تحلیل شکستهای زودرس یاتاقانها؛ وقتی الگوی مصرف گریس همهچیز را فاش میکند
شکستهای زودرس یاتاقانها در خطوط تولید، هزینهسازترین و پرریسکترین توقفهای برنامهریزینشده را رقم میزند. خبر خوب این است که قبل از شنیدن صدای سوت یا قفل کردن شفت، الگوی مصرف گریس نشانههایی میدهد که اگر دیده شوند، ریشهی خرابی را فاش میکنند. در این مقاله، با نگاه کاربردی و صنعتی، توضیح میدهیم چگونه همبستگی بین دادههای PM، ارتعاش و دمای یاتاقان همراه با الگوی مصرف گریس میتواند شما را از «تعویض اضطراری» به «نگهداری پیشنگرانه» منتقل کند. مثالهای واقعی از صنایع فولاد، سیمان و بستهبندی غذایی ایران را مرور میکنیم و یک جدول مقایسهای از انواع خرابیهای یاتاقان و نشانههای مصرف غیرطبیعی گریس ارائه میدهیم.
- کلیدواژهٔ کانونی: شکستهای زودرس یاتاقان و الگوی مصرف گریس
- مخاطب: مدیران نگهداریوتعمیرات، مهندسان تولید و تکنسینهای روانکاری
- هدف: ریشهیابی سریع و اقدام اصلاحی کمهزینه با تکیه بر دادههای موجود کارخانه
«الگوی مصرف گریس، گزارش وضعیتِ خاموش یاتاقان است؛ کافیست آن را بخوانید.»
چالش اصلی در کارگاههای ایرانی؛ وقتی گریسکاری یا کم است یا زیاد
در بسیاری از کارگاههای کشور، برنامهی گریسکاری بر مبنای «عادت» یا «تقویم ثابت» انجام میشود؛ نه بر اساس بار، سرعت، دما و شرایط محیطی. نتیجه؟ یا گریسکاری بیشازحد که موجب افزایش تَرْمیک، پرتاب گریس و ککگیری در مسیر آببند میشود، یا گریسکاری ناکافی که فیلم روانکار را از بین میبرد و سایش مرزی را کلید میزند. مشکل دیگر، آلودگی آب و گردوغبار است؛ مخصوصاً در محیطهای باز یا نزدیک خطوط شستوشو. این چالشها وقتی با انتخاب نامتناسب گریس (NLGI، ویسکوزیتهی روغنپایه، صابون/تغلیظکننده) ترکیب شود، عمر یاتاقانها کوتاه میشود و توقفات غیرمنتظره افزایش مییابد.
نیاز امروز کارخانههای ایرانی، جایگزینی «روغنکاری واکنشی» با «روانکاری مبتنی بر داده» است. برای شروع، کافی است الگوی مصرف گریس در PM ثبت شود: مقدار بر حسب گرم، فاصلهی تزریق، وضعیت تخلیهی گریس مستعمل، رنگ و بوی گریس خروجی. سپس این الگو را در کنار روند دمای بدنه و علائم ارتعاش (RMS و Envelope) قرار دهید. همبستگی این سه نمودار، غالباً سریعتر از هر چکلیست گستردهای، ریشهی خرابی را نشان میدهد.
الگوی مصرف گریس بهعنوان «سنسور خاموش»؛ چه چیزهایی را لو میدهد؟
ثبت سادهی سه قلم داده از گریس، معنادار است: ۱) مقدار گریس تزریقشده (گرم)، ۲) فاصلهی زمانی تزریق، ۳) ویژگیهای گریس خروجی (رنگ، بوی سوختگی، وجود ذرات). اگر مقدار مصرف بهیکباره بالا میرود و همزمان دمای پوسته ۱۰–۱۵ درجه افزایش مییابد، به احتمال زیاد بیشگریسکاری یا انسداد مسیر تخلیه داریم. اگر مقدار مصرف کاهش یافته اما ارتعاش Envelope بالا رفته و رنگ گریس خروجی تیره و خشک است، با کمگریسکاری و شکست فیلم روغن مواجهیم. تغییر رنگ به شیری و کفآلودگی، اغلب به معنی ورود آب است. بوی اسیدی یا زنگزدگی ذرات، میتواند نشانهی نفوذ رطوبت و خوردگی باشد.
