A kenés nélkül működő kompresszorok karbantartása és javítása
Kenőanyag nélkül működő kompresszorok működtetése és javítása.
VF Neveykin. YI Sapolkov.
1980 144 oldal 16 Fig. 17 lap.
A könyv a kenés nélkül működő kompresszorok tervezésével, működtetésével és javításával foglalkozik. Nagy figyelmet fordítanak a függőleges, vízszintes és szögletes kompresszorok száraz súrlódási módban való működtetésére. A száraz súrlódású gépekben használt anyagokat ismertetik; az alkatrészeik és alkatrészeik technikai állapotának ellenőrzése a javítás előtt és után.
A könyvet a vegyipar, a vegyipar, az olajfinomítás és a petrolkémiai ipar átlagos technikai személyzetére tervezték.
SZÁRÍTÓ FRIKCIÓS FOLYAMAT.
A folyékony súrlódással járó kenőfolyadék segít csökkenteni a súrlódási együtthatót, és eltávolítani a hőt a dörzsölő felületektől.
Száraz súrlódás - súrlódás a folyékony kenőanyag réteggel nem elválasztott felületek között. Súrlódás egy nagyon vékony (legfeljebb 0,1 μm) folyadék vagy adszorbeált gőzök és cseppek felületén jelenlétében egy határrétegnek nevezik. Ebben az esetben a film hatása csak a dörzsölő felületek elválasztására és a köztük lévő tapadás gyengülésére korlátozódik. A kenőanyag réteg vastagságának köszönhetően, ha az ellenréteg felületei csak az érdességi kiemelkedésekkel érintkeznek egymással, a súrlódást félfolyadéknak nevezik. A szakterületen szokásos "félszáraz súrlódás" és "korlátozott kenési rendszer" fogalmak a félig folyékony és folyékony súrlódás területére utalnak.
A legtöbb esetben a mechanizmusok működése során nedvességet, gõzt, gázokat vagy oxidok mikrolemezét adszorbeálják a ellenanyag felületén. Ezért a "hengeres kenés nélküli" meghatározás kompresszorokra való alkalmazása pontosabb, mint a "száraz súrlódású kompresszor" meghatározása. Csak mély vákuum és magas hőmérséklet esetén feltételezhetjük, hogy a számláló anyagai közvetlen érintkezésben vannak. A hőmérséklet és nyomás jellemző a gyakorlati körülmények a mechanizmusok, beleértve egy pár dugattyús kompresszor szárazon fut adszorbeált gőzök és gázok,-oxid filmek, és a különböző adalékanyagok kompozit anyagok jár, mint a száraz kenőanyag. Ezért a legtöbb gyakorlati esetben a száraz súrlódást úgy kell tekinteni, mint a dörzsölő felületek kölcsönhatását szilárd és gáznemű kenőanyagokkal. Ezért mély vákuum esetén a legtöbb anyag élesen, többszörösen súrlódási együtthatósá válik, és nem hatékonyak. Ugyanezen okból bizonyos anyagok nem hatékonyak a tiszta (száraz) gázok környezetében. A külső térben végzett kísérletek bizonyíthatatlanul bizonyítják a száraz dörzsölő párok vákuumban történő lefoglalását.
Dörzsöléskor számos összetett folyamat és jelenség fordul elő. Érdemes megemlíteni néhány érdekes pontot a száraz súrlódású gépek kifejlesztésében. Ha az alkalmazott terhelés hatással van, a felületek érintése nem fordul elő geometriai területen, hanem mikrorégiában. Ha az egyik érintkező hevederének kitermelési pontja meghaladja a fémtestek érintkezési pontját, akkor előfordul műanyag deformáció, amely addig történik, amíg az érintkezési felület elegendő a terhelés elnyeléséhez; ugyanakkor a hideghegesztés hidak is kialakulnak érintkezési pontokon. A felületek további mozgatásával a kialakított hidak egy lágyabb fém mentén vágódnak le. Így a súrlódási erő arányos a tényleges érintési felületgel, amely a terhelés függvénye; nem függ a érintkező felületek geometriai területétől; a csúszó sebességétől függ, de a sebességek széles skálája állandó értékű.
