베어링이 고장나는 이유와 그 전에 나타나는 경고 신호는 무엇일까요?
롤러 베어링은 크게 두 가지 기전으로 고장납니다. 첫째는 피로 박리(구름 요소와 궤도면의 표면에 반복적인 응력으로 인해 미세 균열이 발생하고, 결국 박리되어 거친 구름면을 형성하는 현상)이고, 둘째는 윤활 실패(구름 요소와 궤도면 사이의 윤활막이 너무 얇아져 금속 접촉을 막지 못하고 마찰열이 발생하여 표면 손상을 가속화하는 현상)입니다. 두 기전 모두 베어링의 정상 작동 온도보다 높은 열을 발생시키며, 이 열은 베어링이 완전히 고장나기 며칠에서 몇 주 전에 감지될 수 있습니다.
핵심은 베어링 온도가 주변 온도보다 30°F 높으면 조기 경고 단계라는 점입니다. 주변 온도보다 60°F 높으면 긴급 교체 시점이며, 90°F 이상 높으면 베어링이 고착되거나 케이지가 파손되기 직전 단계입니다. 이러한 온도 임계값을 통해 예측 가능한 교체 시기를 파악할 수 있으며, 베어링에서 마찰음이 나거나 기계가 진동할 때까지 기다리는 사후 유지보수 방식으로는 이러한 문제를 전혀 파악할 수 없습니다.
+30°F
조기 경보
이번 시즌 내에 교체를 계획하고, 주기적으로 점검하십시오.
+60°F
긴급한
다음 베일링 작업일 전에 교체하십시오. 베어링 수명은 시간 단위로 측정됩니다.
화씨 +90도
비판적인
즉시 정지하십시오. 치명적인 고장이 임박했습니다. 작동을 계속하지 마십시오.
모든 베어링의 위치와 마모가 가장 빠른 베어링은 무엇일까요?
어떤 베어링이 존재하고 어떤 베어링이 먼저 고장 나는지 파악하면 점검 시간을 우선순위화하고 시즌 중 고장이 발생할 가능성이 가장 높은 부분에 시즌 전 예산을 집중할 수 있습니다.
마모도가 가장 심한 경우 2~4시즌마다 교체하십시오.
메인 베일 성형 롤러 샤프트 베어링 — 베일 챔버를 구성하는 3~6개의 대형 롤러는 높은 벨트 장력으로 연속적으로 회전합니다. 각 베어링은 벨트 장력으로 인한 방사형 하중과 작물 압력 변화로 인한 추력 하중을 모두 지탱합니다. 따라서 이 베어링들은 기계에서 가장 우선적으로 점검해야 하는 부품입니다.
구동 롤러 베어링 — PTO 동력을 받는 구동 롤러는 벨트 장력 외에도 구동 시스템의 추가 토크 부하를 감당합니다. 고밀도 베일링 조건에서 열화상 증상이 가장 먼저 나타나는 부품인 경우가 많습니다.
중간 정도의 마모도 - 매년 점검
픽업 릴 샤프트 베어링 — 높은 회전 속도와 작물 잔해 및 먼지에 노출되는 환경은 씰 마모를 가속화합니다. 잔해는 마모된 씰을 통과하여 윤활유 내에서 연마제 역할을 합니다. 50시간마다 점검하십시오.
아이들러 및 텐셔너 베어링 — 메인 롤러보다 지속적인 하중은 낮지만 벨트 장력 변동으로 인한 고주파 진동에 노출됩니다. 아이들러 베어링의 씰은 메인 롤러 씰보다 크기가 작고 내구성이 떨어지는 경우가 많습니다.
마모 감소 - 상태를 모니터링하고 필요시 교체하십시오.
트렁크 도어 힌지 베어링 — 사이클 횟수는 많지만(베일당 완전 개폐 1회) 사이클당 적재량은 적습니다. 윤활유 유지가 주요 유지보수 요건입니다. 고장은 열 발생보다는 적재함 문 작동 시 끽끽거리는 소음으로 나타나는 경우가 많습니다.
네트 랩 암 피벗 베어링 — 간헐적 부하, 저속. 기계의 일반적인 사용 수명이 가장 깁니다. 뻑뻑함을 모니터링하고, 걸림으로 인해 암 이동이 불완전해지면 교체하십시오.