قاعدهی تجربی صنعتی برای برآورد اولیهی مقدار گریس این است: G ≈ 0.114 × D × B (بر حسب گرم)، که در آن D قطر خارجی و B پهنای بیرینگ به میلیمتر است. این یک نقطهی شروع است، نه نسخهی قطعی؛ باید با شرایط واقعی بار/سرعت (DN) و دما کالیبره شود. اگر پس از اعمال مقدار پیشنهادی باز هم purge بیشازحد یا داغی مشاهده شد، مقدار را کاهش دهید و فاصلهی تزریق را کوتاهتر کنید تا فیلم پایدارتر شود.
پیوند هوشمند PM، ارتعاش و دمای یاتاقان؛ مثلث طلایی ریشهیابی
۱) PM و ثبت ساختاریافته
در فرم PM، بهجز «انجام شد/نشد»، فیلدهای عددی لازم است: مقدار گریس اضافهشده، زمان کارکرد از تزریق قبل، وضعیت آببند، رنگ/بو/وجود ذرات در گریس خروجی، و تصویر از purge. این دادهها پایهی تحلیل هستند. برای ساخت فرم استاندارد، از چکلیست PM استفاده کنید.
۲) ارتعاشسنجی برای کشف عیوب زودهنگام
ارتعاشسنجی با تمرکز بر Overall RMS و Envelope Demodulation کمک میکند عیوب Rolling Element در فرکانسهای مشخص (BPFO/BPFI/BSF/FTF) دیده شوند. رشد RMS بدون پیکهای مشخص، بیشتر به نامیزانی یا بیشگریسکاری میخورد؛ در حالیکه پیکهای واضح در BPFI/BPFO همراه با افزایش Envelope، معمولاً با کمگریسکاری یا آلودگی ذرهای همراه است. برای راهاندازی سریع، به منابع پایش ارتعاش مراجعه کنید.
۳) دمای یاتاقان؛ شاخص ساده اما حیاتی
اندازهگیری نقطهای با ترمومتر لیزری یا ثبت پیوسته با سنسور، هر دو مفیدند. افزایش تدریجی ۲–۳ درجه در هر هفته پس از گریسکاری، زنگ هشدار است. اگر با کاهش مقدار گریس، دما پایین آمد، ریشه نزدیک به over-greasing است؛ اگر با افزایش کنترلشدهی مقدار و کوتاهکردن فاصله، دما تثبیت شد، ریشه کمگریسکاری است. برای شرایط مرطوب، روند افزایشی همراه با تغییر رنگ شیری در purge، ورود آب را محتمل میکند. در محیطهای خورنده از دستورالعملهای کنترل رطوبت و اسید استفاده کنید.
جدول مقایسهای: الگوی مصرف گریس در انواع خرابیهای یاتاقان
جدول زیر، خلاصهای عملی برای تفسیر سریع الگوی مصرف گریس در کنار نشانههای ارتعاش و دما ارائه میدهد. از آن بهعنوان راهنمای میدانی استفاده کنید و همواره با شرایط واقعی تجهیز کالیبره کنید.
