يعتبر الفيلم الزيتي هو الوسيلة الأساسية لتقليل الاحتكاك، ومقاومة التآكل-، وتشغيل المحمل- للمحمل المنزلق. يعد سمك طبقة الزيت المستقر والموحد وتوزيع الضغط المعقول هو المفتاح لضمان التشغيل الموثوق للمحمل تحت السرعة العالية والحمل الثقيل على المدى الطويل-. أثناء عملية الاستخدام، يحدد سمك طبقة الزيت مدى فعالية فصل أسطح الاحتكاك، بينما يحدد ضغط طبقة الزيت بشكل مباشر قدرة حمل المحمل-. تتأثر كلا المعلمتين بعوامل الاقتران مثل ظروف العمل والمعايير الهيكلية وزيت التشحيم وبيئة التشغيل. من خلال الجمع بين التشغيل الفعلي للمعدات الصناعية، تقوم هذه الورقة بتصنيف وتحليل العوامل الرئيسية التي تؤثر على سمك طبقة الزيت وضغطها، وتوفر مرجعًا فنيًا لتصميم المحامل واختيار النوع وتشغيل المعدات وتحسين صيانتها.
1. عوامل تحميل التشغيل
الحمل هو العامل الديناميكي الرئيسي لتغيير ضغط وسمك طبقة الزيت، مما يؤثر بشكل مباشر على حالة عمل طبقة زيت المحمل. في حالة السرعة الثابتة والتشحيم، كلما زاد الحمل الشعاعي، زاد تأثير ضغط عنق المحور على طبقة التشحيم، مما أدى إلى زيادة كبيرة في ذروة ضغط طبقة الزيت وتركيز توزيع الضغط لموازنة الحمل الخارجي. ومع ذلك، فإن الحمل المتزايد يضغط على مساحة تدفق زيت التشحيم، مما يؤدي مباشرة إلى انخفاض سمك طبقة الزيت. إذا تجاوز الحمل الحد الحرج، فإن طبقة الزيت تتعرض للضغط الزائد، مما يسبب اتصالًا محليًا بين عنق العمود وقشرة المحمل، مما يسبب احتكاكًا حدوديًا وحتى احتكاكًا جافًا. على العكس من ذلك، عندما ينخفض الحمل، ينخفض ضغط البثق على طبقة الزيت، بحيث يزيد سمك طبقة الزيت بشكل معتدل ويكون توزيع الضغط أكثر اتساقًا. تعد تقلبات الأحمال المفاجئة-الشائعة في بداية وإغلاق وتشغيل المعدات الصناعية الثقيلة-أيضًا سببًا رئيسيًا لعدم استقرار طبقة الزيت وتسارع تآكل المحامل.
2. عوامل سرعة الدوران
إن سرعة عنق المحور هي الأساس لتشكيل طبقة زيت هيدروديناميكية وتلعب دورًا مهمًا في زيادة سمك طبقة الزيت. وفقًا لمبدأ التشحيم الهيدروديناميكي، ستؤدي السرعة الأعلى إلى تسريع مادة التشحيم المدفوعة بواسطة رقبة العمود إلى الفجوة المتقاربة ذات الشكل الإسفيني-. وهذا يعزز التأثير الهيدروديناميكي، مما يسمح بامتصاص المزيد من مواد التشحيم في الفجوة بين أسطح الاحتكاك وزيادة سمك طبقة الزيت. وفي الوقت نفسه، تعمل زيادة السرعة على تعزيز التوزيع الموحد لضغط طبقة الزيت، مما يؤدي إلى توسيع منطقة التحمل النشطة بشكل فعال. ومع ذلك، فإن السرعة الأعلى ليست دائمًا الأفضل، ففي ظروف السرعة الفائقة، ستؤدي قوة الطرد المركزي إلى فقدان مادة التشحيم، وسيؤدي الاحتكاك عالي السرعة - إلى إنتاج كمية كبيرة من الحرارة مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الزيت. يؤدي هذا إلى تقليل لزوجة مادة التشحيم بشكل غير مباشر، مما قد يؤدي إلى ترقق طفيف لطبقة الزيت وانخفاض طفيف في ذروة الضغط. على العكس من ذلك، عند السرعة المنخفضة أو في حالة السكون، يختفي التأثير الهيدروديناميكي، مما يمنع تكوين طبقة زيتية فعالة تجعل المحامل عرضة للتآكل عند بدء التشغيل.
