यांत्रिक घिसाव को समझना
परिभाषा: मैकेनिकल वेयर क्या है?
यांत्रिक घिसाव यांत्रिक क्रिया द्वारा ठोस सतहों से पदार्थ का क्रमिक निष्कासन, जब सतहें भार के अधीन सापेक्ष गति में होती हैं। घूर्णन मशीनों में, घिसाव बियरिंग्स, गियर्स, सील्स, कपलिंग्स और फिसलने या लुढ़कने वाले संपर्क वाले किसी भी घटक को प्रभावित करता है। थकान या फ्रैक्चर से होने वाली अचानक विफलताओं के विपरीत, घिसाव एक क्रमिक क्षरण प्रक्रिया है जो क्लीयरेंस को बढ़ाती है, आयामी सटीकता को कम करती है, और समय के साथ सतह की विशेषताओं को बदलती है।.
घिसाव तंत्र को समझना मशीनरी की विश्वसनीयता के लिए ज़रूरी है क्योंकि गतिशील पुर्जों वाली सभी यांत्रिक प्रणालियों में घिसाव अपरिहार्य है। हालाँकि इसे पूरी तरह से समाप्त नहीं किया जा सकता, लेकिन उचित डिज़ाइन, स्नेहन, सामग्री का चयन और रखरखाव के तरीक़ों से घिसाव दर को कम किया जा सकता है और पुर्जों का जीवनकाल बढ़ाया जा सकता है।.
प्राथमिक पहनने के तंत्र
1. घर्षण घिसाव
औद्योगिक मशीनरी में सबसे आम घिसाव तंत्र:
- दो-शरीर घर्षण: एक सतह पर जमे कठोर कण विपरीत सतह को खुरचते हैं (रेंगपेपर की तरह)
- तीन-शरीर घर्षण: सतहों के बीच ढीले कण पीसने वाले माध्यम के रूप में कार्य करते हैं
- उपस्थिति: दिशात्मक खरोंचों के साथ चिकनी, पॉलिश सतहें
- दर: कण कठोरता, भार, फिसलन दूरी के अनुपात में
- सामान्यतः: बीयरिंग, गियर, संदूषण के संपर्क में आने वाली सीलें
2. चिपकने वाला घिसाव (गैलिंग/स्कफिंग)
स्नेहक फिल्म के टूटने पर होता है:
- तंत्र: धातु-से-धातु का सीधा संपर्क सूक्ष्म वेल्ड बनाता है
- प्रक्रिया: वेल्डेड जंक्शन टूट जाते हैं, सतहों के बीच सामग्री स्थानांतरित हो जाती है
- उपस्थिति: खुरदरी, फटी हुई सतहें; सामग्री फैली हुई या स्थानांतरित हुई
- प्रगति: एक बार शुरू होने पर यह तेजी से बढ़ सकता है (गंभीर मामलों में विनाशकारी)
- रोकथाम: पर्याप्त स्नेहन, ईपी (अत्यधिक दबाव) योजक, सतह उपचार
3. क्षरणकारी घिसाव
द्रव प्रवाह द्वारा कणों के साथ सामग्री निष्कासन:
- कारण: उच्च-वेग वाला तरल या गैस जिसमें अपघर्षक कण होते हैं
- सामान्यतः: पंप प्ररितक, वाल्व सीटें, पाइपिंग बेंड
- उपस्थिति: सुचारू रूप से अपरदित सतहें, प्रवाह दिशा में सामग्री की हानि
- दर: कण वेग, कठोरता, सांद्रता के अनुपात में
4. संक्षारक घिसाव
रासायनिक हमले के साथ यांत्रिक क्रिया का संयोजन:
- संक्षारण सतह पर ऑक्साइड या अन्य यौगिक परत बनाता है
- यांत्रिक क्रिया परत को हटा देती है, जिससे ताजा धातु उजागर हो जाती है
- नई उजागर सतह पर जंग जारी है
- सहक्रियात्मक प्रभाव: किसी भी तंत्र की तुलना में घिसाव दर अधिक होती है
- रासायनिक रूप से आक्रामक वातावरण में आम
5. फ्रेटिंग वियर
स्पष्टतः स्थिर इंटरफेस पर होता है:
- तंत्र: एक साथ दबाई गई सतहों के बीच लघु-आयाम दोलन गति (माइक्रोमीटर)
- परिणाम: ऑक्साइड मलबे का निर्माण, सतह पर गड्ढे, अंततः ढीलापन
- उपस्थिति: लाल-भूरा (लौह ऑक्साइड) या काला पाउडर; सतह पर गड्ढे
- सामान्यतः: प्रेस फिट, बोल्टेड जोड़, सिकुड़न फिट में कंपन का अनुभव
- रोकथाम: हस्तक्षेप बढ़ाएँ, कंपन कम करें, सतह उपचार
6. गुहिकायन क्षरण
- वाष्प बुलबुले के टूटने से तीव्र स्थानीय दबाव उत्पन्न होता है
- बार-बार शॉक लोडिंग के माध्यम से सामग्री को हटाता है
- पंप प्ररितकों और वाल्वों में आम
- विशिष्ट गड्ढेदार उपस्थिति
घिसाव दर को प्रभावित करने वाले कारक
परिचालन की स्थिति
