Investigation of Effects of Contamination on Bearing Life in Rolling Bearings

Year 2021, Volume: 14 Issue: 1, 61 - 73, 31.03.2021

Erol Feyzullahoğlu

https://doi.org/10.18185/erzifbed.716579

Abstract

Bearings in which the elements providing the movement between the surfaces are rolled are defined as rolling bearings. Rolling bearings are often damaged earlier than expected life values due to a number of reasons. It is stated that approximately 15% of the failures in the rolling bearings are due to contamination. Sand, metal particles, metal carbides, etc. that enter between the moving surfaces of the rolling bearings in their working environment cause fatigue of moving surfaces, jams between the cages and deep grooves on the surfaces of the moving parts and abrasion on the bearing surfaces. In addition, these impurities (hard particles) form the circumferential grooves and spot surface tingling on the surface of the rolling elements, raceways and cages. The level of failure on the rolling bearing depends on the hardness, size and amount of foreign particles. In this study, the failures that occur in rolling bearings as a result of contamination have been investigated and determined how the contamination affects the life of rolling bearings and a modified life calculation has been presented for rolling bearings.

Keywords

Rolling bearings, contamination, life, failure

Yuvarlanmalı Yataklarda Kirliliğin Yatak Ömrüne Olan Etkilerinin İncelenmesi

Abstract

Yüzeyler arasındaki hareketi temin eden elemanların yuvarlanması halinde olan yataklar yuvarlanmalı yataklar (rulmanlar) olarak tanımlanmaktadır. Rulmanlar, birtakım nedenlerden dolayı çoğunlukla beklenilen ömür değerlerinden daha önce hasar görürler. Rulmanlardaki hasarların yaklaşık olarak %15’inin kirlilik nedeni ile olduğu ifade edilmektedir. Rulmanların hareketli yüzeylerinin arasına çalıştıkları ortamlarda giren kum, metal talaşı, metal parçacıklar, metal karbürler vb. yabancı partiküller, rulmanlarda aşınma oluşturmasının dışında hareketli yüzeylerin yorulmasına, kafesler arasında sıkışmalara ve hareketli parçaların yüzeylerinde derin yivlerin oluşmasına da neden olmaktadır. Ayrıca bu yabancı maddeler (sert partiküller) yuvarlanma elemanları, bilezikler ve kafeslerin yüzeyinde çevresel olarak oluklanma ve noktasal olarak yüzey karıncalanması da oluşturmaktadır. Rulmanda oluşan hasarın seviyesi yabancı partiküllerin sertliğine, büyüklüğüne ve miktarına bağlıdır. Bu çalışmada, kirlilik neticesinde yuvarlanmalı yataklarda oluşan hasarlar incelenerek kirliliğin yuvarlanmalı yatakların ömrüne nasıl etkidiğini belirlenmiş ve bu durumlar için yuvarlanmalı yataklarda geliştirilmiş ömür hesabı sunulmuştur.

Keywords

Yuvarlanmalı yataklar, kirlikik, ömür, hasar

References

• Akkurt, M. (2012). “Makina Elemanları Cilt 1”, Birsen yayınevi, İstanbul.
• Cürgül, İ. (2020). “Makina Elemanları ve Çözümlü Problemleri Cilt 2”, Birsen yayınevi, İstanbul.
• Gabelli, A., Moreles, G., Ioannides, S. 2010. “Lubrication and contamination effects on bearing life”, Evolution, 3, 25-31.
• Gabelli, A., Doyer, A., Moreles, G. 2015. “The modified life rating of rolling bearings: A criterion for gearbox design and reliability optimization”, Power transmission engineering, 3, 46-54.
• Ioannides, E., Harris, T.A. 1985. “A new fatigue life model for rolling bearings”, Journal of tribology, 107, 367-377.
• Ioannides, E., Bergling, G., Gabelli, A. 1999. “An analytical formulation for the life of rolling bearings”, Acta Polytech. Scand., Mech. Eng. Ser., 137, 58–60.
• ISO 281:2007, Rolling bearings-Dynamic load ratings and rating life.
• Rolling Bearing Damage, Recognition of damage and bearing inspection, Publ. No. WL 82 102/2 Esi, FAG Bearings Corporation, 1996.
• https://www.skf.com Son Erişim Tarihi: 01.03.2020
• Takemura, H., Matsumoto, Y., Murakami, Y. 2000. “Development of a New Life Equation for Ball and Roller Bearings”, Journal of commercial vehicles, 109 (2), 261-267.
• https://www.timken.com/tr/products/ Son Erişim Tarihi: 01.03.2020