Mexanik aşınmanı başa düşmək
Mexanik aşınma bərk səthlərdən materialın mexaniki hərəkət yolu ilə kəsilməsi, bu səthlərin yük altında nisbi hərəkətdə olması zamanı. Fırlanan maşınlarda bu dayaqlar, gears, seals, couplings və sürüşmə və ya yuvarlanma təmasında olan hər hansı komponent. Qəfil qırılmanın yorğunluq və ya qabaqlanan kəsilməsi fərqli olaraq, aşınma tədricən keyfiyyətin azalmasıdır: o, açıqlıqları genişləndirər, ölçü dəqiqliyini erodə edər və səthin strukturunu zamanla dəyişdirər, vibrasiya tədricən yüksəltər, ta ki performans və ya etibarlılıq zəiflənə. Hərəkətli hissələri olan hər maşın aşındığı üçün, mühəndislik məqsədi heç vaxt aşınmanı ləğv etmək deyil, bəlkə onun sürətini idarə etməkdir.
1. Tərifi və Niyə Aşınma Əhəmiyyətlidir
Səthlər əlaqə və hərəkətdə olduğu yerdə aşınma qaçılmazdır, lakin onun sürəti dizayn, sürtkü, materiallar və ətraf mühit asılı olaraq bir çox dərəcə dəyişir. Yaxşı sürtkü ilə, az yüklənmiş jurnal daşıyıcısı onilliklər müddətində işləyə bilər; eyni həndəsi yağdan məhrum və ya çirkli sürtkü ilə qidalanmış günlər ərzində vaxtından tez xarab ola bilər. Aşınmanı idarə etmək buna görə də maşın etibarlılığının mərkəzində yerləşir və onun irəliyişini izləmək vəziyyətin monitorinqi and proqnozlaşdırıcı baxıməsaslarından biridir. Əslində dizayn, sürtkü, material seçimi və texniki xidmət aşınmanı durdura bilməz, lakin birlikdə onun sürətini minimuma endirir və komponent ömrünü maksimuma çatdırır.
2. Əsas Aşınma Mexanizmləri
Aşınma tək bir hadisə deyil. Bir neçə fərqli mexanizm — çox vaxt eyni zamanda — işləyir, hər birinin öz səbəbi, görünüşü və həlli var.
Abrasiv aşınma
Sənaye maşınlığında ən yaygın mexanizm, sərt zərrəciklər və ya asperiyalıqlar tərəfindən materialı sürüyərək ayrıldığı zaman:
- Həm cismli aşındırma: Sərt zərrəciklər və ya kobud sərt səth, zəmzəmə kağızı kimi yumşaq əks səthi qoşqulayır.
- Üç cismli aşındırma: Səthlər arasında tutulmuş boş zərrəciklər öyün kimi fəaliyyət göstərir.
- Görünüş: Hamar, parlaqlı səthlər hərəkətə uyğunlaşdırılmış istiqamətli cızmalar daşıyır.
- Qiymət: Zərrəcik sərtliyinə, təmas yüküno və sürüşmə məsafəsinə təxminən mütənasibdir.
- Adətən: dayaqlar, dişlilər və kontaminasiyaya məruz qalan sıxaclar.
Yapışqan Yıpranma (Aşındırma / Sürtümə)
Qoruyucu yağlayıcı film sırası pozulduqda və metal metal ilə təmas etdikdə baş verir:
- Mexanizm: Birbaşa metal-metal təması asperity uclarında mikroskopik soyuq kaynaqları əmələ gətirir.
- Proses: Bu qaynaqlı əlaqələr hərəkət davam edərkən ayrılır və materialı bir səthindən digərinə ötürür.
- Görünüş: Kütləvi, cırılmış səthlər əsmərə qatılan və ya ötürülən materialə sahib.
- Tərəqqi: Bir dəfə başladıqdan sonra tez inkişaf edə bilər, ciddi hallarda fəlakətli hala gələ bilər (yapışdırma).
- Qarşısının alınması: Kafi yağlayıcı, ekstrem təzyiq (EP) qatqıları və səthi müalicələr.
Eroziv aşınma
Sürüklənən hissəcikləri daşıyan axan maye tərəfindən çıxarılan material:
- Səbəb: Yüksək sürətli maye və ya qazın abraziv hissəciklərlə dolmuş şəkildə səthhə dəymə.
- Adətən: pump impellers, klapan yataqları və boru bükülmələri.
- Görünüş: Sürüşmə istiqamətində yönəldilmiş material itkisi ilə smuşdurulmuş səthlər.
- Qiymət: Hissəciklərin sürətinə, sərtliyinə, konsentrasiyasına mütənasibdir
Koroziv aşınma
Kimyəvi hücum mexaniki hərəkətlə birlikdə fəaliyyət göstərir:
- Korroziya səthdə oksid və ya digər birləşmə qatı əmələ gətirir.