- भार: उच्च भार से घिसाव दर बढ़ जाती है (अक्सर रैखिक संबंध)
- Speed: प्रति इकाई समय में फिसलने की दूरी पहनने को प्रभावित करती है
- तापमान: उच्च तापमान अधिकांश तंत्रों के घिसाव को तेज कर देता है
- स्नेहन: पर्याप्त स्नेहन नाटकीय रूप से घिसाव को कम करता है
सामग्री के गुण
- कठोरता: कठोर सामग्री घर्षण के प्रति बेहतर प्रतिरोध करती है
- कठोरता: चिपकने वाले पदार्थ के घिसाव और प्रभाव का प्रतिरोध करता है
- Compatibility: असमान सामग्री समान सामग्री की तुलना में कम घिसती है
- सतह खत्म: चिकनी सतहें अक्सर धीमी गति से घिसती हैं (कम घर्षण)
वातावरणीय कारक
- संदूषण स्तर (धूल, कण)
- आर्द्रता और संक्षारक एजेंट
- तापमान चरम
- अपघर्षक या संक्षारक प्रक्रिया सामग्री की उपस्थिति
पहनने का पता लगाना
कंपन निगरानी
- क्रमिक वृद्धि: कुल मिलाकर कंपन महीनों/वर्षों में स्तर धीरे-धीरे बढ़ता है
- उच्च आवृत्ति सामग्री: सतह खुरदरापन से ब्रॉडबैंड कंपन में वृद्धि
- निकासी प्रभाव: विभिन्न हार्मोनिक्स बढ़े हुए खेल से
- घटक-विशिष्ट: असर आवृत्तियों असर पहनने के लिए; गियर मेष आवृत्ति गियर पहनने के लिए
तेल विश्लेषण
- कण गणना: कणों की बढ़ती सांद्रता सक्रिय क्षरण का संकेत देती है
- स्पेक्ट्रोग्राफिक विश्लेषण: तत्व संरचना घिसाव के स्रोतों (गियर से लोहा, बियरिंग से तांबा, आदि) की पहचान करती है।
- फेरोग्राफी: कण आकारिकी घिसाव के प्रकारों (काटना, रगड़ना, थकान) को अलग करती है
- ट्रेंडिंग: वृद्धि की दर घिसाव की गंभीरता को इंगित करती है
आयामी माप
- क्लीयरेंस माप (बेयरिंग प्ले, गियर बैकलैश)
- बेयरिंग जर्नल पर शाफ्ट व्यास माप
- गियर दांत की मोटाई माप
- नए आयामों और पहनने की सीमाओं की तुलना करें
तापमान निगरानी
- घिसाव से घर्षण बढ़ने से तापमान बढ़ता है
- बेयरिंग या गियर तापमान का रुझान
- अचानक परिवर्तन गंभीर क्षरण की ओर संकेत करते हैं
रोकथाम और नियंत्रण
स्नेहन
- सबसे प्रभावी पहनने की रोकथाम विधि
- स्नेहक फिल्म के साथ सतहों को अलग करें
- परिस्थितियों के अनुसार सही चिपचिपाहट का उपयोग करें
- स्वच्छता बनाए रखें
- नियमित स्नेहक प्रतिस्थापन
संदूषण नियंत्रण
- घर्षणकारी कणों को बाहर करने के लिए प्रभावी सीलिंग
- परिसंचारी स्नेहन प्रणालियों में निस्पंदन
- स्वच्छ संयोजन और रखरखाव प्रथाएँ
- पर्यावरण संरक्षण (बाड़े, आवरण)
सामग्री चयन
- उच्च-घर्षण अनुप्रयोगों के लिए घिसाव प्रतिरोधी सामग्री का उपयोग करें
- सतह उपचार (सख्ती, कोटिंग, नाइट्राइडिंग)
- सामग्री अनुकूलता (स्लाइडिंग संपर्क में समान सामग्रियों से बचें)
- बलिदानीय घिसाव सतहें जो आसानी से बदली जा सकती हैं
डिज़ाइन अनुकूलन
- पर्याप्त क्षेत्र के माध्यम से संपर्क दबाव को न्यूनतम करें
- फिसलन कम करें (जब संभव हो तो रोलिंग संपर्क का उपयोग करें)
- सतह की फिनिश को अनुकूलित करें
- घिसी हुई सतहों पर पर्याप्त स्नेहन प्रदान करना
गतिशील पुर्जों वाली सभी मशीनों में यांत्रिक घिसाव अपरिहार्य है, लेकिन उचित स्नेहन, संदूषण नियंत्रण, उपयुक्त सामग्री और अच्छे डिज़ाइन के माध्यम से इसकी दर को नियंत्रित किया जा सकता है। कंपन विश्लेषण, तेल विश्लेषण और आयामी माप के माध्यम से घिसाव की प्रगति की निगरानी से पूर्वानुमानित रखरखाव रणनीतियाँ संभव होती हैं जो खराब होने से पहले ही घिसे हुए पुर्जों को बदल देती हैं, जिससे उपकरण की विश्वसनीयता और रखरखाव लागत दोनों का अनुकूलन होता है।.
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