열 테스트: 두 가지 방법, 하나의 결정
열 테스트는 베어링 상태 평가의 주요 도구입니다. 왜냐하면 이 테스트는 베어링이 정상 작동 조건에서 발생하는 열보다 더 많은 열을 발생시키는지 여부, 즉 실제로 중요한 부분을 측정하기 때문입니다. 장비 접근성에 따라 두 가지 테스트 방법이 있습니다.
필요한 장비: 비접촉식 적외선 온도계($25~$60, 철물점에서 구입 가능). 간편하게 조준하고 측정할 수 있으며, 베일러 작동 중에도 안전하게 사용할 수 있습니다.
절차: 정상적인 베일링 작업 30분이 지나면 베일러를 정지시키십시오(동력인출장치(PTO)를 분리하고 회전이 멈출 때까지 기다리십시오). 각 베어링 하우징에 온도계를 대고 온도를 기록하십시오. 정지 후 60초 이내에 측정해야 합니다. 회전이 멈추면 열이 빠르게 발산됩니다.
기준 온도: 또한 주변 공기 온도와 정상 작동하는 베어링(증상이 나타나지 않은 베어링)의 온도를 측정하십시오. 모든 베어링은 작동 온도에서 주변 공기 온도보다 높으므로 비교 기준으로는 주변 공기 온도가 아닌 가장 높은 부하를 받는 정상 작동 베어링을 사용하십시오.
결과: 정상 베어링 온도보다 30°F 이상 높은 베어링은 조기 경고 신호이며, 60°F 이상 높으면 긴급 교체를 의미합니다.
필요한 장비: 아무것도 아닙니다. 손바닥이 아닌 손등을 사용하세요. 손등은 손바닥보다 온도를 더 정확하게 감지할 수 있습니다.
절차: 30분간 베일링 작업을 마친 후, 베일러를 멈추고 60초간 기다립니다. 각 베어링 하우징에 손등을 2초씩 대보고 인접한 베어링과 느낌을 비교합니다. 항상 손등을 사용하세요. 손바닥은 감도가 떨어집니다.
교정 가이드: 베어링 온도가 90~100°F(32~38°C) 정도면 따뜻하지만 잡기 편한 온도입니다(욕조 물 온도와 비슷). 120°F(49°C) 정도가 되면 눈에 띄게 뜨거워져서 2초 안에 손을 떼게 됩니다. 140°F(60°C) 이상이 되면 접촉을 유지할 수 없으므로 즉시 교체해야 합니다.
제한 사항: "따뜻함"(허용 온도)과 "조기 경고"(기준 온도보다 30°F 높음)를 구분할 수 없습니다. 확실하지 않을 때는 적외선 온도계를 사용하십시오.
언제 테스트해야 할까요?
프리시즌: 베일러를 빈 상태로 PTO 최대 속도로 10분간 작동시킨 후, 적외선 온도계를 사용하여 접근 가능한 모든 베어링 위치를 점검하십시오. 이렇게 하면 시즌 시작 시 모든 베어링의 기준 온도를 설정할 수 있습니다.
50시간 간격: 시즌 중 정비 기간 동안 모든 메인 롤러 베어링과 픽업 샤프트 베어링에 대해 열 테스트를 반복하십시오. 시즌 전 기준치와 비교하여 마지막 테스트 이후 기준치보다 15°F 이상 상승한 베어링은 문제가 발생하고 있는 것입니다.
이례적인 사건들 이후: 베일러에 과부하가 걸리는 경우(무거운 슬러그, 전단 볼트 파손, 급정거 등)에는 다음 50개 베일을 처리하는 동안 하중 경로 양쪽의 베어링을 점검하십시오. 충격 하중은 베어링 궤도에 최대 응력을 발생시켜 박리를 유발할 수 있습니다.
