سنت و نوآوری متعادل کننده فناوری پمپ

Bearing Life چیست؟

منظور ما از زندگی خوب چیست؟ اکثر ما هر بار که تجهیزات را جدا می کنیم، یاتاقان ها را عوض می کنیم تا مهر و موم مکانیکی یا آستین بسته بندی را جایگزین کنیم. آیا این واقعاً کار معقولی است؟ اگر یک دقیقه به آن فکر کنید، هیچ چیز در یاتاقان برای فرسوده شدن وجود ندارد، هیچ بخش فداکاری وجود ندارد. پس چرا بلبرینگ ها خراب می شوند؟

عمر یاتاقان بر اساس تعداد ساعت هایی که طول می کشد تا فلز “خستگی” کند تعیین می شود و این تابعی از بار روی یاتاقان، تعداد چرخش ها و میزان روانکاری است که بلبرینگ دریافت می کند. شرکت های پمپ عمر یاتاقان را بر حسب سال پیش بینی می کنند. به عنوان مثال، شرکت پمپ دوریرون عمر سیصد سال را برای یاتاقان شعاعی پمپ 3 × 2 × 10 ( 75 میلی متر × 50 میلی متر × 250 میلی متر ) در هنگام پمپاژ مایعی با وزن مخصوص “یک” پیش بینی می کند. ” (آب شیرین).

تحمل خستگی

برای درک اصطلاح “خستگی” آزمایشی را انجام خواهیم داد:

یک گیره کاغذ استاندارد را صاف کنید.
کمی آن را خم کنید و سپس آن را رها کنید. متوجه خواهید شد که به حالت صاف باز می گردد. شما می توانید این چرخه را چندین بار (در واقع چندین سال) بدون شکستن (خستگی) فلز تکرار کنید زیرا در حال چرخش فلز در “محدوده کشسان” آن هستید (حافظه ای شبیه به یک قطعه لاستیک دارد).
حالا گیره را خیلی بیشتر خم می کنیم (استرس) می کنیم و متوجه می شوید که به حالت صاف برنگشته است. این بار روی فلز در «محدوده پلاستیکی» آن جایی که حافظه نداشت، تأکید کردید.
اگر فلز را در این محدوده پلاستیکی به جلو و عقب خم کنید، در کمتر از بیست دور ترک خورده و می شکند. این فلز سریعتر خسته می شود زیرا “کار سخت می شود” و شکننده می شود. هرچه با خم کردن فلز بیشتر به آن فشار وارد کنید، سریعتر سخت می شود و می شکند.
شما به تازگی نشان داده اید که خستگی تابعی از استرس و چرخه است.
هنگامی که یاتاقان بر روی یک محور دوار فشار داده می شود، بار از حلقه داخلی (حلقه داخلی) از طریق توپ ها به سطح بیرونی یاتاقان (حلقه بیرونی) منتقل می شود.
هر توپ قسمتی از تنش را به هنگام غلتیدن توپ ها در زیر بار تحمل می کند. همین استرس است که در نهایت باعث خستگی قطعات فلزی می شود.

هنگامی که یک پمپ در بهترین نقطه بازده خود (BEP) کار می کند، تنها باری که بلبرینگ باید تحمل کند عبارت است از:

وزن مجموعه دوار.
تنش ناشی از تداخل بر روی شفت قرار می گیرد.
هرگونه پیش بار بلبرینگ که توسط سازنده مشخص شده است.

یاتاقان ها ممکن است به دلیل اضافه بار از کار بیفتند

واقعیت این است که بیشتر یاتاقان ها بیش از حد بارگذاری می شوند و احتمال خرابی یاتاقان ها به دلیل موارد زیر است:

تداخل اشتباه بین یاتاقان و شفت (شفت خارج از تحمل بود).
ناهماهنگی بین پمپ و درایور آن
شفت های خمیده.
یک عنصر چرخشی نامتعادل.
فشار دادن بیش از حد یاتاقان به سمت آستین مخروطی.
عملکرد پمپ از بهترین نقطه بازده آن (BEP).
انبساط حرارتی شعاعی شافت.
تلاش بیهوده برای خنک کردن بلبرینگ ها با خنک کردن محفظه یاتاقان با شلنگ آب یا سیستم مشابه دیگر. خنک شدن قطر بیرونی یاتاقان باعث کوچک شدن آن، افزایش تداخل و ایجاد استرس اضافی می شود.
کاویتاسیون.
چکش آب.
رانش محوری.
محفظه یاتاقان گاهی اوقات از دور خارج می شود.
طرح های قرقره محور.
ارتعاش تقریباً به هر شکلی.
پروانه بسیار دور از یاتاقان قرار دارد. این یک مشکل رایج در بسیاری از برنامه های میکسر/همزن است.
بلبرینگ بدی عرضه شد. با افزایش قطعات تقلبی که در صنعت پیدا می کنیم، این مشکل بیشتر می شود.

