बेयरिंग की थकान के कारण विफलता: रोलिंग संपर्क तनाव दरारों और टूटने का कारण कैसे बनता है

औद्योगिक अनुप्रयोगों में होने वाली 60% से अधिक विफलताओं के लिए थकान के कारण होने वाली विफलता ही समय से पहले बियरिंग क्षति का प्रमुख कारण बनी हुई है। रोलिंग एलिमेंट बियरिंग—जिसमें एक आंतरिक रिंग, बाहरी रिंग और रोलिंग एलिमेंट्स शामिल होते हैं (गेंदें या रोलर), और एक पिंजरा—चक्रीय भार के तहत काम करते हैं, जिसमें घूमने वाले तत्व लगातार छल्लों के बीच बलों को संचारित करते हैं।

रोलिंग तत्वों और रेसवे के बीच छोटे संपर्क क्षेत्र के कारण, परिणामस्वरूपहर्ट्ज़ियन संपर्क तनावयह अत्यधिक उच्च होता है, विशेष रूप से उच्च गति या भारी भार की स्थितियों में। तनाव का यह केंद्रित वातावरण निम्नलिखित की ओर ले जाता है:तनाव थकानजिसके परिणामस्वरूप सतह पर गड्ढे, दरारें और अंततः पपड़ी बनकर गिरने लगती है।

तनाव से होने वाली थकान क्या है?

तनाव से होने वाली थकान का तात्पर्य हैस्थानीयकृत संरचनात्मक क्षतिसामग्री की अंतिम तन्यता शक्ति से नीचे बार-बार चक्रीय भार डालने के कारण। जबकि अधिकांश भागसहन करनाजब तक यह लोचदार रूप से विकृत रहता है, सूक्ष्म क्षेत्रों में समय के साथ प्लास्टिक विरूपण होता है, अंततः विफलता शुरू हो जाती है। यह प्रक्रिया आम तौर पर तीन क्रमिक चरणों में घटित होती है:

1. सूक्ष्म दरार की शुरुआत

• यह सतह के नीचे के स्तरों पर (रेसवे की सतह से 0.1-0.3 मिमी नीचे) होता है।

• सूक्ष्म संरचनात्मक खामियों पर चक्रीय तनाव सांद्रता के कारण।

2. दरार का प्रसार

• दरारें धीरे-धीरे अधिकतम अपरूपण तनाव के मार्गों के साथ बढ़ती जाती हैं।

• भौतिक दोषों और परिचालन भार चक्रों से प्रभावित।

3. अंतिम फ्रैक्चर

• सतह पर होने वाली क्षति तब दिखाई देने लगती है जब...स्पैलिंग or खड़ा.

• जब दरारें एक निश्चित आकार तक पहुंच जाती हैं, तो सतह से पदार्थ अलग हो जाता है।

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भारी-भरकम इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए थकान संबंधी विचार

In बड़े मालवाहक वाहन (एलजीवी)औरभारी मालवाहक वाहन(एचजीवी)—विशेष रूप से इलेक्ट्रिक वेरिएंट में—थकान प्रतिरोध और भी महत्वपूर्ण हो जाता है, इसके कारण:

• विस्तृत आरपीएम रेंजइलेक्ट्रिक मोटरें दहन इंजनों की तुलना में व्यापक गति सीमा में काम करती हैं, जिससे चक्रीय लोडिंग आवृत्तियाँ बढ़ जाती हैं।

• उच्चतर टॉर्क आउटपुटअधिक बल संचरण के लिए बेहतर थकान प्रतिरोध क्षमता वाले बियरिंग की आवश्यकता होती है।

• बैटरी के वजन का प्रभावट्रैक्शन बैटरियों का अतिरिक्त भार ड्राइवट्रेन घटकों पर तनाव बढ़ाता है, विशेष रूप सेपहिया और मोटर बेयरिंग.

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तनाव और थकान के प्रमुख योगदानकर्ता

√ प्रत्यावर्ती भार

गतिशील प्रणालियों में बियरिंग लगातार बदलते परिवेश के संपर्क में रहती हैं।रेडियल, अक्षीय और बेंडिंग लोडजैसे-जैसे घूमने वाले तत्व घूमते हैं, संपर्क तनाव चक्रीय रूप से बदलता रहता है, जिससे समय के साथ उच्च तनाव सांद्रता उत्पन्न होती है।

√सामग्री दोष

बेयरिंग सामग्री के भीतर मौजूद अशुद्धियाँ, सूक्ष्म दरारें और रिक्त स्थान इस प्रकार कार्य कर सकते हैं:तनाव संकेंद्रकजिससे थकान की शुरुआत में तेजी आती है।

√खराब स्नेहन

अपर्याप्त या खराब चिकनाई से वृद्धि होती हैघर्षण और गर्मीजिससे थकान प्रतिरोध क्षमता कम हो जाती है और घिसावट की प्रक्रिया तेज हो जाती है।

√गलत स्थापना

स्थापना के दौरान गलत संरेखण, गलत फिटिंग या अत्यधिक कसने से अप्रत्याशित तनाव उत्पन्न हो सकता है, जिससे बेयरिंग का प्रदर्शन प्रभावित हो सकता है।

कठिन अनुप्रयोगों में, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक हेवी-ड्यूटी वाहनों में, लंबे समय तक सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए तनाव थकान को समझना और कम करना आवश्यक है। हालांकि सामग्री और सिमुलेशन प्रौद्योगिकी में प्रगति ने थकान प्रतिरोध को बढ़ाया है, फिर भी उचितबेयरिंग का चयन, स्थापना और रखरखावप्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए ये अभी भी महत्वपूर्ण हैं।

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