چگونه آستر بابیت در مهر و موم ضخیم بابیت آستردار در طول زمان سایش می کند؟
به عنوان تامین کننده مهر و موم های بابیت ضخیم، من از نزدیک شاهد نقش مهم این قطعات در کاربردهای مختلف صنعتی بوده ام. آستر بابیت، یک آلیاژ فلز نرم که معمولاً از قلع، آنتیموان و مس تشکیل شده است، برای کاهش اصطکاک و بهبود مقاومت در برابر سایش بر روی مهر و موم اعمال می شود. اما درک نحوه ساییدگی این آستر در طول زمان برای کاربران و تامین کنندگان بسیار مهم است.
شرایط اولیه و عوامل موثر بر سایش
هنگامی که یک مهر و موم ضخیم بابیت برای اولین بار در خدمت قرار می گیرد، عملکرد آن به چندین عامل اولیه بستگی دارد. کیفیت مواد بابیت از اهمیت بالایی برخوردار است. بابیت با کیفیت بالا دارای ترکیبی یکنواخت است که ویژگی های سایش ثابتی را ارائه می دهد. فرآیند تولید نیز نقش دارد. ریخته گری و اتصال مناسب آستر بابیت به بستر آب بند، چسبندگی خوب و یکپارچگی ساختاری را تضمین می کند.
محیط عملیاتی عامل مهم دیگری است. در کاربردهای با دمای بالا، آستر بابیت ممکن است انبساط و نرم شدن حرارتی را تجربه کند که می تواند سایش را تسریع کند. به عنوان مثال، در توربین های بخار، دمای بخار می تواند به چند صد درجه سانتیگراد برسد. در این دماها، آستر بابیت شکلپذیرتر میشود و برهمکنش بین قسمتهای چرخان و ثابت مهر و موم میتواند باعث تغییر شکل و سایش سریعتر مواد شود.
به طور مشابه، سطح روانکاری بر سایش تأثیر می گذارد. روانکاری کافی یک لایه نازک بین قطعات متحرک تشکیل می دهد که تماس مستقیم و اصطکاک را کاهش می دهد. در یک سیستم خوب روغن کاری شده، آستر بابیت می تواند برای مدت طولانی دوام بیاورد. با این حال، اگر روانکار به ذرات آلوده باشد یا روغن کاری کافی وجود نداشته باشد، میزان سایش به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. به عنوان مثال، در یک پمپ هیدرولیک، خاک یا براده های فلزی موجود در روان کننده می تواند به عنوان ساینده عمل کند، سطح بابیت را خراشیده و باعث سایش زودرس شود.
مراحل سایش
1. در حال اجرا - در مرحله
در مرحله اولیه عملیات، که به عنوان مرحله اجرا - در مرحله شناخته می شود، پوشش بابیت تحت یک فرآیند صاف کردن سطح قرار می گیرد. نقاط مرتفع سطح بابیت با قسمت جفت گیری تماس پیدا می کنند و از طریق ترکیبی از تغییر شکل پلاستیک و سایش خفیف، این نقاط بالا به تدریج فرسوده می شوند. این فرآیند به ایجاد سطح تماس منسجمتر بین مهر و موم و شفت دوار کمک میکند و عملکرد آببندی را بهبود میبخشد و میزان سایش کلی را کاهش میدهد.
در طی این مرحله، دیدن مقداری خردههای فرسوده طبیعی است. میزان سایش در ابتدا نسبتاً زیاد است اما به تدریج با صاف شدن سطح کاهش می یابد. مدت زمان اجرای مرحله می تواند بسته به کاربرد متفاوت باشد، اما معمولاً از چند ساعت تا چند روز کار مداوم طول می کشد.
2. مرحله پوشیدن حالت ثابت
پس از مرحله اجرا - در مرحله، آستر بابیت وارد مرحله سایش حالت ثابت می شود. در این مرحله میزان سایش نسبتا ثابت می شود. مکانیسم سایش عمدتاً سایش چسب است که در آن ذرات کوچک مواد بابیت به دلیل نیروهای اصطکاک بین سطوح تماس منتقل می شوند. میزان سایش در این مرحله تحت تأثیر عواملی است که قبلاً ذکر شد مانند دما، روغن کاری و بار وارده بر آب بند.
در یک سیستم به خوبی نگهداری شده با شرایط عملیاتی مناسب، نرخ سایش حالت ثابت می تواند بسیار کم باشد. به عنوان مثال، در کمپرسورهایی که به خوبی روغن کاری شده و خنک شده اند، کاسه نمد پوششی بابیت ممکن است نرخ سایش تنها چند میکرومتر در سال را تجربه کند. با این حال، اگر شرایط عملیاتی از محدوده بهینه منحرف شود، میزان سایش می تواند به طور قابل توجهی افزایش یابد.
