Режим на смазване е работното състояние, което определя дали две подвижни метални повърхности са разделени от маслен филм или се трият една в друга през него. Ако режимът е неправилен, лагер или зъбна предавка с предвиден експлоатационен живот от години може да се износи за седмици, като голяма част от това повреждане се случва в секундите около стартиране и спиране, а не по време на равномерна работа.
Всеки смазан контакт, гладък лагер, лагер с търкалящи елементи, зъбно зацепване, попада в един от трите режима в зависимост от скоростта, натоварването, вискозитета на маслото и грапавината на повърхностите.
Кривата на Щрибек нанася коефициента на триене спрямо параметър на натовареност, който комбинира вискозитет, скорост и натоварване (често записван като число на Hersey или подобна безразмерна величина). Четeйки отляво надясно при увеличаваща се скорост: триенето започва високо в граничния режим, спада рязко през смесения режим при изграждане на частичен филм, достига минимум и после бавно се повишава през хидродинамичния режим, тъй като вискозното съпротивление в уплътняващия се филм расте. Точката на минимума е преходът от смесено към пълно хидродинамично смазване и често е близо до най-ефективната работна точка за много лагери.
Инженерите класифицират в кой режим е контактът, използвайки специфичната дебелина на филма, или отношението лямбда (λ): минималната дебелина на смазката, разделена на композитната средноквадратична грапавина на двете повърхности. Като общо правило, използвано в трибологията и конструкцията на предавки:
| Lambda (λ) | Режим |
|---|---|
| λ ≤ 1 | Гранично смазване |
| 1 < λ < 3 | Смесено смазване |
| λ ≥ 3 | Хидродинамично / еластохидродинамично (пълен филм) |
За лагери с търкалящи елементи ISO 281 формализира тази зависимост чрез вискозитетното отношение капа (κ), съотношението между реалната работна вискозитет на смазката и минималната референтна вискозитет, необходима на лагера при тази скорост. Капа влиза в коефициента за изменение на експлоатационния живот на лагера, така че недостатъчната дебелина на филма се отразява директно като по-кратко изчислено L10 експлоатационно време, а не само като качествено предупреждение за „повече износване“ (виж L10 bearing life).
Въртящ се вал генерира хидродинамичен филм едва когато достигне достатъчна скорост, за да вкара достатъчно масло в сближаващата се клиновидна междина между повърхностите. Под тази скорост, по време на стартиране и при забавяне преди спиране, контактът неизбежно е в граничния режим: метал в метал с едва тънък адитивно-зависим филм за защита. Това е добре документирано в литературата за лагери: краткият прозорец преди установяването на пълен маслен филм при стартиране е моментът, в който се извършва основната част от адхезионното и абразивното износване, защото асперитите се захващат и разкъсват една друга без наличието на разделящ флуиден филм. Често повтарящите се цикли стартиране-спиране увеличават това излагане. Машина, която стартира и спира десет пъти на ден, натрупва далеч повече цикли на износване в граничен режим отколкото машина, която работи непрекъснато с постоянна скорост, дори ако общите работни часове са идентични.
Изчисленията за живот на лагера (L10, по ISO 281) приемат адекватен маслен филм като основа. Когато лагерът работи главно в смесен или граничен режим поради ниска вискозитет, ниска скорост, изместване/несъгласуваност или тежко натоварване със старт-стоп цикли, действителният му живот може значително да изостане спрямо изчислената стойност независимо от номиналното натоварване. Практически това означава, че изборът на вискозитет, чистотата на маслото и процедурата при стартиране имат толкова голямо значение, колкото и самият избор на лагер. Симптомите на хронично недосмазване (повишена вибрация, повишена температура, характерни честоти) често се появяват далеч преди катастрофален отказ и са същите сигнатури, които открива вибрационният анализ; виж bearing failure modes and symptoms и ISO 10816-3 vibration severity за това как това се проявява на производственото ниво.
Зъбните зъби работят при още по-взискателни условия на контакт в сравнение с лагерите, защото контактното налягане в линията на зацепване е високо и филмът трябва да се възстановява при всяко завъртане. Изследвания, корелиращи специфичната дебелина на филма с живота до появата на питинг, откриха, че L10 животът в смесения режим на смазване е само около 11% от живота, постигнат в режима на пълен филм, приблизително десеткратно разлика, предизвикана единствено от това на коя страна на лямбда-прехода работи зацепването. Този резултат е в съответствие с относителната тенденция, предсказана от методологията AGMA 925-A03, която също се базира на логика за специфична дебелина на филма и се използва за оценка на риска от scuffing и микропитинг при проектиране на предавки. На практика това означава, че скоростни кутии, работещи леко под изискванията за вискозитет, леко прегряти или леко претоварени, не се повредят постепенно и предсказуемо, те могат да излязат от режима на пълен филм и да влязат в много по-висок темп на износване само при скромна промяна в работните условия.
Повечето фабрики не могат да наблюдават всеки лагер и скоростна кутия достатъчно непрекъснато, за да хванат прехода извън пълнофилмовото смазване преди да започне повредата. Fabrico чете състоянието на машините и OEE от линията, от PLC, IoT сензор или камера, а техник може да отвори заявка за работа от всеки престой, който системата регистрира. Системата е разработена и хоствана в ЕС с резидентност на данните в ЕС и работи съгласно ISO 27001, ISO 20000-1 и ISO 9001. Прочетете как Fabrico проследява престоите.
Fabrico е софтуер за OEE, проследяване на престоите и поддръжка. Не продаваме резервни части и не предлагаме ремонтни услуги.
При гранично смазване масленият филм е по-тънък от грапавината на повърхностите, така че металните асперитети се допират директно и триенето и износването са високи. При хидродинамично смазване филмът е достатъчно дебел, така че повърхностите никога не се докосват, движението само създава поддържащото налягане и триенето и износването спадат до най-ниските и най-стабилни нива.
Смесеното смазване означава, че натоварването се споделя непредсказуемо между частичен флуиден филм и директен контакт на асперитетите. Малки промени в скоростта, натоварването или температурата на маслото могат да тласнат контакта по-близо до граничните условия, затова компонентите, които прекарват значително време в смесения режим, износват по-бързо и по-малко предсказуемо в сравнение с тези, които работят в стабилни условия на пълен филм.
Инженерите използват отношението лямбда (специфична дебелина на филма): изчислена минимална дебелина на масления филм, разделена на композитната грапавина на съчленяващите се части. За лагери с търкалящи елементи ISO 281 използва еквивалентно вискозитетно отношение, капа, което влиза директно в коефициента за изменение на експлоатационния живот.
Да, в смисъл, че всяко стартиране и спиране принуждава контакта да премине през граничния режим на смазване, където темповете на износване са най-високи, тъй като подпомагащият флуиден филм още не е образуван на ниска скорост. Оборудване, което циклира често, натрупва повече експозиция в граничен режим в сравнение с оборудване, работещо непрекъснато за същия брой общи часове.
Вход
Блог
