Co poškozuje pouzdra? 6 Příčiny selhání měděných pouzder

Rychlá odpověď: Co vlastně poškozuje pouzdra

Většina poruch pouzder má jednu ze šesti příčin: nesouosost mezi hřídelí a pouzdrem, nedostatečné nebo znečištěné mazání, abrazivní nečistoty nebo písek vnikající na kluzný povrch, mechanické přetížení přesahující jmenovitou kapacitu, koroze způsobená vlhkostí nebo působením chemikálií a nesprávná vůle během instalace. A měděná průchodka je navržen tak, aby se opotřebovával pomaleji než hřídel, kterou chrání, ale kterákoli z těchto šesti podmínek urychluje opotřebení daleko za jeho běžnou životnost, někdy zkracuje jmenovitou životnost z několika let na několik měsíců. Níže uvedené části podrobně prozkoumají každou příčinu spolu s varovnými signály a praktickými kroky, které snižují riziko předčasného selhání.

Nesouosost hřídele a nerovnoměrné rozložení zatížení

A měděná průchodka je obroben do těsné, stejnoměrné vůle kolem hřídele, takže zatížení se má rozkládat rovnoměrně po celé dosedací ploše. Když jsou hřídel a pouzdro byť jen mírně vyosené, zatížení se místo toho soustředí na jednu hranu pouzdra a opotřebovává tuto část mnohem rychleji než ostatní.

Běžné zdroje nesouososti

• Opotřebení vrtání pouzdra, které se časem rozšiřuje, což umožňuje hřídeli posouvat se mimo střed pod zatížením
• Nesprávná instalace, kdy bylo pouzdro zalisováno spíše pod úhlem než kolmo k otvoru
• Průhyb rámu nebo skříně při silném dynamickém zatížení, běžné u důlních a strojírenských strojů

Nerovnoměrné vzory opotřebení na odstraněném pouzdru – ztenčení na jedné straně spíše než po celém obvodu – jsou spolehlivým indikátorem toho, že selhání způsobuje nesouosost, nikoli obecné opotřebení.

Selhání mazání a chod nasucho

Mazání je to, co brání hřídeli v přímém kontaktu kov na kov s povrchem pouzdra. Když dojde k poruše mazání, tření a teplo prudce vzrostou a poškození může během krátké doby nepřetržitého provozu přejít od malého poškrábání až po úplné zadření.

Samomazné měděná průchodka konstrukce, které vkládají pevné mazací vložky přímo do slitiny, snižují toto riziko u zařízení, kde je pravidelné mazání obtížné nebo snadno přehlédnutelné.

Abrazivní znečištění špínou, pískem a úlomky

Ve venkovních prostředích a prostředích těžkého průmyslu, jako jsou důlní a strojírenské stroje, jsou špína a písek často skutečnou příčinou toho, co vypadá jako běžné opotřebení. Jakmile se abrazivní částice dostanou přes těsnění a do filmu maziva, působí jako brusný papír mezi hřídelí a povrchem pouzdra.

To je jeden z důvodů, proč na výběru slitiny záleží stejně jako na designu těsnění. Cínový bronz měděná průchodka , je například zčásti oceňován pro svou vnořitelnost – schopnost měkčí slitiny absorbovat malé tvrdé částice do svého povrchu, spíše než je nechat pokračovat v broušení proti hřídeli, což chrání dražší hřídel za cenu poněkud rychlejšího opotřebení pouzdra.

Přetížení nad jmenovitou kapacitu

Každá slitina pouzdra má jmenovitou nosnost na základě její tvrdosti, tloušťky stěny a složení slitiny. Běžící zařízení nad tuto jmenovitou kapacitu, a to i příležitostně, stlačuje a deformuje nosnou plochu způsobem, který se nevráti, jakmile se zatížení vrátí do normálu.