| نوع خرابی | نشانههای الگوی مصرف گریس | شواهد ارتعاش/دما/PM | ریشهی محتمل | اقدام اصلاحی سریع |
|---|---|---|---|---|
| گریسکاری بیشازحد | مصرف بالا، purge زیاد و چسبنده، داغی پس از تزریق | RMS بالا بدون پیک مشخص؛ دما ۱۰–۱۵°C بیشتر | حجم زیاد، مسیر تخلیه مسدود | کاهش مقدار، افزایش دفعات با حجم کمتر، بازکردن مسیر purge |
| گریسکاری ناکافی | مصرف پایین، purge خشک/تیره یا عدم purge | Envelope بالا، پیکهای BPFO/BPFI؛ دمای رو به افزایش | فیلم ناقص، بار مرزی | افزایش کنترلشدهی مقدار، کوتاهکردن فاصلهی تزریق |
| آلودگی آب | گریس خروجی شیری و کفآلود، مصرف رو به افزایش | RMS ناپایدار، خوردگی در PM بصری؛ دمای متغیر | نفوذ شستوشو/بخار، آببند معیوب | تعویض آببند، انتخاب گریس مقاوم به آب، زمانبندی تزریق پس از شستوشو |
| آلودگی ذرات | وجود ذرات سخت در purge، کاهش ناگهانی عمر | Envelope و پیکهای تصادفی؛ سایش شیارها | فیلترینگ و پاکیزگی ضعیف محیط/گریس | بهبود پاکیزگی، درپوشگذاری، استفاده از فیلتر/غربال، رجوع به فیلتر و ذرات |
| ناسازگاری صابونها | ژلشدن یا رقیقشدن غیرعادی، تغییر رنگ | رفتار حرارتی غیرعادی؛ نوسان دما | اختلاط لیتیم کمپلکس با کلسیم/آلومینیوم | تخلیه کامل گریس، شستوشوی یاتاقان، استفاده از یک گریس واحد |
| ویسکوزیته نامناسب | مصرف زیاد در سرعت بالا یا مصرف کم در بار بالا | RMS بالا در سرعت بالا یا Envelope بالا در بارهای سنگین | روغنپایه سبک/سنگین نامتناسب با DN و بار | انتخاب درجهی ویسکوزیته مناسب با DN و دما |
| خرابی آببند | مصرف رو به رشد، آلودگی پیوسته، لکههای گریس اطراف | افزایش دما و ناپایداری ارتعاش | پارگی لبه آببند، مونتاژ نادرست | تعویض آببند، هممحورسازی، بررسی زبری شفت |
| نامیزانی/همترازی بد | مصرف نوسانی بین دورهها | RMS بالا در 1X و 2X؛ دمای یاتاقان کوپلینگ بیشتر | همترازی ناقص، پایههای نرم | همراستاسازی دقیق، پایش پس از اصلاح |
| جریان سرگردان (VFD) | سیاه شدن گریس، خطوط موازی روی مسیر غلتش | Envelope و نویز الکتریکی؛ دمای غیرپایدار | Earthing ضعیف، عدم استفاده از حلقههای زمین | نصب حلقه تخلیه جریان، گریس با افزودنیهای مناسب |
سناریوهای واقعی از خطوط ایران؛ از نورد گرم تا بستهبندی غذایی
سناریو ۱: یاتاقان رولیکر در خط نورد گرم فولاد. مصرف گریس در سه ماه اخیر ۳۰٪ افزایش داشت و purge غلیظ اطراف کاسهنمد دیده میشد. RMS بالا بود اما پیک مشخص خرابی Rolling Element دیده نمیشد. با نصفکردن مقدار تزریق و بازکردن مسیر purge، دمای پوسته ۱۲°C کاهش یافت و توقفهای هفتگی حذف شد. علت ریشهای: بیشگریسکاری در سرعت بالا و DN زیاد.
سناریو ۲: فن کوره در کارخانه سیمان. گرمای بدنه در تابستان ۸–۱۰°C بالا رفت. گریس خروجی شیری و کفآلود بود. بررسی PM نشان داد تزریق گریس بلافاصله پس از شستوشوی هفتگی انجام میشود. با جابهجایی زمان تزریق به ۶ ساعت پس از شستوشو، استفاده از گریس مقاوم به آب و تعویض آببند، روند دما تثبیت شد. علت ریشهای: نفوذ آب در آببند و زمانبندی نامناسب گریسکاری.
سناریو ۳: نوار نقاله در صنعت بستهبندی غذایی. پس از تغییر برند گریس، مصرف افت کرد اما Envelope ارتعاش بالا رفت و صدای خفیف به گوش میرسید. بررسی آزمایشگاهی نشان داد ناسازگاری صابونها (لیتیم کمپلکس با آلومینیوم کمپلکس). با پاکسازی کامل و انتخاب گریس همخانواده H1، مشکل رفع شد.
روش قدمبهقدم استانداردسازی روانکاری؛ از محاسبه تا کالیبراسیون
- شناسنامهسازی یاتاقانها: نوع، اندازه (D و B)، سرعت، بار، محیط، آببند.