A műanyagok súrlódási mechanizmusa hasonló a fém súrlódási mechanizmushoz, a műanyagok súrlódási tényezője megközelítőleg egyenlő a nyírószilárdság és az anyag szilárdságának arányával. A tiszta műanyag szárazon történő súrlódásakor nincs száraz kenőanyagként oxidréteg, ezért a műanyagok közötti súrlódási paraméterek nem függenek a működési körülményektől (üzemi határokon belül).
Az anyag súrlódási együtthatója és kopásállósága nem közvetlen összefüggésben van: az alacsony súrlódási együtthatójú súrlódási párok nagy kopási sebességet eredményezhetnek. A súrlódási tényező és a kopás közötti közvetlen kapcsolat a kritikus pont közelében jelenik meg: a lefoglalás, a pontozás és a katasztrofális kopás miatt a súrlódási együttható élesen nő. A kezelés tisztaságának széles skáláján belül a súrlódási tényező kevéssé függ a felület érdességétől, sokkal nagyobb szerepet játszik a felületek tisztításának mértéke a monomolekuláris szennyeződésrétegtől.
A súrlódási tényező függ az anyagok fizikai és mechanikai tulajdonságaitól, sebességétől, hőmérsékletétől és különleges nyomásától. Mivel ezeknek a tényezőknek a hatása összefügg egymással, az egyik változása lehetővé teszi a másikban a megfelelő változtatást anélkül, hogy megzavarná a pár működési módját.
A gyakorlatban a párban lévő anyag teljesítményét, például a száraz siklócsapágyakat a pv paraméter határozza meg. vagyis a csúszósebességre adott specifikus nyomás terméke. Azonos körülmények között előnyben részesítjük az anyag nagyobb kopásállóság, mert még a nagy súrlódási együtthatójú és a jó hőátadás súrlódási pár ebben az esetben lesz a magas működési élettartamát.
A tipikus példák a különböző típusú súrlódás okozta kopás különböző típusaira vonatkoznak.
1. Acél súrlódása egy ónötvözeten. Amikor a hegesztett, helyi alapanyagból gyengén képződött helyi kötést vág, a vágás az érintő felület mentén halad, és a kopás alig észrevehető.
2. Súrlódás acél ólom ötvözet. A kötés erősebb, mint az ötvözet, de gyengébb, mint az acél; van egy "kenet" az ötvözet film az acél. A csúszás homogén anyagon történik.
3. Az acél súrlódása rézzel. A kötés erősebb, mint a két fém, a részecskék a puha fém mélységében törtek ki; különálló szünetek vannak acélból.
4. A hasonló fémek súrlódása. A kötéseknek és a fémnek ugyanolyan ellenállással kell rendelkezniük a nyírással szemben, de a nyírási ellenállással szembeni ellenálló képességük és a kopás jelentősen megnövekszik. Ezért az azonos névvel ellátott fémek nem kielégítően működnek egy súrlódási párban, és heterogén anyagokat általában súrlódási párok készítéséhez használnak.
A súrlódáspár kopási viszonyának függvénye a munka időtartamára görbe alakú, amelynek jellege a 3. ábrán látható. 4. Itt három területet tudunk megkülönböztetni: a viszonylag rövid idő alatt viselt kopás, az öregedés területe; b - a csecsen hosszú ideig tartó viselkedésének enyhe növekedése - munkaterület; c - a kopás jelentősen megnő - az intenzív (szélsőséges) kopás területe.
Bármely súrlódási pár, például egy dugattyúgyűrű - a kompresszor hengerét - jellemzi a beindítás ideje és a munka időtartama a megengedett kopásig. A jó feldolgozhatóságú anyagok, amelyeket a gépben alkalmaznak, a gép kis üresjárati időt biztosítanak a beindításhoz, vagyis a leállások csökkentését a javítás során. Az olyan anyagok, amelyekben a munkaterület nagy, jelentősen javíthatják a súrlódási pár megtérülését.
