چگونه می توان مقاومت سایشی بلوک های پشتیبانی شفت را بهبود بخشید؟

چگونه می توان مقاومت سایشی بلوک های پشتیبانی شفت را بهبود بخشید؟

سلام! بسیاری از مهندسین طراحی مکانیک و پرسنل تعمیر و نگهداری تجهیزات اغلب هنگام استفاده با این معضل مواجه می شوندبلوک پشتیبانی شفتs: "با وجود اینکه ما بلوک های نگهدارنده فلزی را انتخاب کردیم، چرا شیارهای سایشی فقط پس از مدت کوتاهی ظاهر می شوند و باعث می شوند شفت به طور یکنواخت کار کند؟" برخی تصور می کنند که "مواد سختی بالاتر به طور خودکار به معنای مقاومت در برابر سایش بهتر است"، بدون توجه به سازگاری مواد با شرایط عملیاتی. برخی دیگر بر این باورند که «صیقل دادن ساده سطح کافی است» و در نظر نمی گیرند که روغن کاری و طراحی ساختاری چگونه بر سایش تأثیر می گذارد. برخی دیگر صرفاً بر روی تعویض قطعات در طول تعمیر و نگهداری تمرکز می کنند، غافل از اینکه بهینه سازی طراحی اولیه می تواند سایش را در منبع آن کاهش دهد. در واقع، مقاومت در برابر سایشبلوک پشتیبانی شفتs از اثرات ترکیبی "خواص مواد، عملیات سطحی، طراحی ساختاری و نگهداری روغنکاری" ناشی می شود. به عنوان مثال، در تجهیزات انتقال گرد و غبار، بلوک های نگهدارنده بدون آب بندی می توانند سه برابر سریع تر سایش شوند. حتی با{2}}مصالح با استحکام بالا، طراحی ساختاری نامناسب ممکن است به دلیل تمرکز تنش باعث سایش سریع موضعی شود. امروز، ما به طور سیستماتیک استراتژی‌های اصلی و روش‌های عملی را برای بهبود بررسی خواهیم کردبلوک پشتیبانی شفتمقاومت در برابر سایش

اول، درک کنید: 3 علت اصلیبلوک پشتیبانی شفتبپوشید
برای بهبود مؤثر مقاومت در برابر سایش، بدانید که سایش صرفاً ناشی از "سختی ناکافی" نیست. ارتباط نزدیکی با نوع اصطکاک، سازگاری عملیاتی و طراحی ساختاری دارد.

1. حالت اصطکاک نامناسب: اصطکاک خشک "قاتل شماره یک" است
حالت اصطکاک بین شفت و بلوک پشتیبانی مستقیماً میزان سایش را تعیین می کند:
اصطکاک خشک:بدون روانکاری، سطوح فلزی به طور مستقیم در تماس هستند (ضریب اصطکاک 0.15-0.3). برآمدگی های میکروسکوپی روی یکدیگر خراشیده می شوند و به راحتی باعث "ساییدگی ساینده" و "سایش چسب" می شوند. سایش ماهانه می تواند بیش از 0.1 میلی متر باشد.
روانکاری مرزی: روانکاری ناکافی فقط لایه های روغن موضعی را تشکیل می دهد (ضریب اصطکاک 0.05-0.1). عملکرد طولانی مدت همچنان باعث ساییدگی ناشی از پارگی فیلم می شود.

روانکاری سیال:یک فیلم روغن کامل سطوح فلزی را جدا می کند (ضریب اصطکاک 0.001-0.005). سایش فقط از آلاینده ها سرچشمه می گیرد و سایش سالانه زیر 0.01 میلی متر قابل کنترل است.

2. عدم تطابق شرایط عملیاتی و مواد: سازگاری نامتعادل سایش را تسریع می کند
اضافه بار:مقاومت فشاری مواد به زیر بار واقعی می‌رسد و باعث تغییر شکل پلاستیک سطح و "ساییدگی فرورفتگی" می‌شود.
ناسازگاری دما:سختی فولاد معمولی در دماهای بالا بیش از 20٪ کاهش می یابد، در حالی که چدن در دماهای پایین شکننده می شود-هر دو باعث تشدید سایش می شوند.
اثرات خوردگی:در محیط‌های مرطوب یا اسیدی/قلیایی، لایه‌های خوردگی روی سطوح بلوک نگهدارنده ایجاد می‌شوند. هنگامی که این لایه ها جدا می شوند، 2 تا 5 برابر سریعتر از شرایط خشک باعث "ساییدگی خوردگی" می شوند.