- محاسبهی مقدار اولیه: استفاده از قاعدهی G ≈ 0.114 × D × B بهعنوان نقطهی شروع؛ سپس تنظیم بر اساس DN و دما.
- تعیین فاصلهی تزریق: ابتدا محافظهکارانه؛ دفعات بیشتر با مقدار کمتر برای سرعتهای بالا.
- ثبت PM ساختاریافته: مقدار، زمان، وضعیت purge، عکس، رنگ و ذرات.
- پایش ارتعاش و دما: تعریف آستانهها و مشاهدهی همبستگی سه نمودار (مصرف، دما، RMS/Envelope).
- کالیبراسیون میدانی: تغییر پلهای مقدار و فاصله و ثبت اثر بر دما/ارتعاش برای رسیدن به نقطهی بهینه.
- پاکیزگی و انبارش: استفاده از گریسزن تمیز، کاور نازل، و غربالگری برای حذف ذرات.
- آموزش تکنسینها: تشخیص بصری purge، بوی سوختگی، رنگ شیری (آب) و کار با تفنگ گریس مجهز به اولتراسونیک.
انتخاب گریس درست؛ ویسکوزیته، NLGI، صابون و سازگاری
انتخاب گریس نامتناسب، بهترین برنامهی PM را هم ناکام میگذارد. معیارها: ۱) ویسکوزیتهی روغنپایه: برای DN بالا، ویسکوزیتهی سبکتر؛ برای بار سنگین/سرعت پایین، سنگینتر. ۲) گرید NLGI: محیطهای داغ/با لرزش شدید ممکن است NLGI بالاتر بطلبند، اما برای یاتاقانهای سرعت بالا معمولاً NLGI 2 متداول است. ۳) صابون/تغلیظکننده: لیتیم کمپلکس عمومی و پایدار است؛ کلسیم سولفونات برای مقاومت عالی در برابر آب مناسب است؛ آلومینیوم کمپلکس در صنایع غذایی رایج است. ۴) سازگاری: اختلاط صابونهای مختلف، میتواند به نرمشدن یا ژلشدن بیانجامد. در تغییر برند، یاتاقان را کاملاً پاکسازی کنید و از اختلاط پرهیز کنید.
در محیطهای مرطوب، خاصه صنایع شستوشومحور، افزودنیهای ضدزنگ و گریسهای مقاوم به آب اولویت دارند. اگر استانداردهای غذایی الزام است، گریسهای H1 و سازگار با قوانین HACCP را برگزینید. در هر حالت، برچسبگذاری شفاف کارتریجها و تفکیک تفنگهای گریس از آلودگی متقاطع جلوگیری میکند.
پایش مبتنی بر داده و هوش مصنوعی؛ از داشبورد ساده تا تصمیمیار
گام اول، دیجیتالکردن ثبت PM و اتصال آن به قرائتهای دما و ارتعاش است. حتی یک داشبورد سادهی سهنموداری (مصرف گریس، دما، RMS/Envelope) میتواند روندها را آشکار کند. افزودن سنسورهای اولتراسونیک روی نقاط گریسخور، کمک میکند لحظهی «تکمیل فیلم» شنیده شود و از بیشگریسکاری جلوگیری گردد. لایهی بعدی، الگوریتمهای سادهی یادگیری نظیر آستانههای پویا یا کشف ناهنجاری است تا تغییراتِ الگو را زود تشخیص دهند. با گذشت زمان، سیستم میآموزد چه مقدار و چه فاصلهای برای هر یاتاقان بهینه است و هشدارهای هدفمند میدهد.
نکات مهم و برجسته برای تصمیمگیری سریع
- مصرف رو به افزایش + داغی بلافاصله پس از تزریق = احتمال بیشگریسکاری و انسداد purge.
- مصرف پایین + Envelope بالا + purge خشک = کمگریسکاری و سایش مرزی.
- رنگ شیری purge = ورود آب؛ زمانبندی گریسکاری را پس از شستوشو جابهجا کنید و آببند را چک کنید.
- تغییر برند گریس بدون پاکسازی = ریسک ناسازگاری صابون و ژلشدن.
