روانکاری یاتاقانهای غلطشی در پمپهای گریز از مرکز

روانکاری  یاتاقانهای  غلطشی  در پمپ های گریز از مرکز

مشخص کردن میزان عمر مورد نیاز برای یک یاتاقان غلتشی کاری است که توسط سازندة دستگاهی که از یاتاقان استفاده می کند انجام می شود ، نه سازندة خود یاتاقان . عمر مفید یاتاقان که یکبار محاسبه می شود، عمر L10 نامیده می شود و عبارتست از میزان دوری که 90 درصد یاتاقانهای مورد آزمایش از یک نوع خاص قبل از بوجود آمدن پدیدة خستگی می توانند تحمل کنند .

پدیدة خستگی عبارتست از کاهش تدریجی میزان مقاومت و شکست ناگهانی فلزات در اثر اعمال نیروهای متناوب در دراز مدت .از آنجایی که سازندة دستگاه، تنها کسی است که از شرایط کارکرد دستگاه مطلع است، مقدار عمر L10 مورد نیاز نیز توسط او انتخاب می گرددکه معمولا بر اساس سال بیان می شود. میزان عمر L10 با توجه به موارد زیر مشخص می گردد:

  • جنس مواد سازندة یاتاقان
  • میزان بار اعمال شده بر یاتاقان
  • تعداد دفعات اعمال بار

برای مثال کمپانی Duriron میزان عمر L10 را برای گروهی از پمپهای خود 300 سال ذکر می کند. این بدان معنی است که انتظار می رود 90 درصد این یاتاقانها پیش از مواجهه با پدیدة خستگی ،300 سال عمر کنند.اما از آنجا که در عمل هیچگاه چنین اتفاقی نمی افتد چه عاملی باعث خرابی زودرس یاتاقان است؟ روش تولید، نصب،نحوة انجام تعمیرات یا استفاده نا صحیح از دستگاه؟

روشن است که معمولا بیرینگها به دو دلیل عمده دچار خرابی می شوند:

  • داخل شدن آب یا رطوبت به داخل روغن
  • حرارتی که اغلب حتی در اثر زیاد بودن مقدار روغن ایجاد می شود

وجود 002/0 درصد آب در روغن می تواند عمر بیرینگ را تا میزان 48 درصد کاهش دهدو چنانچه میزان  این آب به 6 درصد برسد ، عمر بیرینگ را تا  83  درصد کاهش می دهد. ورود آب به روغن از راههای گوناگونی صورت می گیرد که برخی از آنها عبارتند از : نشتی پکینگها ، هوای مرطوب و ورود رطوبت به دلیل کاهش دمای هوزینگ بیرینگ پس از توقف دستگاه.

درخصوص راههای جلوگیری از نفوذ رطوبت و انواع سیلها در مقالات قبل اشاره شده است و در اینجا به عامل دیگر خرابی بیرینگها یعنی حرارت زیاد می پردازیم .

در پاراگرافهای بالا اشاره کردیم که مقدار زیاد روغن باعث افزایش درجة حرارت خواهد شد. اما مشکل کجاست؟ اگر مقدار کم روغن برای روانکاری مناسب است آیا مقدار بیشتر آن مفید نخواهد بود؟

جواب این است که در واقع این طور نیست. برای روشنتر شدن مطلب به مثال زیر توجه کنید. فرض کنید که در یک روز گرم در کنار ساحل قدم میزنید. اگردر حال قدم زدن، پاهای خود را تا مچ درون آب فرو کنید بلافاصله احساس خنکی به شما دست می دهد اما چنانچه تا کمر درون آب فرو بروید مقدار زیادی از انرژی شما برای حرکت درون آب تلف شده و پس از مدتی به جای احساس راحتی و خنکی ، گرمای بیشتر و خستگی به سراغتان می آید. همین اتفاق در مورد روانکاری بیرینگها نیز صادق است. در صورتی که سطح روانکار در هوزینگ زیاد باشد مقداری انرژی برای حرکت بیرینگ در روغن صرف می شود که به صورت گرما وارد روغن شده و باعث افزایش درجة حرارت بیرینگ و در نتیجه ابتدا باعث کاهش ویسکوزیته و در مراحل بعدی ایجاد دودة جامد در روغن خواهد شد. ضریب هدایت حرارتی روغنها و گریسها نیز عموما پایین است که به نوبة خود به این اتفاق کمک میکند.

شرکت SKF مدعی است که روغن و گریس بدون ناخالصی در دمای 30 درجة سانتیگراد ، عمر مفیدی در حدود 30 سال دارد. این شرکت در ادامه می افزاید که به ازای هر 10 درجه افزایش دما، عمر مفید روغن یا گریس به نصف کاهش می یابد. با این ترتیب روغنی که در دمای 100 درجه کار میکند تنها برای 90 روز قابل استفاده خواهد بود.

در مورد نحوة روانکاری گزینه های زیر برای انتخاب وجود دارد:

گریسکاری

  • تعویض گریس دشوار است زیرا روش معمول در این کار ، استفاده از پمپ برای وارد کردن گریس به داخل محفظه، تا زمان خروج گریس کهنه می باشد. در این روش همیشه مقدار بیش از حد گریس وارد محفظه می گردد.
  • روش دیگر ، مالیدن گریس به بیرینگ به کمک دست می باشد. در این روش پس از گرم شدن بیرینگ ، مقداری از روانکار به محفظة خالی زیر بیرینگ نشت کرده و باعث کاهش روانکاری خواهد شد.