A súrlódási rendszert is befolyásolja a sokkterhelés, a munkaközeg hőmérséklete és a súrlódási zónában a hőmérséklet. Száraz súrlódás esetén a súrlódási zónában a dörzsölő párok működésének hatása növekszik, mivel ebben az esetben, a folyékony súrlódástól eltérően, nincs hőelvonás a hűtőfolyadéktól. Polimerek alapú súrlódásgátló anyagok használata esetén a súrlódási zónában a hőmérséklet is alacsony a hővezetőképessége miatt.
Alacsony és nagyon alacsony hőmérsékleten a legtöbb súrlódásgátló anyagok polimereken alapuló elveszti a képességét, hogy rugalmas deformáció és törési viselkedése hasonlít a törési viselkedés a szilárd anyagok. Erőssége nő, és az ütésállóság és rugalmasság csökken. Ezt a hőmérsékletnek a polimerláncok mobilitására gyakorolt hatása magyarázza. Az a képesség, hogy nyilvánvaló, nagyon elasztikus alakváltozás alacsony hőmérsékleten megtartja kis számú polimerek, például, mint például a PTFE-4 és merev-polimerek - poliimidek, polikarbonátok, és mások.
A merev láncú polimerek deformálhatóságának nagy hőmérsékleti tartománya valószínűleg annak a ténynek köszönhető, hogy üveghalmazállapotban alacsony hőmérsékleten laza láncolatúak, mint rugalmas, rugalmas polimerek. Sűrűségük csökkenő hőmérséklet mellett csökken.
A nyomás csökkenésével a polimerek szilárdsági tulajdonságai kisebb mértékben változnak, mint a hőmérséklet és a légköri nyomás változásával. Azonban, nagyvákuumban súrlódáscsökkentő anyagok és készítmények polimereken alapuló eltávolítjuk oldott gázok, nedvesség, a kis molekulatömegű szennyeződések bevezetett adalékanyagok és az adalékanyagok (stabilizátorok, lágyítók). Az anyag tulajdonságainak változása függ a felszabadult termékek elpárolgásának összetételétől és sebességétől, valamint az öregedési folyamatoktól.
Amikor a polimer vákuumban működik, a termooxidatív lebomlás folyamatát akadályozza az oxigén hiánya; csak a hőpusztulás folyamata lehetséges. Eltávolítása adszorbeált nedvesség és gőz nem vezet jelentős romlás polimerek tulajdonságait, de előfordulása termikus bomlásának nagyban csökkenti a szilárdsági paraméterek a polimer és különösen annak ütésállósága és rugalmasságát.
A súrlódásgátló anyagok vákuumban történő kiválasztásakor figyelembe kell venni a felszabadult termékek jellegét, mivel néhányuk szennyezheti a felületeket, elhelyezheti a munkaterületeket és a nehezen elérhető helyeket.
A száraz súrlódási egységek és alkatrészek létrehozásának lehetőségei bizonyos körülmények között súrlódási párban lévő anyagok kiválasztásánál régóta észrevehetők és használhatók. Eleinte természetes, természetes anyagok voltak. A vegyipar fejlesztésével olyan szintetikus és kompozit anyagok jelentek meg, amelyek lehetővé tették a száraz súrlódás alkalmazásával járó problémák szándékos megoldását a különböző technológiai területeken.
A száraz és félszáraz súrlódású gőz működéséhez használt anyagok a következő főbb jellemzők szerint osztályozhatók:
célra vagy alkalmazási területre (csúszó csapágyak, csapágyakkal ellátott csapágyak, mezőgazdasági gépek súrlódási párjainak anyagai, kriogén rendszerekhez használt anyagok);
a súrlódási rendszer körülményei között (száraz súrlódás, korlátozott kenés, vákuumban végzett munka, kondenzátum nyomaiban végzett munkák, szárazgáz környezetben való munkavégzés stb.);
alapanyagokhoz vagy töltőanyagokhoz (fa, grafit, fluoroplasztikus stb.);
gyártási technológiával vagy gyártási módszerrel (fémkerámia, ásványi-kerámia, kompozit, öntött, préselt, bimetál, stb.);
kötőanyagokon (formaldehid, szerves szilikon stb.);
a kémiai vegyületek egy bizonyos osztályába (poliimidek, fenolok stb.) való besoroláshoz.