3. مرحله سایش تسریع شده
همانطور که آستر بابیت به سایش ادامه می دهد، ممکن است در نهایت وارد مرحله سایش شتابان شود. این می تواند ناشی از چندین عامل باشد، مانند کاهش مواد بابیت به ضخامت بحرانی، ایجاد ترک در پوشش یا تغییر ناگهانی در شرایط عملیاتی.
وقتی آستر بابیت بیش از حد نازک می شود، توانایی خود را در کاهش موثر اصطکاک و جذب ضربه ها از دست می دهد. بستر زیرین ممکن است شروع به تماس با قسمت چرخان کند که منجر به افزایش سریع سایش می شود. ترکها در آستر بابیت نیز میتوانند تحت تأثیر تنشهای مکانیکی منتشر شوند و باعث شکسته شدن قطعات بزرگ آستر شوند.
تاثیر بر عملکرد مهر و موم
سایش آستر بابیت تأثیر مستقیمی بر عملکرد مهر و موم ضخیم بابیت دارد. با سایش آستر، فاصله بین مهر و موم و شفت ممکن است افزایش یابد. این افزایش فاصله می تواند منجر به کاهش اثربخشی آب بندی شود و امکان نشت مایعات یا گازها را فراهم کند. به عنوان مثال، در یک کمپرسور، درزگیر بابیت فرسوده می تواند منجر به کاهش راندمان فشرده سازی و افزایش مصرف انرژی شود.
سایش همچنین می تواند بر رفتار دینامیکی شفت چرخان تأثیر بگذارد. سایش بیش از حد پوشش بابیت می تواند باعث ایجاد نیروهای ناهموار بر روی شفت شود و منجر به لرزش و ناهماهنگی شود. این امر می تواند سایش مهر و موم و سایر اجزای سیستم را تسریع کند و حتی ممکن است باعث خرابی زودرس کل دستگاه شود.
نظارت و نگهداری
برای اطمینان از عملکرد طولانی مدت مهر و موم های بابیت ضخیم، نظارت و نگهداری منظم ضروری است. روش های مختلفی برای نظارت بر سایش آستر بابیت وجود دارد. یکی از روش های رایج بازرسی چشمی است. با برداشتن مهر و موم و بررسی سطح بابیت، اپراتورها می توانند علائم سایش مانند خراش، گودال یا ترک را تشخیص دهند. با این حال، این روش تهاجمی است و ممکن است برای نظارت مداوم مناسب نباشد.
روشهای غیرتهاجمی مانند اندازهگیری ضخامت اولتراسونیک نیز میتواند برای نظارت بر ضخامت باقیمانده پوشش بابیت استفاده شود. این روش سریع است و نیازی به برداشتن مهر و موم ندارد. علاوه بر این، از تحلیل ارتعاش می توان برای تشخیص تغییرات در رفتار دینامیکی سیستم استفاده کرد که ممکن است نشان دهنده سایش بیش از حد آب بندی باشد.
اگر ساییدگی پوشش بابیت به حد بحرانی برسد، باید اقدامات نگهداری مناسب انجام شود. این ممکن است شامل تعویض آستر بابیت یا کل مهر و موم باشد. در شرکت ما طیف وسیعی ازΦ80 Babbitt - Seal خط دار،Φ150 Babbitt - Seal خط دار، وΦ300 Babbitt - Seal خط داربرای برآوردن نیازهای مختلف برنامه
برای تهیه تماس بگیرید
اگر به مهر و موم های ضخیم بابیت با کیفیت بالا نیاز دارید یا در مورد سایش و نگهداری این مهر و موم ها سؤالی دارید، لطفاً برای بحث در مورد خرید با ما تماس بگیرید. ما متعهد به ارائه بهترین محصولات و پشتیبانی فنی به شما هستیم.
مراجع
- اسمیت، جی (2018). "مکانیسم های سایش در بابیت - بلبرینگ های خط دار". Tribology International, Vol. 120، ص 34 - 42.
- براون، A. (2019). "تأثیر شرایط عملیاتی بر سایش مواد بابیت در کاربردهای آب بندی". مجله تریبولوژی مهندسی، جلد. 233، صص 56 - 64.
- جانسون، آر (2020). "راهبردهای نظارت و نگهداری برای Babbitt - Lined Seals". روانکاری صنعتی و تریبولوژی، جلد. 72، صص 78 - 85.