윤활유 규격 및 교환 주기: 둘 다 정확하게 맞춰야 합니다
그리스는 구름 요소와 궤도면 사이의 유일한 윤활 장벽입니다. 원래 주입된 그리스와 호환되지 않거나, 점도가 잘못되었거나, 첨가제 구성이 부적절한 그리스를 사용하면 윤활을 전혀 하지 않는 것만큼이나 베어링에 손상을 줄 수 있습니다. 또한 과도한 그리스 주입(씰 면을 넘어 과도한 그리스를 밀어 넣는 것)은 베어링 씰 고장의 주요 원인 중 하나로, 씰이 제자리를 벗어나면서 외부에서 작물 찌꺼기가 베어링 내부로 유입될 수 있습니다.
| 베어링 위치 |
그리스 타입 |
NLGI 등급 |
간격 |
제르크당 금액 |
| 메인 롤러 샤프트 베어링 |
리튬 복합체 EP |
NLGI #2 |
25시간마다 |
2~3회 펌핑 |
| 픽업 샤프트 베어링 |
리튬 복합체 EP |
NLGI #2 |
8시간마다 |
2~3회 펌핑 |
| 트렁크 힌지 핀 |
리튬 착물 또는 몰리브덴 EP |
NLGI #2 |
25시간마다 |
2~4회 펌프질 |
| PTO 샤프트 유니버설 조인트 및 캐리어 |
리튬 복합 EP(저수분 세척) |
NLGI #2 |
8시간마다 |
3~4회 펌핑 |
| 아이들러 및 텐셔너 샤프트 베어링 |
리튬 복합체 EP |
NLGI #2 |
50시간마다 |
1~2회 펌핑 |
기름을 너무 많이 바르면 안 된다는 점에 유의하세요: 그리스가 베어링 내부로 들어가는데, 너무 많이 주입하면 씰을 통해 빠져나가야 합니다. 그리스가 내부에서 씰을 뚫고 나오면서 씰 립을 바깥쪽으로 밀어내어 부분적으로 제자리를 벗어나게 합니다. 그 결과, 씰이 샤프트나 하우징 내부와 완전히 밀착되지 않아 외부에서 작물 먼지와 이물질이 유입될 수 있습니다. 펌프 저항이 확연히 증가하는 시점, 즉 베어링 하우징이 그리스로 가득 차서 그리스가 씰을 누르기 시작하는 시점에 그리스 주입을 중단하십시오. 대부분의 베일러 베어링에는 2~3회 펌핑이면 충분합니다. 작은 베어링의 경우, 5회 이상 펌핑할 때는 반드시 중단하고 씰 면에 그리스가 묻어 있는지 확인하십시오.
레이디얼 플레이 테스트: 수작업으로 베어링 마모 확인하기
레이디얼 플레이 테스트는 열 테스트를 보완하는 방법으로, 특히 베어링이 차갑거나 열 측정이 어려운 경우에 사용됩니다. 이 테스트는 구름 요소와 궤도면이 마모됨에 따라 발생하는 물리적 유격을 측정하며, 마모가 상당히 진행되었지만 아직 상당한 열이 발생하지 않은 베어링을 감지하는 데 가장 신뢰할 수 있는 방법입니다.
방사형 플레이 테스트 절차
1
베일러를 멈추고 PTO를 완전히 분리하십시오. 회전이 완전히 멈출 때까지 기다리십시오. 테스트는 기계를 고정한 상태에서 수행됩니다.
2
각 베어링 위치에서 샤프트 끝단에 접근하십시오. 베어링 하우징에 최대한 가깝게 샤프트를 잡으십시오. 롤러 샤프트의 경우, 보호 덮개를 제거한 상태에서 기계 내부로 손을 넣어야 합니다. 내부 부품에 접근하기 전에 항상 기계가 완전히 정지했는지 확인하십시오.
3
방사형 힘을 가하십시오 (축에 수직으로) 샤프트를 움직여보고 유격이 있는지 확인하십시오. 샤프트를 위아래 및 좌우로 움직여 보십시오. 새 베어링이나 정상적인 베어링의 경우 샤프트는 단단하게 고정되어 있으며 유격이 전혀 느껴지지 않아야 합니다. 0.5mm(약 1/64인치)의 유격은 초기 마모이며, 1mm(1/32인치) 이상의 유격은 교체가 필요한 마모 상태입니다.
4
축 방향 유격도 확인하십시오. (축축을 따라 밀고 당기는 힘). 대부분의 농업용 베어링에서는 축 방향 유격이 정상적이며 예상되는 수준입니다(일반적으로 최대 0.5mm). 리테이닝 링이나 스냅 링이 있는 베어링에서 축 방향 유격이 1mm를 초과하는 경우, 리테이너가 파손되었거나 베어링이 마모되어 구름 요소가 궤도면에서 측면으로 움직이는 것을 나타냅니다.
