Kakovost površine jeklenih kroglic kot ena od osrednjih komponent ležaja ključno vpliva na splošno delovanje ležaja. Zlasti težave, kot so vibracije ležajev, hrup in neobičajni zvoki, so pogosto posledica kakovosti površine jeklene krogle. Danes bo Kangda Steel Balls izvedel poglobljeno razpravo z več vidikov o razmerju med kakovostjo površine jeklene krogle in vibracijami, hrupom in nenormalnimi zvoki ležajev, s ciljem zagotoviti dragoceno referenco za proizvajalce ležajev in uporabnike.
Najprej moramo pojasniti, da so vibracije ležajev, hrup in nenormalni zvoki trije med seboj povezani, a različni koncepti. Vibracije se nanašajo na mehanska nihanja, ki jih povzroča ležaj med delovanjem in jih je mogoče izmeriti s senzorji za vibracije. Hrup je zvok, ki ga zazna človeško uho, ko se ta vibracija prenaša v zrak. Po drugi strani pa se nenormalni zvoki nanašajo na nenavadne zvoke, ki jih oddaja ležaj zunaj običajnega delovanja, kar običajno kaže, da je v ležaju kakšna okvara ali napaka. Veliko število eksperimentalnih študij je pokazalo, da kakovost površine kotalnih elementov pomembno vpliva na vse tri vidike.
Zunanja površina dirkalne poti, notranja površina dirkalne poti in površina krogle so tri kritične kontaktne površine v ležaju. Trenje in interakcija med njima določata delovno zmogljivost ležaja. Vendar pa vpliv teh treh površin na vibracije ležajev, hrup in neobičajni zvok ni enak. Natančneje, zunanja površina dirkalne steze ima najmanjši vpliv, notranja površina dirkalne steze ima naslednjo stopnjo udarca, površina krogle pa ima največji vpliv. Ta sorazmernost (1:3:10) razkriva osrednji položaj kakovosti površine krogle v zmogljivosti ležaja.
Različne napake, ki so prisotne na površini jeklenih kroglic, kot so praske, gruče, jamice, posamezne lise, odrgnine in majhni ravni vrhovi, so pomembni dejavniki, ki povzročajo vibracije ležajev, hrup in neobičajne zvoke. Vzroki za te napake so različni, lahko izvirajo iz napak v materialu, napak med proizvodnim procesom, neustrezne toplotne obdelave ali kontaminacije v okolju uporabe. Ko so te napake razmeroma velike in globoke, povzročajo znatno trenje in udarce med delovanjem ležaja, kar povzroča povečanje vrednosti vibracij ležajnega sklopa in povzroča opazen hrup. Ta vrsta hrupa je običajno neprekinjena in visokofrekvenčna, kar resno ogroža življenjsko dobo in zanesljivost ležaja.
Za primerjavo, ko so napake na površini jeklenih kroglic majhne in plitve, je njihov vpliv na vibracije ležaja relativno majhen. Vendar lahko te drobne napake pod določenimi pogoji kljub temu povzročijo nenormalen hrup v ležaju. Ta neobičajni hrup se običajno kaže kot občasni nizkofrekvenčni zvoki, ki so kljub temu, da niso tako močni kot hrup, vseeno vredni pozornosti. Ker pojav neobičajnega hrupa pogosto pomeni, da obstaja kakšna morebitna napaka ali poškodba znotraj ležaja. Če ukrepi za popravilo ali zamenjavo niso sprejeti pravočasno, lahko to povzroči resnejše posledice.
Med različnimi oblikami pomanjkljivosti kakovosti površine na jeklenih kroglicah, globokimi praskami, grobimi črtami, velikimi pšeničnimi delci, strnjenimi pikami, jamicami in majhnimi ravnimi vrhovi je več značilnih in zelo vplivnih. Te napake imajo običajno velike dimenzije in globine, ki pomembno vplivajo na vibracijsko in hrupno delovanje ležajev. Zlasti napake, kot so globoke praske in grobe proge, ne le zmanjšajo gladkost delovanja ležaja, ampak lahko povzročijo tudi koncentracijo napetosti in poškodbe zaradi utrujenosti znotraj ležaja, s čimer skrajšajo življenjsko dobo ležaja.
Treba je omeniti, da imajo hrup ležaja in nenormalni zvoki, ki jih povzroča kakovost površine jeklenih kroglic, običajno neperiodično značilnost. To pomeni, da pojavljanje teh zvokov ne sledi določenemu časovnemu intervalu ali frekvenci, ampak je naključno in nepredvidljivo. Takšni neperiodični zvoki predstavljajo velike težave pri diagnostiki napak in vzdrževanju ležajev. Zato moramo v praktičnih aplikacijah uporabiti bolj izpopolnjene metode zaznavanja in analize, da natančno določimo vir hrupa ležajev in nenormalnih zvokov, da lahko pravočasno sprejmemo ukrepe za popravilo ali zamenjavo.