3. اشکالات طراحی سازه: تمرکز تنش موضعی باعث سایش غیر طبیعی می شود
تمرکز استرس:لبه‌های راست-زاویه در رابط‌های شفت-یا سطوح تکیه‌گاه پلکانی باعث تمرکز تنش موضعی می‌شوند (ضریب 2-3)، که باعث سایش خستگی می‌شود.
مناطق مرده روانکاری:عدم وجود سوراخ های روغن کاری، شیارهای روغن، یا موقعیت نامناسب باعث روانکاری ناکافی در مناطق تماس می شود. کاستی های آب بندی: گرد و غبار و آلاینده هایی که وارد شکاف های تماس می شوند باعث "ساییدگی ساینده" می شوند و سرعت را 3 تا 10 برابر افزایش می دهند.

دوم، پنج روش اصلی برای افزایش مقاومت در برابر سایش
رسیدگی به علل سایش نیازمند بهینه سازی سیستماتیک در پنج بعد است: انتخاب مواد، عملیات سطح، ساختار، روانکاری و آب بندی.
طراحی ساختاری بهینه: به حداقل رساندن تمرکز تنش و مناطق مرده روانکاری
طراحی منطقی سازه اساساً با تمرکز بر سه اصل اصلی از سایش موضعی جلوگیری می کند: کاهش تمرکز تنش، اطمینان از پوشش روغن کاری، و انطباق با الگوهای حرکت:
- کاهش تمرکز استرس:
برای جلوگیری از تمرکز تنش در گوشه‌های تیز، - لبه‌ها را در رابط‌های شفت/موار با شعاع r بزرگ‌تر یا مساوی 0.5 میلی‌متر گرد کنید (شعاع را برای بارهای سنگین‌تر افزایش دهید؛ r بیشتر یا مساوی 1 میلی‌متر برای کاربردهای سنگین-). سطوح نگهدارنده باید مسطح (صافی کمتر یا مساوی 0.02mm/m) بدون پله یا فرورفتگی باشد. برای بلوک های تکیه گاه تقسیم، ناهماهنگی در اتصالات باید کمتر یا مساوی 0.01 میلی متر باشد تا از خراشیدن شفت در طول چرخش جلوگیری شود. برای بلوک‌های تکیه‌گاهی که بارهای محوری طولانی‌مدت را تحمل می‌کنند، شیارهای حلقوی (عرض 2-5 میلی‌متر، عمق 1-2 میلی‌متر) را روی سطح تکیه‌گاه قرار دهید تا تنش محوری توزیع شود و از سایش موضعی فرورفتگی جلوگیری شود.

بهینه سازی کانال های روغن کاری:برای سناریوهای روانکاری گریس، سوراخ های روغن کاری φ3-6 میلی متر (ارتباط با سوراخ شفت) در کنار یا بالای بلوک پشتیبانی طراحی کنید. شیارهای روغن حلقوی ماشین (عرض 5-8 میلی متر، عمق 0.5-1 میلی متر) روی دیواره داخلی سوراخ شفت. این شیارها باید ناحیه تماس اولیه بین شفت و بلوک نگهدارنده (تقریباً 2/3 محیط سوراخ شفت) را بپوشانند تا از توزیع یکنواخت چربی اطمینان حاصل شود. برای سناریوهای روانکاری روغن نازک، پورت های روغن باید در هر دو انتهای بلوک پشتیبانی نصب شوند. یک شیار روغن حلزونی (سرب 10-20 میلی متر) باید روی دیواره داخلی سوراخ شفت ماشین کاری شود. این اجازه می دهد تا روغن روان کننده سطح تماس را بپوشاند زیرا شفت می چرخد ​​در حالی که گرمای اصطکاک را از بین می برد.

انواع حرکت مناسب:- برای حرکت شفت چرخشی، تناسب بین سوراخ بلوک تکیه گاه و شفت باید در H7/f6 کنترل شود (خلاصه 0.01-0.03 میلی متر). فاصله بیش از حد ممکن است باعث تکان شفت و افزایش اصطکاک موضعی شود، در حالی که فاصله ناکافی ممکن است منجر به روانکاری ناکافی و اصطکاک خشک شود. برای حرکت شفت خطی، سوراخ بلوک نگهدارنده باید دارای یک پخ راهنمای 30-45 درجه (طول 2-5 میلی متر) باشد تا از خراشیدن لبه های سوراخ در حین حرکت شفت جلوگیری کند. برای به حداقل رساندن مقاومت اصطکاک خطی، دیواره داخلی حفره نیاز به پرداخت به زبری سطح Ra کمتر یا مساوی 0.8μm دارد.