Ha nehéz lenne egyértelműen megválaszolni azt a kérdést, hogy hol lehet ez az összetett anyag, akkor annak az anyagok csoportjához kell tartozni, amelynek tulajdonságai vagy összetevőinek mennyisége túlsúlyban van.
A felsorolt jellemzők egyikének alapján nehéz elképzelni az iparág által gyártott és a tudomány által kifejlesztett anyagok sokféle száraz és félszáraz súrlódását. Az anyagok bőségének és sokféleségének bizonyos mértékig megfelelnek a különféle mechanizmusok különböző paramétereinek széles sávú súrlódás megvalósításának sokaságában. Nincs olyan anyag, amely teljes mértékben kielégítené a különböző súrlódási csomópontokban lévő anyagokra vonatkozó követelményeket: alacsony és stabil súrlódási együttható; nagy kopásállóság és teherbírás; ütésállóság; fokozott rugalmasság, hővezetőképesség és hőállóság; ellenáll a maró hatású környezeteknek; a mérési stabilitás működés közben, valamint a közeg nyomásának, hőmérsékletének vagy páratartalmának változása; a gázkibocsátás hiánya vákuum és tiszta száraz gázok stb.
Az adott súrlódási egységet, egy adott gépet érintő legmegfelelőbb anyag kiválasztása esetén ezek a működési feltételek néha nehéz feladat nem csak a műhely szerelője számára, hanem a tervező számára is, amely egy bizonyos típusú gép felépítésével foglalkozik. Például egy ilyen közös súrlódásgátló anyagot, például a grafitot, különféle formákban állítanak elő. Ugyanakkor a kompresszor dugattyúgyűrűinek gyártására szánt grafit különböző környezetekben viselkedik, és szárazgáz környezetben (0% relatív páratartalom mellett) és a megnövekedett gáz páratartalommal nem hatékony.
1. fejezet A kenés nélküli kompresszorok eszköze.
- Réselt tömítéssel ellátott kompresszorok.
- Száraz súrlódású kompresszorok.
2. fejezet Száraz súrlódású gépekben használt anyagok.
- A száraz súrlódás folyamata.
- Wood.
- Textolitek.
- Szén alapú súrlódásgátló anyagok.
- Szilárd kenőanyagok.
- Fluortartalmú műanyagok.
- A fluoroplasztikákon alapuló súrlódásgátló készítmények.
- Metalloceramics és fém műanyagok.
- Egyéb súrlódásgátló anyagok.
- Összetett önkenő anyagok.
3. fejezet A kompresszorok átvitele korlátozott kenésű üzemmódba és a hengerek és töltődobozok kenése nélkül.
- A probléma feltárása és a megoldás megválasztása.
- A kompresszor előkészítése a modernizációhoz.
- Dugattyúk és hengerek.
- Dugattyús gyűrűk.
- Útmutató gyűrűk.
- Bővítők.
- A rudak tömítése.
- Olajcserélhető gyűrűk.
- Szelepek.
- A kenés nélküli kompresszorok összeszerelése és beüzemelése.
- A dugattyú és tömszelence csomagolására szolgáló anyag kiválasztása és bizonyos típusú gépek korszerűsítésének jellemzői.
4. fejezet Tömítő részek gyártása.
- Dugattyúgyűrűk gyártása.
- Bővítők gyártása.
Fejezet 5. A hengerek és töltődobozok kenése nélküli kompresszorok működtetése és javítása.
- A kenés nélküli kompresszorok működése.
- A kenés nélküli kompresszorok javítása.
6. fejezet A kompresszorok nem kenőképű üzemmódba történő átvitelének költséghatékonysága.
7. fejezet Biztonság és ipari higiénia.