شتاير ، النمسا ، مايو 2017.لضمان التشغيل الموثوق للمحامل الدوارة ، يعد التزييت الصحيح عاملاً حيويًا ، وفي كثير من الأحيان يتم تجاهله في الممارسة العملية. الغرض الرئيسي من مادة التشحيم هو فصل الأسطح المعدنية لمكونات المحمل بغشاء تشحيم رقيق لمنع التآكل. في الوقت نفسه ، يقلل فيلم التشحيم من الاحتكاك وبالتالي تبديد الطاقة ، مما يؤدي إلى تقليل استهلاك الطاقة للنظام بأكمله.
يعتبر التزييت عنصرًا حاسمًا في نظام المحمل بالكامل ويجب مراعاته بعناية. حوالي 40 في المائة من جميع حالات فشل المحامل المبكرة ناتجة عن مشاكل التزييت. تتنوع أسباب ذلك وتبدأ بالأخطاء التي تحدث أثناء تثبيت المحامل بالإضافة إلى الصيانة غير الصحيحة ، مثل عدم إعادة التشحيم في الوقت المحدد. يمكن إرجاع بعض المشكلات إلى مرحلة تصميم التطبيق ، مع إيلاء القليل من الاهتمام لترتيب المحمل ونظام التزييت ، لأن نوع المحمل المستخدم يؤثر بشكل عام على متطلبات التزييت. المعايير الإضافية لاختيار زيت التشحيم المناسب هي الحمل ودرجة حرارة التشغيل ودرجة الحرارة المحيطة للمحامل ونطاق سرعة المحمل والتلوث المحتمل للمحامل. بالإضافة إلى العوامل الفنية ، يجب مراعاة تكاليف كل من نظام التشحيم والتزييت الكامل.
باستخدام ثلاثة أمثلة تطبيقية ، يتم توضيح تأثير التزييت على وظيفة المحامل في ما يلي.
محمل أسطواني في ناقل الحركة PTO
كجزء من الاعتبار النظري للمحامل في علبة التروس لإقلاع الطاقة (PTO) ، تم فحص التزييت عن كثب. لقد وجد أنه ، في ظل ظروف التشغيل المحددة ، كانت لزوجة مادة التشحيم منخفضة جدًا بحيث لا يمكن تكوين فيلم تشحيم فعال بدرجة كافية. كان من الممكن أن تكون النتيجة المنطقية زيادة التآكل وتقليل عمر الخدمة. لذلك أوصت NKE باستخدام زيت تشحيم أكثر لزوجة ، أي أكثر سمكًا.
لكي تكون في الجانب الآمن ، تم إجراء اختبار عملي ، حيث تم ملء علبتي تروس متطابقتين بزيوت التشحيم لمقارنتها وتشغيلها لمدة 500 ساعة. في المسح اللاحق ، كانت تغيرات اللون والعلامات الأولية للتآكل واضحة للعيان على الأسطح الوظيفية للمحمل مع زيت أرق (الشكل 2). المحامل التي تعمل بالزيت السميك لم تظهر أي علامات تآكل (الشكل 3).
ثبت أن خوف العميل من أن يؤدي الزيت السميك إلى تبديد طاقة أعلى لا أساس له. على العكس من ذلك: أظهر صندوق التروس بالزيت الأكثر لزوجة خسائر أقل وبالتالي انخفاض درجة حرارة التشغيل. يمكن أن يُعزى ذلك إلى الفصل الأفضل بين الأسطح المعدنية أثناء التشغيل ، مما يعوض احتكاك السوائل المرتفع قليلاً.
محامل دفع كروية في مضخة مياه التبريد لمحطة طاقة حرارية
أثناء التشغيل الاختباري لمضخة مياه تبريد كبيرة - مضخة خرسانية حلزونية ، أي مضخة طرد مركزي بعمود رأسي في مبيت خرساني مصبوب (الشكل 4) - تجاوز المحمل المحوري في نهاية المحرك درجة حرارة التشغيل المسموح بها بشكل متكرر ، مما أدى إلى حدوث تلقائية اغلق. عند الفحص الدقيق ، تم تحديد استخدام مواد التشحيم غير المناسبة لهذا التطبيق على أنه الجاني. كان الزيت المعني زيتًا هيدروليكيًا نقيًا ، والذي لم يفي بأي حال من الأحوال بمتطلبات المحمل من حيث التركيب ، أي الإضافات ، أو اللزوجة.
كانت درجة حرارة التشغيل المرتفعة المقاسة نتيجة مباشرة للتلامس المعدني والاحتكاك الناتج خاصة بين الوجوه الجانبية لعناصر التدحرج والشفتين التوجيهية لغسالات تحديد موضع العمود (انظر محمل الدفع الأسطواني الكروي في الشكل 1). نتج عن ذلك ضرر لا رجعة فيه للمناطق الوظيفية للمحامل في غضون وقت قصير ، مما يمنع في الواقع التشغيل الموثوق به على المدى الطويل. كان لابد من استبدال المحامل بتكلفة كبيرة في الموقع.
من خلال التغيير إلى زيت لزج مناسب تم اختياره لمعلمات التطبيق والاستخدام مع محامل دفع كروية ، تم تحقيق فصل موثوق لأسطح التلامس ودرجة حرارة تشغيل منخفضة. المصنع يعمل الآن بدون أخطاء منذ عام 2009.
مثال 3: محمل كروي ذو أخدود عميق في مضخة لولبية
توفر المضخة اللولبية في هذا المثال الوقود - الزيت الثقيل والخفيف - لمحركات الديزل البحرية. للسماح بضخ الزيت وحقنه في غرفة الاحتراق بسهولة أكبر ، يتم تسخينه أولاً. وبالتالي ، فإن المحامل اللولبية تتعرض أيضًا لدرجة حرارة عالية لزيت الوقود.
لتكون قادرًا على تحقيق مفهوم المحمل البسيط الذي يتطلبه العميل ، أي محمل كروي ذو أخدود عميق مع أختام مدمجة ، تم إجراء تحليل نظري للإعداد. عند درجة حرارة المحمل التي تبلغ +150 درجة مئوية المقدرة مبدئيًا من قبل العميل ، كان الحل المرضي غير وارد: عمر خدمة زيوت التشحيم المحسوب على أساس درجة حرارة التشغيل هذه والعمر المصاحب للمحمل أقل بوضوح من القيم المطلوبة.
بعد مزيد من المشاورات مع العميل ، تم إجراء قياس درجة الحرارة على إعداد اختبار لتحديد ظروف التشغيل الفعلية. وكانت النتيجة درجة حرارة تحمل قصوى "فقط" -130 درجة مئوية. من خلال اختيار شحم التزليق المناسب لنطاق درجة الحرارة هذا بالتعاون مع مُصنِّع مشهور لزيوت التشحيم ، ومن خلال زيادة كمية الشحم في المحمل إلى الحد الأقصى ، يمكن تحقيق عمر الخدمة المحدد.
خاتمة
كما يتضح من الأمثلة المذكورة أعلاه ، يمكن تحسين الموثوقية التشغيلية ومتانة المحامل بشكل كبير من خلال تقييم وضبط التشحيم بشكل صحيح. يساعد هذا أيضًا في تقليل التكاليف الأولية وتجنب التكاليف المرتبطة بفشل التحمل المبكر. كقاعدة عامة ، كلما تم معالجة مسألة التزييت بشكل أسرع ، يمكن التعامل مع المشكلات المحتملة الأسهل والأكثر فعالية من حيث التكلفة أو تجنبها.