3. خصائص وسط التشحيم
يعتبر زيت لزوجة مادة التشحيم هو المعلمة الأساسية التي تحدد ثبات طبقة الزيت وتؤثر بشكل مباشر على تكوين طبقة الزيت والقدرة على الحفاظ على شكل طبقة الزيت. تتمتع مواد التشحيم عالية اللزوجة-بسيولة منخفضة، ولكنها تتمتع بمقاومة فائقة للقذف. ليس من السهل التسرب من خلوص المحمل. تتميز مواد التشحيم منخفضة اللزوجة-بسيولة جيدة وتبديد للحرارة، كما أنها مادة مثالية لتطبيقات الأحمال الخفيفة والسرعة العالية. ومع ذلك، فإن مقاومتها للقذف ضعيفة، مما يجعل الفيلم أرق وأقل ضغطًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن نظافة وجودة زيت التشحيم لها أيضًا تأثير، فوجود التلوث أو الشوائب سيعطل استمرارية طبقة الزيت، ويزيد من الاحتكاك والتآكل، في حين أن تدهور زيت التشحيم واللزوجة سوف يقلل بشكل مباشر من القدرة الاستيعابية، ويتلف توزيع الضغط.
4. تحمل معلمات التخليص الهيكلي
يعد خلوص تجميع المحمل معلمة ثابتة رئيسية في مرحلة التصميم ويلعب دورًا مهمًا في جودة تكوين الفيلم الزيتي. يوفر الخلوص المناسب مساحة كافية لتدفق زيت التشحيم وتكوين الفيلم ويؤسس مجال ضغط موحد ومستقر للفيلم. تؤدي الخلوص الزائد إلى فقدان زيت التشحيم بسرعة، وسمك الفيلم غير المتساوي، وتشتت الضغط، وانخفاض قدرة التحمل بشكل كبير، وغالبًا ما ينتج عنه اهتزاز وضوضاء أثناء الاستخدام. على العكس من ذلك، فإن عدم كفاية الخلوص يزيد من مقاومة التدفق ويحد من مساحة تبديد الحرارة؛ يؤدي الانتشار غير الكافي لفيلم الزيت إلى ارتفاع الضغط المحلي وزيادة سريعة في درجة حرارة الزيت وتمزق فيلم الزيت واحتمال احتراق غلاف المحمل. بالإضافة إلى ذلك، فإن دقة المعالجة وخلوص المحمل على شكل إسفين - وتصميم هيكل أخدود الزيت سيؤثر أيضًا على التدفق المتقارب لزيت التشحيم، وبالتالي تغيير سمك وتوزيع الضغط لفيلم الزيت.
5. درجة حرارة العمل وحالة السطح
سوف تغير درجة حرارة تشغيل المعدات من لزوجة زيت التشحيم، مما سيؤثر على أداء طبقة الزيت بشكل غير مباشر. ستؤدي زيادة درجة الحرارة إلى انخفاض لزوجة طبقة الزيت بسرعة، مما سيؤدي إلى انخفاض سمك طبقة الزيت، وانخفاض استقرار الضغط، وغالبًا ما يحدث فشل طبقة الزيت بسبب ارتفاع درجة حرارة التشغيل لفترة طويلة. تعتبر خشونة سطح عنق المحور وقشرة المحمل مهمة أيضًا؛ يمكن أن تؤدي الخشونة المفرطة إلى الإضرار بسلامة طبقة الزيت، حيث يمكن أن يؤدي التخشين الدقيق إلى ثقب الفيلم والتسبب في تآكل التلامس الموضعي، في حين أن التركيب الدقيق المناسب للسطح يمكن أن يحتفظ بكمية صغيرة من مادة التشحيم ويساعد في الحفاظ على ثبات الفيلم. بالإضافة إلى ذلك، ستؤدي انحرافات المحورية وتشوه غلاف المحمل في عملية التجميع إلى توزيع غير متساوٍ للخلوص، مما يؤدي إلى أن تكون المناطق المحلية من طبقة الزيت رقيقة جدًا وضغطًا مرتفعًا جدًا، وقد يتسبب الحمل الزائد المحلي في التآكل.
في الختام، فإن سمك طبقة الزيت وضغط المحامل المنزلقة هي نتيجة لعوامل متعددة، وتؤثر معلمات التشغيل وزيت التشحيم والتصميم الهيكلي وظروف التشغيل على بعضها البعض. يتطلب بُعد التشغيل الصناعي السرعة والحمل ودرجة زيت التشحيم ليتوافق مع ظروف التشغيل المحددة، مع التحكم الدقيق في خلوص التجميع، وإدارة درجات حرارة التشغيل بشكل صارم، وضمان الاستقرار الشامل لطبقة الزيت، وإطالة عمر خدمة المحمل.