این اضافه بار باعث تولید گرما می شود و گرما یکی دیگر از علل شایع خرابی زودرس بلبرینگ است.

یاتاقان ها ممکن است به دلیل گرما از کار بیفتند

گرما باعث می شود که روان کننده:

کاهش ویسکوزیته، باعث گرمای بیشتر می شود زیرا توانایی تحمل بار را از دست می دهد.
یک باقیمانده “لاک” و سپس “کک” در دمای بالا تشکیل دهید. این “کک کردن” توانایی گریس یا روغن برای روانکاری بلبرینگ را از بین می برد. همچنین ذرات جامد را به روان کننده وارد می کند.

علاوه بر گرمای تولید شده در اثر بارگذاری بیش از حد، گرمای اضافی دریافت می کنیم:

سطح روغن خیلی بالا یا خیلی کم است. اغلب پمپ ها در یک راستا قرار دارند اما تراز نیستند.
بلبرینگ بیش از حد چرب شده بود.
مواد شفت گرما را از پمپاژ به محفظه یاتاقان هدایت می کند. این یک مشکل رایج در پمپ‌های روغن انتقال حرارت است، یا هر زمانی که از کاسه نمد فلزی در یک برنامه استفاده می‌شود و ژاکت خنک‌کننده جعبه پرکننده خاموش یا غیرفعال است.
از دست دادن سیال مانع بین آب بندی های دوتایی باعث افزایش دما می شود که گرما را به بلبرینگ ها باز می گرداند.
یک ژاکت خنک کننده ناموفق در محفظه یاتاقان در اطراف جعبه پر کردن یا تعبیه شده در غده آب بند.
تماس با روغن یا لبه بند روی شفت، درست در کنار بلبرینگ ها.
یک “کوئنچ” خنک کننده ناموفق در یک غده مهر و موم نوع API.

یکی از تولید کنندگان برجسته بلبرینگ بیان می کند که عمر روغن بلبرینگ به طور مستقیم با گرما مرتبط است. روغن غیر آلوده نمی تواند فرسوده شود و در سی درجه سانتیگراد (86 فارنهایت) حدود 30 سال عمر مفید دارد. آنها همچنین بیان می کنند که عمر روغن بلبرینگ به ازای هر ده درجه سانتیگراد افزایش (18 فارنهایت) در دمای روغن به نصف کاهش می یابد.

این بدان معنی است که تنظیم دمای روغن در هر تلاشی برای افزایش عمر مفید یاتاقان های ضد اصطکاک حیاتی است.

دلیل اصلی خرابی بلبرینگ ها

احتمالاً علت اصلی خرابی زودرس بلبرینگ، آلودگی روانکاری بلبرینگ توسط رطوبت و مواد جامد است. 0.002٪ آب موجود در روان کننده می تواند عمر بلبرینگ را تا 48٪ کاهش دهد. شش درصد آب می تواند عمر بلبرینگ را تا 83 درصد کاهش دهد.

روش های مختلفی توسط شرکت های پمپ برای دور نگه داشتن این آب و رطوبت از محفظه یاتاقان استفاده می شود:

یک حلقه فلینگر برای منحرف کردن بسته بندی یا آب بندی نشتی از یاتاقان ها. یک ترتیب احمقانه در بهترین حالت.
گرم نگه داشتن روغن بلبرینگ برای جلوگیری از تشکیل تراکم در داخل کیس یاتاقان. یک سیستم مضحک وقتی در نظر بگیرید که عمر یاتاقان مستقیماً با گرما مرتبط است.
استفاده از یاتاقان های مهر و موم شده “به اصطلاح”. شما می توانید آنها را هر چیزی که می خواهید بنامید، اما مهر و موم هیچ چیز را نمی بندد، به خصوص رطوبت یا آب.
گریس یا آب بند لبه ای که عمر مفیدی در حدود دو هزار ساعت (84 روز در 24 ساعت در روز) دارند و شفت گران قیمت را مستقیماً زیر لب آب بند برش می دهند. مهر و موم دو لبه شفت را در دو مکان برش می دهد.
مهر و موم های لابیرنتی که برتر از مهر و موم های لب هستند اما کاملاً مؤثر نیستند زیرا هنوز در تلاش برای آب بندی با سطوح غیر تماسی هستید که از نظر استاتیک بی فایده هستند.