적합한 교체용 베어링 식별 및 주문
농업용 원형 베일러 롤러 베어링은 거의 대부분 AFBMA/ISO 규격 시리즈 베어링으로, 산업 기계 전반에 사용되는 기본 유형과 동일합니다. 베일러 부품 목록의 OEM 부품 번호는 표준 베어링 번호와 상호 참조되며, 이 베어링은 모든 베어링 유통업체에서 구할 수 있습니다. 일반적으로 동일한 품질 수준에서 장비 판매점을 통해 주문하는 것보다 30~50% 더 저렴하게 구입할 수 있습니다.
방위각 번호 읽기
대부분의 농업용 베어링에는 외륜에 번호가 각인되어 있습니다. 일반적인 형식은 다음과 같습니다. 6205 (깊은 홈 볼 베어링, 내경 25mm, 외경 52mm, 폭 15mm) 6305 (내경은 같지만 단면적이 더 두꺼움) 30205 (테이퍼 롤러 베어링). 첫 번째 숫자는 베어링 유형을 나타내고, 마지막 두 자리는 내경(mm)을 나타냅니다(내경이 코드 04보다 큰 경우 5를 곱하십시오).
압축기 점검 패널 안쪽 라벨에 베어링 번호를 적어 두세요. 매일 아침 7시에 압축기를 주문할 때 필요합니다.
밀폐형 베어링 vs. 개방형 베어링
베일러 롤러 베어링은 개방형(저크를 통해 재윤활 필요) 또는 밀폐형(사전 윤활 처리, 저크 불필요)으로 구분됩니다. 개방형 베어링은 적절하게 윤활 처리하면 수명이 길지만 유지 보수가 필요합니다. 밀폐형 베어링은 유지 보수가 필요 없지만 윤활유 수명이 제한적입니다. 개방형 베어링을 교체할 때는 항상 개방형 베어링을 설치해야 합니다. 저크 윤활을 위해 설계된 위치에 밀폐형 베어링을 설치하면 윤활유 주입이 불가능하여 공장 윤활유가 소모되면 조기에 고장날 수 있습니다.
베어링을 비롯한 베일러의 다른 마모 부품의 전체 교체 일정(벨트, 체인, 갈퀴 등)과 베어링 교체와 전체 샤프트 어셈블리 교체 중 어느 것이 더 비용 효율적인지에 대한 의사 결정 기준은 본 문서에서 다룹니다. 베일러 마모 부품 가이드베일링 작업 중 베어링 고장으로 인해 축 소음, 추적 문제 또는 비정상적인 베일 형성 등의 작동 문제가 발생할 경우, 고장난 특정 베어링을 식별하는 근본 원인 분석 과정은 다음과 같습니다. 베일러 문제 해결 가이드PTO 구동축에 연결되는 기어박스 입력 및 출력축 위치의 베어링 사양은 다음을 참조하십시오. 농업용 변속기 및 PTO 구동계 부품 사양.
교체용 베어링 설치 시 수명을 단축시키는 네 가지 실수
교체용 베어링을 잘못 설치하면 정격 수명의 일부만으로 고장이 발생합니다. 다음 네 가지 설치 오류는 교체용 베어링의 조기 고장 원인의 대부분을 차지합니다.
오류 1: 외부 링을 망치로 두드리는 행위
외륜을 타격하여 베어링을 하우징에 끼워 넣을 때, 구름 요소에 힘이 전달되어 궤도면에 브리넬 자국(움푹 들어간 자국)이 생깁니다. 하우징에 끼워 넣을 때는 외륜을, 샤프트에 끼워 넣을 때는 내륜을 각각 따로 압착해야 하며, 절대로 구름 요소를 통해 힘을 가하지 마십시오.
오류 2: 설치가 오염되었습니다
설치 과정에서 베어링에 먼지, 농작물 잔해 또는 금속 조각이 들어가면 즉시 마모제로 작용합니다. 설치 전에 샤프트 시트와 하우징 내부를 용제와 보풀 없는 천으로 깨끗이 닦으십시오. 새 베어링은 설치 직전까지 포장된 상태로 취급하십시오.