- RMS بالا بدون پیک مشخص = نامیزانی یا over-greasing؛ ابتدا مقدار را کاهش دهید.
- برای نقاط با نیاز به استاندارد غذایی، انتخاب و زمانبندی طبق گریس H1.
جمعبندی
شکستهای زودرس یاتاقانها معمولاً «بیهوا» رخ نمیدهند؛ نشانههای واضحی در الگوی مصرف گریس، دمای پوسته و ارتعاش از قبل دیده میشود. با ثبت عددی مقدار گریس، فاصلهی تزریق و وضعیت purge در PM و قرار دادن این دادهها کنار روند دما و ارتعاش، میتوان ریشهها را بهصورت سریع و عملی شناسایی کرد: از بیشگریسکاری و کمگریسکاری، تا آلودگی آب/ذرات و ناسازگاری صابونها. پیادهسازی یک روش قدمبهقدم برای استانداردسازی مقدار و فاصلهی تزریق، انتخاب صحیح گریس و پاکیزگی انبار، همراه با پایش مبتنی بر داده و اولتراسونیک، مسیر شما را به سوی کاهش توقفات، افزایش MTBF و بهرهوری بالاتر هموار میکند. موتورازین بهعنوان مرجع تخصصی روانکار در ایران، همراه شما در تأمین گریس مناسب و چیدمان برنامهی روانکاری هوشمند است.
پرسشهای متداول
چطور از روی مصرف گریس بفهمیم زیاد یا کم تزریق کردهایم؟
الگوی ساده این است: اگر بلافاصله پس از تزریق، دمای پوسته بالا رفت و purge زیاد و چسبنده شد، احتمالاً بیشگریسکاری رخ داده است. اگر در فاصلهی بین دو سرویس، Envelope ارتعاش بالا رفت و purge خشک/تیره یا اصلاً دیده نشد، نشانهی کمگریسکاری است. با کاهش/افزایش کنترلشدهی مقدار و مشاهدهی اثر بر دما و ارتعاش، نقطهی بهینه را بیابید.
بهترین بازهی زمانی برای گریسکاری چیست؟
بازهی ثابت برای همهی تجهیزات جواب نمیدهد. از مقدار اولیهی محاسباتی شروع کنید و با توجه به DN، بار و دمای محیط، فاصله را تنظیم کنید. برای سرعتهای بالا، مقدار کمتر و دفعات بیشتر معمولاً بهتر است. نتایج را در PM ثبت و با دما/ارتعاش تطبیق دهید تا بازهی اختصاصی هر یاتاقان مشخص شود.
آیا ارتعاش همیشه زودتر از دما هشدار میدهد؟
نه همیشه؛ اما در بسیاری از خرابیهای Rolling Element، تغییرات Envelope و پیکهای عیب پیش از افزایش محسوس دما دیده میشوند. در بیشگریسکاری یا نامیزانی، ابتدا ممکن است دما و RMS افزایش یابند. ترکیب هر دو شاخص (ارتعاش و دما) در کنار الگوی مصرف گریس، تشخیص مطمئنتری میدهد.
مخلوط کردن گریسها تا چه حد خطرناک است؟
اختلاط صابونهای مختلف میتواند به نرمشدن، جداشدن روغنپایه یا ژلشدن منجر شود و فیلم روانکار را مختل کند. هنگام تغییر برند/گرید، یاتاقان را کاملاً پاکسازی کنید و از اختلاط بپرهیزید. اگر الزام غذایی دارید، از گریسهای H1 همخانواده استفاده کنید و روی تفنگهای گریس برچسبگذاری دقیق داشته باشید.
چه ابزارهای مقرونبهصرفهای برای بهبود روانکاری پیشنهاد میشود؟
علاوه بر فرم PM استاندارد و دماسنج لیزری، ارتعاشسنج دستی با قابلیت Envelope و تفنگ گریس اولتراسونیک، نسبت هزینه/فایدهی عالی دارند. یک داشبورد ساده که مقدار مصرف، دما و RMS/Envelope را کنار هم نشان دهد، اغلب کافی است تا الگوهای خطرناک را زود تشخیص دهید و از توقفهای پرهزینه جلوگیری کنید.
بدون نظر