سوم، راه حل های افزایش مقاومت در برابر سایش برای شرایط عملیاتی مختلف
1. محور محرک ماشین ابزار استاندارد (دمای محیط، بار متوسط، محیط تمیز)
مواد:فولاد 45 کوئنچ و تمپر شده (سختی HRC28-32)؛
درمان سطحی:سخت شدن با فرکانس بالا در سوراخ شفت (لایه سخت شده 1.5 میلی متر، سختی HRC55-60)؛
روانکاری: {0}گریس مبتنی بر لیتیوم شماره. 2، پمپ روانکاری خودکار با توزیع 0.8 گرم در ساعت.
ساختار: شعاع سوراخ r=0.8 میلی‌متر، دیوار داخلی ماشینکاری شده با شیار روغن حلقوی (عرض ۶ میلی‌متر، عمق ۰.۸ میلی‌متر).

2. شفت تجهیزات معدن (بار سنگین، گرد و غبار، لرزش)
مواد:فولاد ساختاری آلیاژی 40CrNiMoA (سختی HRC35-40);
عملیات سطحی: کربوریزه کردن و کوئنچ (لایه کربوره 1.5 میلی متر، سختی HRC58-62).
آب بندی:مهر و موم گرد و غبار پلی اورتان + مهر و موم دخمه پرپیچ و خم، با پوشش گرد و غبار فلزی نصب شده در قسمت بیرونی بلوک پشتیبانی.
روغن کاری:گریس کامپوزیت مبتنی بر لیتیوم{0}}، روانکاری تحت فشار (فشار روغن 0.3MPa).

3. شفت اختلاط شیمیایی (خوردگی، دمای متوسط)
مواد:Hastelloy C276 (سختی HB210-230);
درمان سطحی:آبکاری نیکل الکترولس-فسفر (ضخامت 10 میکرومتر، سختی HV500-600)؛
آب بندی:حلقه مهر و موم PTFE + درزگیر سیلیکونی؛
روغن کاری:روغن روان کننده کاملاً مصنوعی-مقاوم در برابر خوردگی. کیفیت روغن را هر ماه بررسی کنید و هر 3 ماه یکبار تعویض کنید.

چهارم. نکات کلیدی نگهداری و بازرسی
بازرسی منظم:
بازرسی هفتگی بصری بلوک های پشتیبانی از نظر علائم سایش و صداهای عملکرد غیر طبیعی.
اندازه گیری ماهانه خروجی شعاعی شفت با استفاده از نشانگر شماره گیری. اگر خروجی بیش از 0.05 میلی متر باشد، آن را جدا کنید تا سایش بلوک پشتیبانی را بررسی کنید.
جداسازی سه ماهه بلوک های پشتیبانی برای بررسی وضعیت روان کننده و یکپارچگی آب بندی.

ارزیابی پوشیدن:برای جلوگیری از سایش شتاب که باعث آسیب شفت می شود، اگر عملکرد شفت دچار تند شد، نویز به طور قابل توجهی افزایش یافت، یا سایش بیش از 0.1 میلی متر بر اساس اندازه گیری شد، بلوک های پشتیبانی را فوراً تعویض کنید.

نکات جایگزین:بلوک های پشتیبانی جدید باید الزامات تحمل تناسب H7/f6 با شفت را برآورده کنند. هر دو سطح را تمیز کنید و قبل از نصب{3}}روغ کاری کنید. پس از نصب، اطمینان حاصل کنید که هم محوری شفت بلوک پشتیبانی کمتر یا مساوی 0.02mm/m است تا از سایش جدید ناشی از انحرافات نصب جلوگیری شود.

خلاصه
تقویت کنندهبلوک پشتیبانی شفتمقاومت در برابر سایش نیاز به یک رویکرد مناسب دارد: ابتدا، شرایط عملیاتی (بار، دما، متوسط) را شناسایی کنید. سپس از طریق هماهنگی چند بعدی مواد، عملیات سطح، ساختار، روانکاری و آب بندی بهینه سازی کنید.

تماس با ما
📞 تلفن:+86-8613116375959
📧 ایمیل:741097243@qq.com
🌐 وب سایت رسمی:https://www.automation-js.com/