رطوبت از منابع متعددی به دست می آید:

نشتی بسته بندی به ناحیه بلبرینگ باز می گردد.
به دلیل نشت بسته بندی، از شیلنگ آب برای شستشوی ناحیه استفاده می شود. این شستشو به بدنه یاتاقان پمپ نیز پاشیده می شود.
هنگام آسپیراسیون، هوای مرطوب از طریق درزگیرهای لبه یا لابیرنت وارد می شود که بدنه یاتاقان خنک شود.
یک غده خاموش کننده آب بندی که اغلب دارای بخار، میعانات یا آب خنک کننده است که به بیرون نشت می کند و به یاتاقان شعاعی هدایت می شود.

رطوبت چندین مشکل ایجاد می کند:

سوراخ شدن و خوردگی ریس های بلبرینگ و عناصر نورد که باعث افزایش خستگی اجزای فلزی می شود.
به نظر می رسد هیدروژن اتمی آزاد در آب باعث شکنندگی هیدروژنی فلز یاتاقان می شود و خستگی را تسریع می کند.
امولسیون آب و روغن یک فیلم روان کننده خوب ارائه نمی دهد.

ما مواد جامد را از چند منبع وارد روانکار می کنیم:

سایش قفس مهر و موم فلزی. این قسمتی است که توپ ها را که بین نژادهای بلبرینگ نگه داشته می شوند جدا می کند. اغلب از برنج یا مواد غیر فلزی ساخته می شود.
ذرات ساینده از ریخته گری محفظه یاتاقان خارج می شوند.
غالباً ذرات جامد قبلاً گریس یا روغنی را که ما برای روان کننده استفاده می کنیم آلوده می کردند.
مواد جامد در طول فرآیند مونتاژ به دلیل عدم تمیزی به سیستم وارد شدند.
ذرات معلق در هوا به مهر و موم بلبرینگ نفوذ می کنند.
ذرات فرسوده شده از گریس یا لب بند به داخل یاتاقان ها نفوذ می کنند.

چگونه مواد جامد و رطوبت را از محفظه یاتاقان دور نگه داریم.

داخل محفظه یاتاقان را با اپوکسی یا مواد مناسب دیگری ببندید تا از زنگ زدگی جلوگیری شود و مواد جامد از بدنه فلزی خارج نشوند. اگر این کار را انجام می‌دهید، در استفاده از برخی از روان‌کننده‌های جدید با شوینده‌های بالا مراقب باشید. آنها ممکن است به اندازه کافی قدرتمند باشند تا این پوشش محافظ را حذف کنند.
مهر و موم های گریس یا لابیرنت را با مهر و موم های صورت مثبت جایگزین کنید. در آینده، برای جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه ای هیدروکربنی به این مهر و موم ها نیاز خواهید داشت.
یک محفظه انبساط در خارج از پوشش یاتاقان نصب کنید تا هوا را بپذیرد (تقریباً 16 اونس یا 475 میلی لیتر در یک پمپ فرآیند معمولی) که با افزایش دما بدنه یاتاقان منبسط می شود. بدون این محفظه انبساط تقریباً یک اتمسفر فشار در محفظه یاتاقان ایجاد می شود. این مشکلی برای مهر و موم مکانیکی نیست، اما در طول دوره های طولانی خاموش شدن ممکن است فشار از بین برود.
روغن موجود در محفظه یاتاقان را با نصب یک سیستم گردش روغن و فیلتر ساده یا تعویض مکرر روغن تمیز کنید.

چه زمانی از یاتاقان های توپ و غلتک ضد اصطکاک به یاتاقان های هیدرودینامیکی (آستین) در پمپ گریز از مرکز می روید؟

هر زمانی که عدد DN از 300000 تجاوز کند (برآوری بار بار در دقیقه)
اگر یاتاقان های استاندارد نتوانند عمر L10 25000 ساعت در کار مداوم یا 16000 ساعت در حداکثر بار محوری و شعاعی و سرعت نامی برآورده کنند.
اگر حاصل ضرب اسب بخار و سرعت پمپ در دور در دقیقه 2.7 میلیون یا بیشتر باشد.

در چند سال گذشته کیفیت بلبرینگ های موجود برای تجهیزات دوار کاهش یافته است. ما متوجه شدیم که یاتاقان‌های از پیش بسته‌بندی شده با مقدار زیاد یا بدون گریس حمل می‌شوند. دمای تثبیت تغییر کرده و کیفیت کلی کاهش یافته است. اگر پیشنهادات بالا را بپذیرید، مجبور نیستید یاتاقان‌های خود را به دفعات فعلی تغییر دهید و احتمال خرابی بلبرینگ را کاهش می‌دهید.