KISSsoft, ISO TR 15144 Teknik Raporu’nda açıklanan ve daha hassas olan Yöntem A’yı kullanarak, Mikropitting’in hesaplanması için bir prosedür sağlayan ilk ticari yazılım ürünü oldu. Basitleştirilmiş Yöntem B hesaplama işlemi de 2010 yılından bu yana mevcuttur. Ayrıca 2018 yılında Teknik Şartname ISO TS 6336-22 olarak yayımlanan TR’nin revize edilmiş baskısı da KISSsoft’ta uygulanmaktadır.
2014 yılında ikinci bir bölüm olan ISO TR 15144-2 yayımlandı. 2018’den beri ISO TR 6336-31 mevcuttur ve dört hesaplama örneği içerir. Bu belge, ISO TS 6336-22’nin uygulamasını pratik örneklerle açıkladığı için önemlidir. KISSsoft’un tam olarak standarda göre hesapladığını doğrulamak için örneklerin tümü yeniden hesaplandı ve KISSsoft ile belgelendi.
ISO TS 6336-22’de belirtilen mikropitting kanıtları, özellikle rüzgâr dişli kutusu imalat endüstrisinde, sertifikasyon kuruluşları tarafından istenmektedir.
Mikropitting fenomeni
- Özgül yağ film kalınlığı λGF
- Dinamik ilave yükler
Film kalınlığı dişli yanakları birbirine değecek kadar küçülürse, yani yağ filmi yüzey pürüzlülüğünden daha ince hale gelir ve karışık sürtünme oluşursa, yüzeyde hasarlar oluşur.
Bir dişli setinin mikropitting riski altında olup olmadığını değerlendirmede kritik faktör, spesifik yağlayıcı film kalınlığı λGF – yani yağlama boşluğu genişliği ile yüzey pürüzlülüğü arasındaki orandır.
Micropitting, diş yanağı yüzeyinden kendi içine doğru ilerleyen çatlak şeklindeki yüzey hasarı ile karakterize edilir. Bunlar, yaklaşık 10 ila 20 µm derinlikte, 25 ila 100 µm uzunluğunda ve 10 µm ile 20 genişliğinde küçük çukurlardır (bu sebeple “mikro çukurlaşma” da denir). Ortaya çıkan gri benekler diş yanağına mat bir görünüm verir.
Mikro çukurlaşma daha çok sertleştirilmiş dişlilerde görünse de aynı zamanda nitrürlenmiş, indüksiyonla sertleştirilmiş veya yüzeyi sertleştirilmiş olmayan dişlilerde de oluşabilir.
Yüzeyden malzeme eksilmesi nedeniyle kavrama profil hatası artar, dişlilerin kalitesinde ve hassasiyetinde genel bir azalmaya yol açar. Bir süre sonra, yüzeyden malzeme kalkması durabilir veya bu süreç devam edebilir.
Bunun neden olduğu hasar, daha yüksek dinamik yüklere neden olabilir ve bu da gürültü seviyelerini artırır veya gerçek çukurlar oluşana kadar dişlere daha fazla yük bindirir.
Yüzeyden kalkan malzeme eğer daha önce yağlayıcı filtresi tarafından elimine edilmezse, rulmanların hasarlanmasına da sebep olabilir. Bu tip bir filtreleme, rüzgâr türbinlerinin imalatında ve işletiminde standart olarak uygulanmaktadır.
Bu nedenle mikro çukurlaşma her zaman dişliler, dişli modifikasyonları ve yağlayıcı için bir boyutlandırma kriteri olarak düşünülmelidir.
Teknik Şartname ISO TS 6336-22
- Özgül yağ filmi kalınlığını tayin etme
- Mikropitting risk analizi
- Yağlama, yüzey yapısı, vb.
ISO TS 6336-22 ayrıca izin verilen spesifik yağlayıcı film kalınlığı λGFP’nin bir tanımını da içerir. Bu veriler, mikro çukurlaşmaya karşı emniyet için güvenilir hesaplamalar yapmayı mümkün kılar.
Teoride, yağ filmi yeterince kalın ise mikro çukurlaşma meydana gelmeyecektir. İzin verilebilecek özgül yağ filmi kalınlığı, hangi yağın özellikle de hangi katkı maddelerinin kullanıldığına, yüzey yapısına ve sertleştirme işlemi gibi diğer parametrelere bağlıdır.
Dişli hesaplama fonksiyonlarının bir parçası olarak optimum kavrama kriterleri, mikro çukurlaşmaya karşı en yüksek güvenlik seviyelerini elde etmek için tanımlanabilir. Ancak, bu hesaplamalara her zaman pratik deneyimin sonuçları dahil edilmelidir.
Ayrıntı derecesi
Yukarıda açıklanan hesaplama yöntemleri iki farklı yaklaşımla uygulanabilir: Normal kuvvet dağılımı, Hertz basıncı ve sıcaklık analizini içeren Yöntem B, standartta verilen şartnamelere uygun olarak profil düzeltme yapılmayan dişliler uygulanabilir.
Alternatif olarak, gerekli değerlerin belirlenmesi için bir temas analizi (kontak analiz- LTCA) kullanılabilir. Bu, ISO standardındaki Yöntem A’ya karşılık gelir.
İkinci seçenek elbette daha fazla zaman ve çaba gerektirir. Ancak şunu da söyleyebiliriz ki; güçlü ve modern bilgisayarlar, bu daha karmaşık yaklaşımı da içeren hesaplamaları hızlıca yapabilir.
Mikro çukurlaşma riskini azaltmak için (örneğin rüzgâr endüstrisinde), günümüzde diş açma genellikle profil düzeltmeleri ile yapılır, bu nedenle pratik deneyimde Yöntem A’nın kullanılması esastır.
KISSsoft’ta uygulama
ISO TS 6336-22’nin yeni versiyonu, son derece etkili, uluslararası kabul görmüş bir hesaplama yöntemi sağlar. Bu, mühendislere yalnızca basit ve kullanımı kolay bir araç değil, aynı zamanda mikro çukurlaşma riski hakkında güvenilir bilgi veren bir araç sağlayacaktır.
Eğer gerçek bir mikropitting riski tespit edilebilirse, tasarım sırasında önceden tedbirler alınabilir ve daha sonra bir sorun oluşması önlenebilir.
Yük Spektrumu Uygulaması
Farklı yükler için hesaplamanın hangi yükle yapılması gerektiği sorusu ortaya çıkar. Maksimum tork ile yapılan bir hesaplama, çok konservatif bir sonuca yol açacaktır (gerçekçi olmayan düşük emniyet).
ISO 6336 yayınında, eş değer tork Teq’nin ISO 6336-6, Ek A’ya göre tanımlanması ve bununla mikropitting hesaplamasının yapılması tavsiye edilir. KISSsoft 2018 versiyonundan itibaren bu yöntem mevcuttur.
Test lisansı için kisssoft@onplus.com.tr adresinden bize ulaşabilirsiniz.