روغنکاری که از نظر نصب تجهیزات و تعویض ، ساده تر است

مطمئن شوید که شاخص میزان روغن روی بیرینگ هوزینگ وجود دارد.

از تراز بودن پمپ اطمینان حاصل کنید. در برخی موارد پمپها بدون توجه به تراز مناسب، هم محور می شوند.

قاعد، کلی این است که زمانی که پمپ کار نمیکند باید سطح روغن در وسط باشد.

متاسفانه استفاده از روش روانکاری با روغن در مورد دستگاههای عمودی کاملا قابل اجرا نمیباشد.

در برخی از دستگاهها ، از بیرینگهایی با اندازه های مختلف استفاده می گردد. این امر باعث عدم امکان تشخیص مناسب سطح روغن می گردد.

دربرخی از پمپها برای خنک کردن روغن، تجهیزاتی تعبیه شده است. اما توجه کنید که هرگز سعی نکنید که دمای یک یاتاقان را از طریق خنک کردن هوزینگ خارجی پایین بیاورید زیرا با توجه به ضریب انبساط فولاد که یرای هر 100 درجة فارنهایت در حدود 001/0 اینچ برای هر اینچ طول می باشد این کار میتواند باعث ایجاد فشار بیش از حد بر روی بیرینگ گردد. بنابراین قاعدة کلی این است: روغن را خنک کنید نه هوزینگ را

روانکارها با استفاده از انواع مختلف روغن و افزودنیها تهیه می شوند. عمومی ترین انواع روغنها عبارتند از:

  • روغنهای معدنی خالص یا پالایش شده
  • روغنهای مصنوعی برای دماهای بالا
  • روغنهای حیوانی و گیاهی که به دلیل احتمال ایجاد ترکیبات اسیدی پس از مدتی کارکرد ، معمولا چندان مورد استفاده قرار نمی گیرند.

 

 

عمومی ترین روغنهای مصنوعی عبارتند از:

 Diesterها که تا دمای 120 درجه سانتیگراد قابل استفاده هستند.

روغنهای سیلیکون با حد اکثر دمای کارکرد 200 درجه سانتیگراد

روغنهای فلوئوریزه شده که مقاومت بسیار خوبی در برابر اکسید شدن دارند ولی به دلیل قیمت بسیار بالا کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

پلی گلیکولها که تا دمای 90 درجة سانتیگراد کارکرد خوبی دارند. مقاومت آنها در برابر اکسیداسیون خوب بوده و در مقایسه با روغنهای معدنی در شرایط مشابه تا ده برابر عمر میکنند. همچنین وزن مخصوص آنها بالاتر از 1 بوده و بنابراین آب بر روی آنها جمع میشود.

هیدروکربنهای مصنوعی نیز دارای این مزیت هستند که معمولا تغییرات ویسکوزیته با دما برای آنها کم است و تا دمای 200 درجة سانتیگراد قابل استفاده اند.

برای افزایش کارایی روانکارها معمولا از انواع افزودنیها استفاده می شود:

آنتی اکسیدانها باعث افزایش مقاومت روغن در برابر اکسید شدن به میزان 10 تا 150 برابر شده و از خوردگی قطعات و افزایش ویسکوزیتة روغن جلوگیری می کنند.

افزودنیهایی نیز مخصوص جلوگیری از خوردگی قطعات وجود دارند.

افزودنیهای ضد کف  با جلوگیری از کف آلودگی روغن باعث جلوگیری ازکاهش میزان تحمل بار توسط روغن می شوند. اساس کار این مواد ، کمک به ترکیدن حبابهای ایجاد شده در روغن در هنگام رسیدن به سطح روغن می باشد.

برخی از افزودنیها با تشکیل لایه ای بر روی سطح فلز با کشش سطحی بیشتر از روغن باعث کاهش اثرات ساییدگی قطعات فلزات در تماس با هم می شوند.

افزودنیهایی با ساختمان مولکولی قطبی وجود دارند که این مولکولها در تماس با سطح فلز ،در راستای عمود بر سطح فلز قرار گرفته و باعث کاهش اصطکاک  در دماهای تا 100 درجة سانتیگراد می گردند.

وجود ترکیبات آلی فلز روی ، با اثر ضد سایش خود باعث جلوگیری از تماس مستقیم بین گویهای بیرینگ با race داخلی و خارجی می گردد.

برخی از افزودنیها از طریق واکنش با سطح فلز و ایجاد ترکیبات شیمیایی خاص، باعث کاهش اصطکاک می شوند.

افزودنیهای جامد مانند دی سولفید مولیبدن باعث افزایش کیفیت روانکاری می گردند. ذرات جامد با قطری در حدود 2 میکرون به سطح فلز می چسبند.

برای جایگذاری بیرینگ همواره لازم است که خود شافت بصورت مناسب و با سطح کاملا صاف آماده شود. این سطح به انتقال حرارت از بیرینگ کمک خواهد کرد. همچنین در بسیاری موارد ، خنک شدن شافت(برای مثال از طریق خنک کردن stuffing box ) به انتقال حرارت از بیرینگ کمک خواهد کرد.

ادامه مطلب   
نویسنده : جلیل امین پور ; ساعت ۱:٥٥ ‎ب.ظ روز ۱۳٩٢/۱٢/۳