오류 3: 초기 윤활유 충전 없음
새로운 개방형 베어링이라도 최소한의 부식 방지 오일만 주입되어 있을 뿐, 작동 윤활유는 들어 있지 않습니다. 설치하기 전에 그리스 주입구(저크)를 통해 적절한 그리스를 2~3회 펌핑하여 주입하거나, 그리스 주입구가 없는 개방형 베어링인 경우에는 베어링 내부에 수동으로 그리스를 채워 넣으십시오. 작동 초기 몇 분 동안 윤활막이 가장 중요합니다.
오류 4: 첫 번째 작업 후 재확인을 하지 않음
이전 베어링의 마모 홈으로 인해 축에 약간의 테이퍼 또는 버가 있는 경우, 새 베어링을 장착하면 처음 50개의 베일을 생산하는 동안 베어링이 약간 움직일 수 있습니다. 50개의 베일 생산 후 새 베어링의 열 테스트를 실시하고, 기계를 정상 작동시키기 전에 베어링 고정 장치(잠금 칼라, 스냅링 또는 고정 나사)를 다시 조여야 합니다.
롤러 베어링 관련 FAQ
제 베일러에서 규칙적인 쿵쿵거리는 소리가 나는데, 베일이 만들어질수록 소리가 더 커집니다. 어떤 베어링 문제 때문에 이런 소리가 나는 걸까요?+
베일 회전에 맞춰 규칙적으로 울리는 쿵 소리(베일이 한 바퀴 돌 때마다 한 번씩 울리며, 베일이 무거워질수록 소리가 커짐)는 메인 롤러 베어링의 박리 손상에서 나타나는 전형적인 소리입니다. 베어링 궤도면의 박리된 부분은 구름 요소가 지나갈 때마다 미세한 충격을 발생시킵니다. 베일 무게가 증가하면 동일한 압축력을 유지하기 위해 벨트 장력이 증가하고, 이로 인해 베어링 부하가 증가하여 충격음이 비례적으로 커집니다. 쿵 소리의 주파수를 통해 해당 롤러의 회전 속도를 알 수 있으므로, 어떤 롤러가 문제의 원인인지 좁혀나갈 수 있습니다. 쿵 소리의 주파수가 특정 롤러의 축 회전 속도와 일치하면 해당 베어링을 식별한 것입니다. 소리를 이용한 베어링 식별 진단 절차는 베일러 문제 해결 가이드에 나와 있습니다.
자동차 휠 베어링용 그리스를 베일러 베어링에 사용해도 될까요?+
자동차 휠 베어링에 사용되는 그리스는 일반적으로 NLGI #2 리튬 또는 리튬 복합 그리스이며, 이는 대부분의 농업용 베어링에 사용되는 리튬 복합 EP 규격과 호환됩니다. 호환성은 기유 점도와 첨가제 구성에 따라 달라집니다. 호환되지 않는 그리스, 예를 들어 폴리우레아로 증점된 자동차 그리스와 리튬 복합 농업용 그리스를 혼합하면 증점제 시스템이 상호 작용하여 윤활막 강도가 저하될 수 있습니다. 베일러에 리튬 복합 그리스가 채워져 있고 사용 중인 자동차 그리스도 리튬 복합 그리스인 경우(제품 데이터 시트 확인), 한 번의 서비스 주기 동안은 안전하게 사용할 수 있습니다. 다음 서비스 시에는 장기간 혼합으로 인한 영향을 방지하기 위해 동일한 제품으로 교체하고 완전히 세척하십시오. 제품 데이터 시트에서 증점제 호환성을 확인할 수 없는 한 어떤 그리스 제품도 혼합하지 마십시오.
제 건초 압축기가 3년 동안 창고에 보관되어 있었습니다. 사용하기 전에 모든 베어링을 교체해야 할까요?+
3년 동안 보관한 후, 예방 차원에서 점검 없이 모든 베어링을 교체하는 것은 불필요한 비용 낭비입니다. 대신, 보관 기간 동안 발생할 수 있는 두 가지 주요 문제, 즉 부식과 그리스 열화에 초점을 맞춰 시즌 전 철저한 점검을 실시해야 합니다. 샤프트를 손으로 돌려 각 베어링을 점검하십시오. 부식된 베어링은 회전감이 거칠고 마찰음이 들릴 수 있습니다. 그리스 주입구에 새 그리스를 여러 번 주입하여 축적된 열화되거나 습기로 오염된 그리스를 제거하십시오. 그런 다음 장비를 최대 PTO 속도로 15분 동안 공회전시키고 모든 주요 베어링에 대한 열 테스트를 수행하십시오. 이 공회전 테스트 중 과열되는 베어링은 즉시 교체해야 합니다. 공회전 열 테스트에서 표준 기준치를 통과한 베어링은 보관 기간 이전에 이미 마모가 발생하지 않은 한 다음 시즌에 고장 날 가능성이 낮습니다.
