar zijn bij leveranciers die technische ondersteuning bieden op het gebied van aftersales-service, naast het aanbieden van vervanging voor versleten onderdelen nadat de aankoop is gedaan.
Samenvatting
Bovenstaande zijn de gebruikelijke soorten storingen die machineonderdelen vaak ondervinden na een tijdje in bedrijf te zijn geweest. De werkelijke storingen kunnen echter verschillen, afhankelijk van het type onderdeel, de werkomstandigheden en de toepassingsomgeving. Regelmatig onderhoud en inspectie kunnen helpen om mogelijke storingen vroegtijdig te identificeren en de nodige reparaties of vervangingen van onderdelen uit te voeren, waardoor de betrouwbaarheid en efficiëntie van machines worden verbeterd.
Easiahome levert CNC-bewerkingsdiensten over de hele wereld!
Neem vandaag nog contact met ons op en laat ons weten hoe wij uw project kunnen ondersteunen.