1. Statické přetížení ze zvedání nebo podpírání břemen nad jmenovitý limit zařízení, které může trvale deformovat vrtání pouzdra.
2. Opakované rázové zatížení, běžné u důlních a demoličních zařízení, které unaví slitinu, i když špičkové zatížení zůstane v rámci jmenovitého statického limitu.
3. Trvalý vysokorychlostní provoz nad rámec konstrukčních specifikací, který zvyšuje provozní teplotu a urychluje současně opotřebení i rozpad maziva.

Hliníkové bronzové slitiny s pevností v tahu, která může překročit 600 MPa , jsou běžně určeny pro aplikace s velkým zatížením právě proto, že snášejí vyšší statické a rázové zatížení než standardní pouzdra z cínového bronzu nebo mosazi před začátkem deformace.

Koroze působením vlhkosti, mořské vody a chemikálií

Koroze poškozuje pouzdro jinak než mechanické opotřebení: místo toho, aby se rovnoměrně ztenčovalo, dosedá a zdrsňuje povrch ložiska, což pak urychluje abrazivní opotřebení na vrcholu samotné koroze. Námořní pohonné systémy, pobřežní plošiny a zařízení pro chemické zpracování vyvíjejí trvalý korozivní tlak na jakékoli pouzdro nainstalované v systému.

Hlavní obranou je zde výběr slitiny. Třídy cínového bronzu obsahující zhruba 5 % až 10 % cínu nabízejí silnou odolnost vůči korozi mořskou vodou, a proto jsou široce určeny pro těsnicí systémy lodního pohonu, zatímco druhy hliníkového bronzu s obsahem hliníku 8 % až 10 % jsou obecně preferovány tam, kde je větším problémem vystavení kyselinám nebo zásadám. Výběr nesprávné slitiny pro provozní prostředí je jedním z nejčastějších – a nejlépe se vyvarovaných – důvodů a měděná průchodka selže daleko před očekávanou životností.

Nesprávná montáž a montážní vůle

I správně specifikovaná slitina může brzy selhat, pokud je instalována s nesprávnou vůlí. Příliš těsné uložení omezuje tok maziva a může způsobit zadření pouzdra o hřídel, protože tepelná roztažnost během provozu dále zužuje mezeru. Příliš volné uložení umožňuje nadměrný pohyb hřídele, což vede k nárazovému zatížení a zrychlenému opotřebení jak pouzdra, tak hřídele.

Protože a měděná průchodka je typicky vyráběn s tolerancí díry na úrovni mikronů, montážní vůle by se měla vždy řídit specifikací výrobce pro daný konkrétní průměr hřídele a rozsah provozních teplot spíše než zobecněné pravidlo.

Známky, že pouzdro již bylo poškozeno

• Viditelné drážky, rýhy nebo změna barvy v důsledku tepla na povrchu ložiska
• Zvýšená radiální vůle nebo vůle mezi hřídelí a pouzdrem
• Neobvyklý hluk, vibrace nebo pocit skřípání během provozu
• Během rutinních kontrol se v mazivu objevují kovové částice nebo změna barvy
• Lokalizovaná důlková koroze nebo hrubá, nerovnoměrná struktura povrchu odpovídající koroznímu poškození

Zachycení těchto příznaků během plánované údržby, spíše než poté, co již byla hřídel označena, je to, co udržuje výměnu pouzdra běžnou opravou namísto mnohem větší generální opravy zařízení.

Výběr správné slitiny měděných pouzder pro provozní prostředí

Yangzhou Yifeng Copper Products Co., Ltd. vyrábí cínový bronz, mosaz a hliníkový bronz měděná průchodka produkty pro těžební zařízení, lodní pohonné systémy, metalurgické stroje a vrtné plošiny na moři, se složením slitiny a tolerancí vrtání přizpůsobené zatížení, korozi a podmínkám mazání každé aplikace. Přizpůsobení slitiny provoznímu prostředí před instalací zůstává jediným nejúčinnějším způsobem, jak zabránit výše popsaným vzorcům poškození.