محامل التشحيم الذاتي: ما هي ولماذا تدوم

في الآلات الدوارة، يعد فشل المحامل هو السبب الرئيسي للتوقف غير المخطط له - وهو المسؤول عن ما يقدر بنحو 40 إلى 50 بالمائة من جميع أعطال المحركات الكهربائية في جميع أنحاء العالم، وفقًا لمعهد أبحاث الطاقة الكهربائية. محامل التشحيم الذاتي تم تصميمها خصيصًا لإزالة أخطاء التشحيم التي تؤدي إلى هذه الإحصائية. إن فهم ماهيتها، وكيفية عمل التشحيم فعليًا داخل المحامل، وما الذي يقتل المحامل قبل الأوان، يمنح مهندسي الصيانة ومصممي المعدات الأساس لاتخاذ القرار الصحيح بشأن المواصفات في كل مرة.

ما هو محمل التشحيم الذاتي؟

A تحمل التشحيم الذاتي عبارة عن محمل عادي مصمم للعمل بدون أي تشحيم خارجي - بدون شحم أو زيت أو فترات صيانة. ويحقق ذلك من خلال دمج مادة التشحيم مباشرة في هيكله، إما كمادة مضافة صلبة داخل مادة المحمل، أو كمصفوفة مسامية تطلق الزيت تحت الضغط والحرارة، أو كبطانة مدمجة تنقل طبقة تشحيم رقيقة إلى العمود أثناء دورانه.

التعريف المهم من الناحية الهندسية: محمل التشحيم الذاتي هو أي محمل يتم الحفاظ على أدائه الاحتكاكي بالكامل بواسطة مواد أو هياكل داخلية للمحمل نفسه، دون الاعتماد على مواد التشحيم المطبقة خارجيًا طوال فترة خدمته المقدرة.

هل تحتاج المحامل إلى التشحيم؟

تتطلب محامل العناصر المتداول القياسية - المحامل الكروية، والمحامل الأسطوانية، والمحامل المدببة - التشحيم دون استثناء. بدون طبقة تشحيم تفصل العناصر المتدحرجة عن مجرى السباق، يحدث اتصال من المعدن إلى المعدن في غضون ثوانٍ من بدء التشغيل، مما يؤدي إلى توليد الحرارة وتنقر السطح والتآكل المتسارع الذي يؤدي إلى الفشل.

يخدم زيت التشحيم الموجود في المحمل التقليدي أربع وظائف في وقت واحد:

• يشكل طبقة هيدروديناميكية تمنع الاتصال المعدني المباشر بين العناصر المتدحرجة والمجاري المائية
• يحمل الحرارة الناتجة عن الاتصال المتداول والاحتكاك الداخلي
• يحمي الأسطح الداخلية من الأكسدة ودخول الرطوبة ووسائط المعالجة المسببة للتآكل
• يعلق ويطرد الحطام وجزيئات التلوث قبل أن يسبب ضررًا كاشطًا

التمييز النقدي: تحمل التشحيم الذاتيs تحقق جميع هذه الوظائف الأربع من خلال بنيتها المادية وليس من خلال الصيانة الدورية. يطلق المحمل البرونزي الملبد الزيت المخزن في ظروف التشغيل؛ يقوم المحمل المبطن بـ PTFE بنقل فيلم النقل إلى العمود؛ يطلق المحمل الموصول بالجرافيت مادة التشحيم عند درجات حرارة عالية عندما يفشل الشحم التقليدي. التشحيم مدمج - ولا تتم إضافته خارجيًا.

لماذا تفشل المحامل: الأسباب الجذرية الستة

يعزو برنامج تحليل فشل المحامل SKF، الذي يعتمد على أكثر من 100 عام من البيانات الميدانية، ما يقرب من 80 بالمائة من حالات فشل المحامل المبكرة إلى أسباب يمكن الوقاية منها. إن فهم هذه الأسباب الجذرية هو الخطوة الأولى نحو تحديد ما إذا كان أ تحمل التشحيم الذاتي أو أن المحمل المشحم تقليديًا هو الاختيار الصحيح لتطبيق معين.

تمثل حالات الفشل المرتبطة بالتشحيم وحدها أكثر من ثلث جميع حالات فشل المحامل المبكرة في الميدان. هذه هي الحالة الهندسية الأساسية ل تحمل التشحيم الذاتيs في التطبيقات التي يكون فيها الوصول إلى الصيانة مقيدًا، يصعب تطبيق فترات التشحيم، أو تؤدي بيئات التشغيل (درجة الحرارة المرتفعة والرطوبة العالية والتعرض للمواد الكيميائية) إلى تدهور مواد التشحيم التقليدية بسرعة.

