Operarea și repararea compresoarelor care funcționează fără lubrifiere.
VF Neveykin. YI Sapolkov.
1980 144 pagini 16 Fig. 17 tab.
Cartea se ocupă cu proiectarea, operarea și repararea compresoarelor care funcționează fără lubrifiere. Se acordă o atenție deosebită transferului de compresoare verticale, orizontale și unghiulare pentru funcționarea în modul de frecare uscată. Sunt descrise materialele utilizate în mașinile de frecare uscate; se acoperă aspectele legate de controlul asupra stării tehnice a componentelor și pieselor lor înainte și după reparare.
Cartea este concepută pentru mecanici și personalul tehnic mediu al industriei chimice, rafinării petrolului și petrochimiei.
PROCESUL DE FRACȚIUNE DRY.
Lichidul de lubrifiere cu frecare lichidă ajută la reducerea coeficientului de frecare și la eliminarea căldurii de pe suprafețele de frecare.
Fricțiunea uscată - frecare între suprafețele care nu sunt separate printr-un strat de lubrifiant lichid. Fricțiunea în prezența unui strat foarte subțire (până la 0,1 μm) de vapori lichizi sau adsorbiți și picături pe suprafață se numește un strat de graniță. În acest caz, acțiunea filmei se reduce doar la separarea suprafețelor de frecare și slăbirea aderenței dintre ele. Cu o grosime mare a stratului lubrifiant, atunci când suprafețele contra-corpului se ating unul de celălalt numai de protuberanțele de rugozitate, frecarea se numește semi-fluid. Conceptul de "frecare semi-uscată" și "regim de lubrifiere limitat" comun în domeniu se referă la regiunea de frecare semi-lichidă și respectiv lichidă.
În majoritatea cazurilor, în timpul funcționării mecanismelor, umiditatea, vaporii, gazele sau un microstrat de oxizi sunt adsorbiți pe suprafața anticorpului. Prin urmare, aplicarea la compresoare a definiției "fără lubrifiere cilindrică" este mai precisă decât definiția "compresor cu frecare uscată". Numai cu un vid adânc și temperaturi ridicate putem presupune că materialele contorului sunt în contact direct. La temperaturi și presiuni tipice pentru condițiile practice ale mecanismelor, inclusiv o pereche de compresor cu piston rulează vapori uscat adsorbiți și gaze, pelicula de oxid, și diverși aditivi din materiale compozite acționează ca un lubrifiant uscat. Astfel, frecare uscată pentru cele mai multe cazuri practice, ar trebui considerată ca o interacțiune a suprafețelor de frecare ale lubrifianți solizi și gazoși. De aceea, în condițiile unui vid profund, majoritatea materialelor cresc brusc, de mai multe ori, un coeficient de frecare și devin ineficiente. Din același motiv, unele materiale sunt ineficiente în mediul gazelor curate (uscate). Experimentele efectuate în spațiu, dovedesc irefutabil fenomenul de stabilire a perechilor de frecare uscată în vid.
Când frecați, apar multe procese complexe și fenomene. Să observăm câteva puncte de interes în dezvoltarea mașinilor cu frecare uscată. Atunci când acționează sarcina aplicată, atingerea suprafețelor nu se produce într-o zonă geometrică, ci în microrozitate. Dacă punctul de randament al uneia dintre benzile de contact depășește punctul de contact al corpurilor metalice, apare o deformare plastică, care are loc până când suprafața de contact este suficientă pentru a absorbi încărcătura; în același timp, punctele de sudură la rece se formează la punctele de contact. Cu mișcarea suplimentară a suprafețelor, are loc o tăietură a punților formate de-a lungul unui metal mai moale. Astfel, forța de frecare este proporțională cu aria efectivă de atingere, care este o funcție a sarcinii; nu depinde de aria geometrică a suprafețelor de contact; depinde de viteza alunecării, dar pe o gamă largă de viteze are o valoare constantă.
Mecanismul de frecare al materialelor plastice este similar mecanismului de frecare a metalelor, coeficientul de frecare al materialelor plastice fiind aproximativ egal cu raportul dintre rezistența la forfecare și rezistența la încovoiere a materialului. Cu frecare uscată a materialelor plastice curate, nu există niciun strat de film de oxid care să servească drept lubrifiant uscat, prin urmare parametrii de frecare dintre materialele plastice nu depind de condițiile de funcționare (în limitele de funcționare).
Coeficientul de frecare și rezistența la uzură a materialului nu sunt în dependență directă: perechile de fricțiune cu un coeficient scăzut de frecare pot avea o rată ridicată de uzură. O relație directă între coeficientul de frecare și uzură apare în apropierea punctului critic: pentru confiscare, scor și uzură catastrofică, coeficientul de frecare crește puternic. Într-o gamă largă de grade de puritate a tratamentului, coeficientul de frecare depinde puțin de rugozitatea suprafeței, un rol mult mai important îl joacă gradul de curățare a suprafețelor din stratul monomolecular al impurităților.