롤러 샤프트의 어느 쪽에 베어링이 고장났는지 어떻게 알 수 있나요?+
동일한 축의 두 베어링 위치를 열 테스트하고 온도를 비교하십시오. 고장난 베어링은 반대쪽 축 끝의 베어링보다 눈에 띄게 뜨거워집니다. 보통 30~50°F 정도 더 높습니다. 동일한 축의 두 베어링 모두 온도가 높다면(온도 차이가 10°F 이내인 경우), 두 베어링 모두 고장난 것일 수 있습니다. 이는 이전에 과부하로 인해 축이 약간 휘어져 베어링에 비대칭적인 하중이 가해졌기 때문일 가능성이 높습니다. 이 경우 두 베어링을 모두 교체하고 재설치하기 전에 평평한 표면에서 축을 굴려 직진도를 확인하십시오. 축을 굴렸을 때 흔들린다면 휘어진 것이며, 교정하지 않으면 교체한 베어링에도 계속 손상을 줄 수 있습니다.
고가 브랜드 베어링을 사는 것이 저가형 교체 베어링을 사는 것보다 가치가 있을까요?+
가장 높은 하중을 받고 현장에서 고장이 발생할 경우 가장 심각한 결과를 초래할 수 있는 주요 베일 성형 롤러 베어링에는 프리미엄 브랜드 베어링(SKF, FAG, NSK 또는 이와 동등한 1차 협력업체 제품)을 사용하는 것이 가격 대비 가치가 있습니다. 이러한 베어링은 저가형 수입품보다 내부 공차가 더 정밀하고, 고급 강철을 사용하며, 열처리가 더 일관적입니다. 이러한 모든 요소는 베일 성형 과정에서 발생하는 반복적인 하중을 견딜 수 있는 피로 수명을 직접적으로 연장시켜 줍니다. 하중이 적은 위치(아이들러, 테일게이트 힌지, 네트 랩 피벗)에는 평판이 좋은 유통업체의 저가형 베어링도 충분한 성능을 발휘하며, 가격 차이는 오히려 비용 절감의 기회가 될 수 있습니다. 일반적인 원칙은 축당 하중이 가장 많이 걸리는 두세 곳에는 고품질 베어링을 사용하고, 나머지 부분에는 저가형 베어링을 사용하는 것입니다.
원형 베일러 롤러 베어링은 일반적으로 교체하기 전까지 얼마나 오래 사용할 수 있습니까?+
일반적인 상업용 건초 생산 환경에서 적절하게 관리되는 원형 베일러의 메인 롤러 베어링은 보통 5,000~12,000개의 베일을 생산한 후 열 발생 징후를 보여 교체 시기가 가까워집니다. 최상의 유지 관리 조건(정기적인 윤활, 적절한 그리스 종류 사용, 오염 방지)에서는 일부 베어링이 15,000개 이상의 베일을 생산할 수 있습니다. 하지만 불량한 유지 관리 조건(윤활 주기 미준수, 부적절한 그리스 사용, 씰 손상으로 인한 오염)에서는 동일한 베어링이 2,000~3,000개의 베일 생산 후 교체가 필요할 수 있습니다. 베일 생산량을 추적하고 5,000개의 베일당 메인 롤러 베어링 1~2개를 교체하는 "베어링 교체 예산"을 책정하는 것은 유지 관리가 많이 필요한 상업용 작업에 실용적인 계획 수립 방법입니다. 부하가 적은 위치의 베어링(아이들러, 픽업 샤프트)은 동일한 유지 관리 조건에서 메인 롤러 베어링보다 일반적으로 50~100배 더 오래 지속됩니다.
편집자: Cxm