التلوث: مسرع الفشل الصامت

التلوث هو أكثر حالات فشل المحامل التي يتم الاستهانة بها في البيئات الصناعية. إن وجود جسيم واحد من الحطام الصلب أكبر بمقدار 1 ميكرون فقط من سمك طبقة تشحيم المحمل يكفي لبدء انبعاج السطح على مجرى السباق. في مصانع الأسمنت ومصانع الصلب وعمليات التعدين، تخلق السيليكا المحمولة بالهواء والحطام المعدني ظروف تلوث تقلل من عمر المحمل بنسبة 75 بالمائة أو أكثر مقارنة بظروف اختبار الغرفة النظيفة - بغض النظر عن جودة التشحيم.

مختومة تحمل التشحيم الذاتيs في البناء المركب من البوليمر أو PTFE يوفر ميزة هيكلية هنا: لا توجد حلمات دهنية، ولا توجد منافذ مفتوحة، ولا توجد فترات صيانة تتطلب كسر سلامة الختم. المحمل عبارة عن نظام مغلق من التثبيت إلى نهاية العمر الافتراضي.

الأسئلة المتداولة

هل يمكن استخدام محامل التشحيم الذاتي في التطبيقات عالية السرعة؟

يعتمد ذلك على نوع المحمل. تعمل المحامل البرونزية الملبدة المشبعة بالزيت بشكل جيد عند السرعات المتوسطة إلى العالية (قيم PV تصل إلى 1.8 ميجاباسكال/ثانية للدرجات القياسية). تعتبر المحامل المركبة PTFE أكثر ملاءمة للتطبيقات المتأرجحة أو بطيئة الدوران حيث يكون تكوين الفيلم الهيدروديناميكي محدودًا. تقتصر المحامل الموصولة بالجرافيت بشكل عام على السرعات المنخفضة ولكنها تتفوق في البيئات ذات درجات الحرارة العالية. تحقق دائمًا من القيمة الكهروضوئية المقدرة (سرعة الضغط) للمحمل مقابل الحمل والسرعة المجمعة للتطبيق الخاص بك قبل التحديد.

كيف أعرف متى يحتاج محمل التشحيم الذاتي إلى الاستبدال؟

تشمل المؤشرات الرئيسية زيادة ضوضاء التشغيل أو الاهتزاز، وتشغيل العمود القابل للقياس بما يتجاوز مسافة التشغيل المحددة للمحمل، أو ارتفاع درجة حرارة التشغيل فوق خط الأساس، أو التآكل المرئي على سطح تلامس العمود. بالنسبة لأنواع المعادن الملبدة، تتم الإشارة إلى الاستبدال عندما يصل المحمل إلى حوالي 80 بالمائة من سمك جداره المصمم. تُظهر محامل البوليمر عادةً تآكلًا مرئيًا للسطح أو تغيرًا في الأبعاد في التجويف قبل الفشل.

هل محامل التشحيم الذاتي مناسبة لتطبيقات تجهيز الأغذية؟

نعم - يتم استخدام محامل التشحيم الذاتي القائمة على البوليمر في UHMWPE أو الأسيتال أو PTFE المتوافقة مع إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على نطاق واسع في معالجة الأطعمة والمشروبات على وجه التحديد لأنها تقضي على مخاطر تلوث الشحوم أو الزيوت التي تدخل تيار المنتج. فهي مقاومة للتآكل، وسهلة التنظيف، وغير سامة، ولا تتطلب أي تشحيم قد يؤدي إلى مشكلة الامتثال لسلامة الأغذية. تأكد دائمًا من امتثال إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) أو الاتحاد الأوروبي 10/2011 لدرجة البوليمر المحددة قبل التثبيت في منطقة ملامسة للأغذية.

ما هو عمر الخدمة النموذجي لمحمل التشحيم الذاتي مقارنة بالمحمل المشحم؟

في ظل الظروف المثالية مع التشحيم الصحيح، يمكن لمحمل عنصر التدحرج عالي الجودة أن يدوم أكثر من المحمل العادي ذاتية التشحيم على أساس كل دورة. ومع ذلك، في التطبيقات الواقعية ذات الصيانة المتغيرة، أو البيئات القاسية، أو نقاط التثبيت التي يتعذر الوصول إليها، توفر المحامل ذاتية التشحيم باستمرار عمر خدمة فعلي أطول. تظهر الدراسات من البيانات الميدانية SKF وNSK أن التحول من المحامل المشحمة إلى بدائل التشحيم الذاتي في تطبيقات ناقل التعدين أدى إلى إطالة متوسط ​​الوقت بين عمليات الاستبدال بمقدار 2.5 إلى 4 مرات، وذلك بشكل أساسي عن طريق القضاء على أحداث فشل التشحيم.