Coeficientul de frecare depinde de proprietățile fizice și mecanice ale materialelor, vitezei, temperaturii și presiunii specifice. Deoarece influența acestor factori este interdependentă, o schimbare a uneia dintre ele permite o schimbare corespunzătoare în cealaltă, fără a perturba modul de operare al perechii.
În practică, performanța materialului din pereche, de exemplu rulmenții de frecare uscată, este determinată de parametrul pv. adică, produsul presiunii specifice asupra vitezei de alunecare. Cu alte lucruri egale, se preferă un material cu o rezistență la uzură mai mare, deoarece chiar și cu un coeficient ridicat de frecare și o bună disipare a căldurii, perechea de frecare în acest caz va avea o durată mare de viață.
Iată câteva exemple tipice ale diferitelor tipuri de uzură cauzate de diferite tipuri de frecare.
1. Frecarea oțelului pe un aliaj de staniu. Când se taie îmbinarea locală formată a sudurilor mai slabe decât metalul de bază, tăierea trece de-a lungul suprafeței de atingere, iar uzura este greu de văzut.
2. Frecarea oțelului pe aliajul de plumb. Legătura este mai puternică decât aliajul, dar este mai slabă decât oțelul; există o "murdărire" a filmului din aliaj pe oțel. Alunecarea are loc pe un material omogen.
3. Frecarea oțelului cu cupru. Legătura este mai puternică decât ambele metale, particulele izbucnesc în adâncul metalului moale; există pauze separate în oțel.
4.Fricarea metalelor similare. Legăturile și metalul ar trebui să aibă aceeași rezistență la forfecare, dar din cauza efortului de întărire a rezistenței la forfecări crește și se măresc brusc. De aceea, metalele cu același nume nu funcționează satisfăcător într-o pereche de frecare, iar materialele eterogene sunt de obicei utilizate în construcția perechilor de frecare.
Dependența ratei de uzură a unei perechi de frecare pe durata lucrului are forma unei curbe, caracterul căruia este prezentat în Fig. 4. Aici putem distinge trei domenii: a - creșterea uzurii într-o perioadă relativ scurtă de timp - aria de îmbătrânire; b - o ușoară creștere a intensității uzurii într-un cecen pentru o perioadă lungă de timp - o zonă de lucru; c - o creștere accentuată a uzurii - zona de uzură intensă (extremă).
Orice pereche de frecare, de exemplu un inel de piston - cilindrul compresorului, se caracterizează prin timpul de rulare și durata de lucru până la uzura admisă. Materialele cu o bună prelucrabilitate, aplicate în mașină, pot asigura un timp redus de funcționare a mașinii în timpul funcționării, adică reducerea timpului de nefuncționare în reparație. Materialele, în care zona de lucru este mare, pot asigura un kilometraj major de revizie al perechii de frecare.
Regimul de frecare este, de asemenea, afectat de sarcini de șoc, de temperatura mediului de lucru și de temperatura în zona de frecare. Cu frecare uscată, efectul temperaturii în zona de frecare asupra funcționării perechilor de frecare crește, deoarece în acest caz, spre deosebire de frecare lichidă, nu se elimină căldura din lichidul de răcire. Atunci când se utilizează materiale antifricțiune pe bază de polimeri, temperatura din zona de frecare crește, de asemenea, datorită conductivității lor termice scăzute.
La temperaturi scăzute și ultravile, cele mai multe materiale antifricțiune bazate pe polimeri își pierd capacitatea de a deforma elastic, iar natura distrugerii lor seamănă cu natura distrugerii solidelor. Puterea lor crește de mai multe ori, iar rezistența la impact și elasticitatea scad. Acest lucru se explică prin efectul temperaturii asupra mobilității lanțurilor de polimeri. Abilitatea de a prezenta deformări foarte elastice la temperaturi scăzute păstrează un număr mic de polimeri, de exemplu polimeri cu fluoroplastic-4 și polimeri rigizi-poliimizi, policarbonați și alții.
Domeniul de temperatură mare al deformabilității polimerilor cu lanț rigid se datorează, probabil, faptului că, într-o stare sticlosă la temperaturi scăzute, acestea au un ambalaj cu lanț mai liber decât polimerii flexibili și elastici. Densitatea acestora scade odată cu scăderea temperaturii.
Prin reducerea proprietăților de rezistență a presiunii polimerilor sunt modificate într-o măsură mai mică decât o modificare a temperaturii și a presiunii atmosferice. Cu toate acestea, la vid înalt a materialelor antifricțiune și compoziții pe bază de polimeri eliminate gaze dizolvate, umiditate, impurități cu masă moleculară mică aditivi introduși și aditivi (stabilizatori, plastifianți). Schimbarea proprietăților materialului depinde de compoziția și viteza de evaporare a produselor eliberate și de procesul de îmbătrânire.
Când polimerul în vid termooxidative proces de degradare este complicată datorită absenței oxigenului; este posibilă numai distrugerea termică. Eliminarea umezelii adsorbite și vapori nu duce la o deteriorare semnificativă a proprietăților polimerilor, dar apariția degradării termice poate reduce considerabil parametrii de rezistență ale polimerului și în special a rezistenței sale la impact și elasticitatea.