- Mexaniki sürtümə bu qatı çıxarır, təzə metalı açır.
- Korroziya daha sonra yeni açılmış səthində davam edir və siklus təkrarlanır.
- İki mexanizm sinergistikdir — birləşmiş dərəcə hər birinin ayrıca fəaliyyət göstərdiyi cəmidən çoxdur.
- Kimyəvi olaraq aqressiv proseslərin mühitində çox yayılmışdır.
Fretting Wear
Sabit kimi görünən, lakin əslində mikro-osilasyon sürətində olan interfeysdə baş verir:
- Mexanizm: Vibrasiya altında bağlı səthlər arasında kiçik amplitudlu salınım hərəkəti (mikrometr).
- Nəticə: Oksid qalıqları, səthin çökəlməsi və birləşmənin tədricən boşalmması.
- Görünüş: Qırmızı-qonur (dəmir oksid, "kakao") və ya qara toz, yerel çökəlmə ilə.
- Common at: sıxılma oturmalar, cıvata birləşmələri və vibrasiyaya məruz gələn büzülmə oturmalar.
- Qarşısının alınması: Girişi artırın və ya bərkitmə yükünü artırın, vibrasionu azaldın və səthi müalicə tətbiq edin. Dayağın oturmasında sürüşmə, mexaniki boşluq.
Kavitasiya eroziyası
- Buxar qabarcıqları səthin əleyhinə çökür, intensiv, yüksək lokal təzyiq sıçrayışları yaradır.
- Təkrarlanan mikro-reaktiv şok yükü materiala yorğunluq verir və onu çıxarır.
- Nasos impellerləri və NPSH marjasının yaxınında və ya altında işləyən klapanlarda yaygındır.
- Fərqli şəkildə bulaşmış, çökəkli görünüş yaradır; bu birbaşa bağlıdır kavitasiya və aşağı axın tərəfindən ağırlaşır təkrar dövriyyə.
3. Aşınma Sürətinə Təsir Edən Faktorlar
Əməliyyat şərtləri
- Yüklə: Daha yüksək təmas yüklərinin aşınma sürətini artırması, çox vaxt təxminən xətti olaraq (Archard-ın aşınma qanununa görə).
- Sürət: Daha böyük sürüşmə məsafəsi vahid zaman üçün material itkisini və fraksiyonal isitmə artırır.
- Temperatur: Daha yüksək temperaturlar əksər aşınma mexanizmlərinə sürətlənmə verir və səyidini incəltir.
- Yağlama: Uyğun zeytinin istifadəsi ən güclü dəyişən, çox vaxt aşınmanı böyüklük dərəcəsi ilə azaldır.
Material xassələri
- Sərtlik: Daha sərt səthlər aşındırıcı aşınmaya daha yaxşı müqavimət göstərir.
- Sərtlik: Yapışdırıcı aşınma və təsir zədinə müqavimət göstərir.
- Uyğunluq: Fərqli cütləşən materiallar ümumiyyətlə eyni cütlərdən daha az aşınır, onlar həddən artıq çatlamağa meyillidir.
- Səthin bitişmə: Hamar səthlər tipik olaraq daha yavaş aşınır, çünki onlar daha aşağı təslim və təmiz oturur.
Ətraf Mühit Faktorları
- Çirklənmə səviyyəsi (toz, qum, proses hissəcikləri).
- Rütubət və korroziv agentlər.
- Ekstrem temperatur şəraiti.
- Aşındırıcı və ya kimyəvi cəhətdən təcavüzkar proses mühitinin olması.
4. Yıpranmanın Aşkarlanması
Yıpranma tədricən baş verdiyi üçün, alarmı gözləmək əvəzinə bir neçə tamamlayıcı parametrdə tendensiyaları izləməklə ən erkən aşkar edilir.
Vibrasiya Monitorinqi
- Tədricən artış: Ümumi vibrasiya səviyyələri aylar və ya illər ərzində yavaş-yavaş artır.
- Yüksək tezlikli məzmun: Kobud səthlar geniş spektrli və yüksək tezlikli vibrasiyaları yüksəldir.
- Boşluq təsirləri: Artan oyunqarlıq çoxsaylı harmoniklər işçi sürətin — boşlarlığın xarakterik əlaməti.
- Komponent-spesifik imzalar: rulmanların nasazlıq tezlikləri rulman yıpranması üçün və dişli cütləşmə tezliyi dişli yıpranması üçün yan zolaqlı işarələr mənbəyi müəyyən edir.
Hər bir tədqiqatı saxlanılmış əsas ilə müqayisə etmək bu göstəriciləri erkən xəbərdarlıq sisteminə çevirən şeydir və trend təhlili vəziyyətin nə qədər sürətlə pisləşdiyini göstərir.
Yağ təhlili
- Zərrəcik sayımı: A rising particle concentration signals active wear.
- Spektrografik analiz: Elementar tərkib mənbəyi olan imzalayır — sənədlərdən dəmir, rulman qəfəsindən mis, sıraları azot.
- Ferroqrafiya: Zərrəciklərin forması və morfoloji cəhətdən kəsmə, sürüşmə və yorğunluq yıpranmasını ayırd edir.
- Trend: Artış sürəti, sadəcə səviyyə deyil, cidiyə işarə edir.
Ölçü Ölçüsü
- Sərbəstlik kontrolleri (rulman boşluğu, dişli Əks reaksiya).
- Rulman jurnaları ilə şaft diametrinin ölçülməsi.
- Dişlinin dişinin qalınlığının ölçülməsi.
- Yeni ölçülərlə və nəşr olunmuş yeyilmə limitləri ilə müqayisə.
Temperaturun monitorinqi
- Yeyilmədən qaynaqlanmış sürtünmənin artması komponent temperaturesini yüksəldir.
- Rulman və dişli temperaturesinin trendləri yavaş dəyişimi izləyir.
- Tədərici temperatur dəyişikliyi çox vaxt ciddi, sürətlənən yeyilməyə keçidi göstərir.
5. Profilaktika və Nəzarət
Yağlama
- Bütün yeyilmə-əngəlləmə metodlarının ən təsirli üsulu.
- Düzgün sürtkü filmi səthləri bir-birindən ayrı tutur.
- Yük, sürət və temperatur üçün doğru viskozluğu istifadə edin.
- Təmizliyi saxlayın və sürtkünü cədvələ uyğun olaraq əvəz edin.
Çirklənməyə nəzarət
- Abraziv hissəcikləri çıxarmaq üçün təsirli möhürlənmə.
- Sirkulelyasiya yağ sistemlərində filtrasiya.
- Səlis montaj və texniki xidmət təcrübələri.
- Ətraf mühit qoruması — qoruyucu qaplamalar və örtüklər.
Material seçimi
- Yüksək yeyilmə istismarlığı üçün yeyilməyə davamlı materialları təyin edin.
- Səth işləməsini tətbiq edin — möhkəmləşdirmə, örtüklər, nitridasyon.
- Gəzəciyə qarşı olan uyğunluq üçün (fərqli) materialları birləşdirin.
- Ucuz və asanlıqla əvəz edilə biləcək fəda yeyilmə səthlərini istifadə edin.
Dizayn optimallaşdırılması
- Fidan rulman sahəsi təmin etməklə təmas təzyiqini azaldın.
- Mümkün olduğu qədər sürüşmə yüklənməsini yuvarlanan təmasa üstün tutun.
- Səth bitişini optimallaşdırın.
- Yağlayıcının hər bir aşınma səthinə etibarlı şəkildə çatdırıldığını təmin edin.
Titreşim analizi aşkarlama ilə idarəçiliyi birləşdirən praktik əlaqədir, çünki çoxlu aşınma ilk öncə titreşimdə yavaş artım kimi özünü göstərir. Sahada, belə mobil iki kanallı analizator, məsələn Balanset-1A texnikiyə maşının öz rulmanlarındakı spektrləri işçi sürətində qeyd etməyə, aşınmış rulman və aşınmış dişli imzalarını təcrid etməyə imkan verər balanssızlıq, və — yüksələn titreşimin aşınmadan ziyada balanslaşdırma məsələsinin olduğu ortaya çıkdıqda — onu sökülmədən yerində düzəlt. Yoxlama tezliyini planlaşdırmaq üçün, rulman L10 ömür kalkulyatoru rulmanın faktiki yükü altında yuvarlanma-təmas yorğunluğundan nə qədər yaşayacağını qiymətləndirir və titreşim-trend qalan-ömür estimatoru aşınmış komponentin siqnal həddinə nə zaman çatacağını proqnozlaşdırır.
Xülasə etmək üçün, mexaniki aşınma hərəkətli hissələri olan hər hansı maşında qaçılmazdır, lakin onun sürəti yağlama, kontaminasiya nəzarəti, düzgün material seçimi və yaxşı dizayn vasitəsilə mühəndisə tam nəzarət altındadır. Onun irəliləməsini titreşim analizi, yağ analizi və ölçü yoxlamaları ilə izləmək, aşınmış hissələrin uğursuzlaşmadan əvvəl proqnostik dəyişdirilməsini mümkün edir — həm etibarlılığı, həm də texnikin xərclərini optimallaşdıraraq.