Atunci când alegeți materiale antifricțiune pentru o pereche de frecare în vid, este necesar să se țină seama de natura produselor eliberate, deoarece unele dintre ele pot polua suprafețele, depozitate în zone de lucru și locuri greu accesibile.
Posibilitățile de a crea ansambluri de frecare uscate și părți pe baza selectării materialelor într-o pereche de frecare în anumite condiții au fost observate și utilizate pentru o lungă perioadă de timp. La început erau materiale naturale și naturale. Odată cu dezvoltarea industriei chimice, au apărut materiale sintetice și compozite care au făcut posibilă rezolvarea în mod intenționat a problemelor asociate cu aplicarea fricțiunii uscate în diferite domenii ale tehnologiei.
Materialele utilizate pentru operarea aburului în modul de frecare uscat și semi-uscat pot fi clasificate în funcție de următoarele caracteristici principale:
Intenționat sau aplicații (materiale pentru lagăre, pentru rezemarea sarcini cu caracter percutante; materiale pentru perechi de fricțiune în mașini agricole, materiale pentru utilizare în sisteme criogenice);
prin condiții de regim de frecare (ungere prin frecare uscată mărginită de lucru sub vid pentru a lucra în medii cu urme de condens, lucrul la gaz uscat, etc ...);
pentru materiale de bază sau materiale de umplutură (lemn, grafit, fluoroplastic etc.);
prin tehnologia de fabricație sau prin metoda de producție (metal-ceramică, minerale-ceramică, compozit, turnat, presat, bimaterial etc.);
pe materialele obligatorii (formaldehidă, organosiliciu etc.);
prin apartenența la o anumită clasă de compuși chimici (poliimide, fenoli, etc.).
Dacă este dificil să se răspundă în mod clar la întrebarea unde se atribuie acest material compozit, acesta ar trebui atribuit grupului de materiale a căror proprietăți sau volum de componente sunt predominante.
Bazat pe una dintre aceste caracteristici este greu de imaginat toate varietate de știință materiale disponibile în comerț și dezvoltat pentru perechi de frecare uscată și semi-uscate. Abundența și diversitatea materialelor într-o anumită măsură corespunde multitudinii de sarcini diferite de a implementa frecarea uscată în diferite mecanisme dintr-o gamă largă de parametri. Niciun material nu poate satisface pe deplin toate cerințele pentru materialele din diferite noduri de frecare: coeficient scăzut și stabil de frecare; rezistență mare la uzură și capacitate de rulare; rezistența la impact; elasticitatea crescută, conductivitatea termică și rezistența la căldură; rezistența la medii corozive; stabilitatea dimensională în timpul funcționării, precum și schimbările de presiune, temperatură sau umiditate ale mediului; absența degajării de gaz atunci când se lucrează în vid și în gaze uscate curate, etc.
Selectarea cel mai potrivit material pentru un anumit nod de frecare, o mașină special, mediul de operare este, uneori, o provocare nu numai pentru mecanicii de plante, dar, de asemenea, pentru proiectantul în cauză cu problema de a construi un anumit tip de mașină. De exemplu, un astfel de material antifricțiune comun, cum ar fi grafitul, este produs în diferite forme. Astfel grafit, destinate fabricării de piston inele compresoare se comportă diferit în diferite medii și în atmosferă de gaz uscat (cu o umiditate relativă apropiată de 0%) și la umiditate ridicată a gazelor nefuncționale.
Capitolul 1. Dispozitivul compresoarelor fără lubrifiere.
- Compresoare cu etanșare prin fante.
- Compresoare de frecare uscată.
Capitolul 2. Materiale utilizate la mașinile cu frecare uscată.
- Procesul de frecare uscată.
- Lemn.
- Textolites.
- Materiale antifricțiune pe bază de carbon.
- Lubrifianți solizi.
- polimer fluorocarbon.
- Compoziții antifrictionare pe bază de fluoroplastice.
- Metaloceramica și materiale plastice din metal.
- Alte materiale antifricțiune.
- Materiale compozite auto-lubrifiante.
Capitolul 3. Transferul compresoarelor într-un mod cu lubrifiere limitată și fără lubrifiere a cilindrilor și a cutiilor de umplere.
- Declarația problemei și alegerea soluției.
- Pregătirea compresorului pentru modernizare.
- Pistoane și cilindri.
- Inele cu pistoane.
- Inele de ghidare.
- Expandere.
- Etanșarea tijelor.
- Inele detașabile.
- Supape.
- Montarea și introducerea compresoarelor fără lubrifiere.
- Selecția materialului pentru ambalarea cu piston și glandă și caracteristicile modernizării unor tipuri de mașini.
Capitolul 4. Producția de piese de etanșare.
- Fabricarea inelelor cu pistoane.
- Fabricarea expandoarelor.
Capitolul 5. Funcționarea și repararea compresoarelor fără lubrifierea cilindrilor și a cutiilor de umplere.
- Funcționarea compresoarelor fără lubrifiere.
- Repararea compresoarelor fără lubrifiere.
Capitolul 6. Eficacitatea costurilor de transfer al compresoarelor într-un mod fără lubrifiere.
Capitolul 7. Siguranța și igienizarea industrială.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: