بوش های خود روان کننده چیست؟
بوش های خود روان کننده یاتاقانهای ساده طراحی شدهاند تا بدون هیچ گونه روغن یا گریس خارجی کار کنند. آنها این کار را با ترکیب روان کننده جامد - معمولاً گرافیت، PTFE یا دی سولفید مولیبدن (MoS2) - به طور مستقیم در مواد بوش یا در مخازن ماشینکاری شده در سوراخ انجام می دهند. هنگامی که شفت می چرخد یا نوسان می کند، اصطکاک یک فیلم انتقال نازک و خود پرکننده ایجاد می کند که به طور مداوم سطح تماس را روان می کند.
پاسخ مستقیم: بوش های خود روان کننده برای عملکرد نیازی به روغن کاری خارجی ندارند. آنها انتخاب صحیحی برای کاربردهایی هستند که روغن کاری مجدد غیرممکن، ناایمن یا بسیار پرهزینه است - مانند ماشین آلات پردازش مواد غذایی، تجهیزات کشاورزی، محورهای ساختمانی و سیستم های صنعتی با دمای بالا.
آیا بوش های برنجی خود روان کننده هستند؟
بوش های برنجی استاندارد خود روان کننده نیستند. برنج ساده (معمولاً آلیاژهای CuZn مانند CuZn39Pb3 یا CuZn40Pb2) مقاومت در برابر خوردگی خوب و ظرفیت بارگذاری متوسطی را ارائه می دهد، اما برای کاهش اصطکاک و جلوگیری از سایش در رابط شفت به روانکاری خارجی - گریس یا روغن نیاز دارد. بدون روانکاری، یک بوش برنجی ساده در زیر بار به سرعت گیر می کند، می گیرد یا فرسوده می شود.
با این حال، دسته خاصی از بوش های برنجی وجود دارد که واقعاً خود روان کننده هستند:
- بوش های برنزی/برنجی متصل به گرافیت: اینها دارای شمع های گرافیتی استوانه ای هستند که در سوراخ های ماشینکاری شده در اطراف سوراخ و رویه ها قرار گرفته اند. محتوای گرافیت معمولاً از 15٪ تا 30٪ بر اساس سطح متغیر است. با سایش شفت در برابر سوراخ، گرافیت به سطح شفت منتقل می شود و یک لایه روان کننده خشک تشکیل می دهد. اینها برای دماهای تا 400 درجه سانتیگراد و مقادیر PV تا 0.5 MPa·m/s در کاربردهای با سرعت کم و بار بالا رتبه بندی می شوند.
- برنز متخلخل آغشته به روغن (SAE 841): این بوشها از نظر فنی به جای برنج، برنز متخلخل هستند، این بوشها با پخت پودر برنز و سپس آغشته کردن ساختار متخلخل با روغن (معمولاً 18 تا 22 درصد حجمی روغن) با خلاء ساخته میشوند. تحت عملیات، چرخش شفت و گرما روغن را به سطح می کشد. هنگامی که شفت متوقف می شود، عمل مویرگی روغن را دوباره جذب می کند. برای سرعت شفت تا 2.5 متر بر ثانیه و بار تا 3.5 مگاپاسکال رتبه بندی شده است.
اگر برنامه شما از بوش های برنجی فرفورژه استاندارد استفاده می کند و برای خشک شدن به آنها تکیه می کنید، انتظار سایش سریع داشته باشید. در صورت نیاز به خود روانکاری، انواع برنز گرافیتی پلاگ شده یا متخلخل را به صراحت مشخص کنید.
آیا بوش ها نیاز به روغن کاری دارند؟
این کاملا به نوع بوش بستگی دارد. جدول زیر الزامات روانکاری را بر اساس کلاس مواد خلاصه می کند:
| نوع بوش | روغن خارجی مورد نیاز است؟ | فاصله معمولی روغن | قابلیت اجرای خشک؟ |
|---|---|---|---|
| برنج ساده / برنز (فرور شده) | بله | هر 50 تا 200 ساعت کار | خیر |
| چدن | بله | هر 100 تا 500 ساعت | خیر |
| برنز متخلخل (SAE 841) | شارژ اختیاری | روغن گیری مجدد فقط در سرویس اصلی | فقط دوره های کوتاه |
| برنز متصل به گرافیت | خیر | خیرne required | بله — design intent |
| روکش PTFE / کامپوزیت | خیر | خیرne required | بله — design intent |
| پلیمر (نایلون، استال، PEEK) | خیر (some benefit from occasional oil) | خیرne to annual | بله at moderate PV |
| دو فلزی (روکش فولادی PTFE/برنز) | خیر | خیرne required | بله — continuous |
برای تجهیزات حیاتی، حتی بوش های خود روان شونده از یک فیلم سبک از گریس سازگار در هنگام نصب اولیه بهره می برند. این روانکاری از بوشینگ قبل از توسعه کامل فیلم انتقال محافظت میکند - معمولاً در 1 تا 4 ساعت اول کار در بار نامی.
عواقب اجرای بوش استاندارد بدون روغن کاری
در یک بوش برنزی ساده که با PV (فشار × سرعت) فقط 0.1 MPa·m/s خشک می شود، دمای سطح می تواند در عرض چند دقیقه 40 تا 80 درجه سانتیگراد بالاتر از محیط افزایش یابد. این امر اکسیداسیون را تسریع می کند، ضریب اصطکاک را از مقدار روغن کاری شده 0.05-0.10 به مقدار خشک 0.20-0.35 افزایش می دهد و می تواند عمر مفید بوش را 70-90٪ در مقایسه با عملکرد مناسب روغن کاری شده کاهش دهد. در محورهای پر بار - برای مثال پین های بازوی بیل مکانیکی - یک بوش ساده بدون روغن ممکن است در کمتر از 100 ساعت از کار بیفتد، در حالی که یک معادل خود روان کننده 5000 ساعت دوام می آورد.
نحوه روغن کاری بوش هایی که به آن نیاز دارند
هنگامی که با انواع بوش کار می کنید که نیاز به روغن کاری خارجی دارند، تکنیک صحیح بسیار مهم است. عملکرد ضعیف روغن کاری علت اصلی شکست زودرس بوش در تجهیزات مزرعه است.
انتخاب روان کننده مناسب
| شرایط کاربرد | روان کننده توصیه شده | درجه / نوع معمولی |
|---|---|---|
| ماشین آلات عمومی، سرعت متوسط | گریس بر پایه لیتیوم | روغن پایه NLGI 2، ISO VG 100–150 |
| بار زیاد، سرعت کم (پیوت ها، پین ها) | گریس با فشار شدید (EP). | NLGI 2 EP، غنی شده با مولیبدن |
| دمای بالا (>120 درجه سانتیگراد) | گریس کلسیم سولفونات یا گریس سرامیکی | NLGI 2، درجه حرارت 200 درجه سانتیگراد |
| درجه مواد غذایی / شستشو | گریس مواد غذایی NSF H1 | NLGI 2، ماده معدنی سفید یا پایه PAO |
| غوطه وری در آب / دریایی | گریس دریایی ضد آب | NLGI 2 کلسیم کمپلکس یا کلسیم سولفونات |
| دوک های سبک و با سرعت بالا | روغن معدنی سبک | ISO VG 32–46، تغذیه چکه یا فیتیله |
نحوه صحیح استفاده از گریس روی بوش
- قبل از روغن کاری مجدد تمیز کنید: گریس قدیمی و آلوده به عنوان یک ساینده عمل می کند. قبل از استفاده از گریس تازه، گریس قدیمی را با پمپ کردن گریس جدید از طریق اتصالات تمیز کنید تا گریس تمیز ظاهر شود، یا اگر بوش فاقد اتصالات گریس است، سوراخ را جدا کرده و تمیز کنید.
- در حالت استراحت یا بار کم گریس بزنید: گریس اعمال شده تحت بار کامل به طور یکنواخت در سراسر سوراخ پخش نمی شود. بار روی مفصل را از بین ببرید یا در حین گریس زدن شفت را به آرامی بچرخانید تا از پوشش کامل اطمینان حاصل شود.
- از یک گریس تفنگ مدرج استفاده کنید: روغن کاری بیش از حد یک اشتباه رایج و مضر است. برای یک بوش برنزی با قطر 40 میلیمتر در طول 40 میلیمتر، یک حرکت پمپ (تقریباً 1.4 گرم) گریس NLGI 2 معمولاً برای پر کردن فیلم بدون فشار بیش از حد کافی است.
- فیتینگ نوک گریس/زیرک را بررسی کنید: بسته شدن نوک پستان به این معنی است که هیچ گونه گریسی به بوش نمی رسد. تست با احساس فشار برگشتی. اگر پیستون اسلحه به سختی حرکت کند، نوک پستان یا گذرگاه مسدود می شود. با ابزار تمیز کردن نوک پستان پاک کنید یا فیتینگ را تعویض کنید.
- یک برنامه روانکاری تنظیم کنید: برای محورهای تجهیزات ساختمانی، استاندارد OEM معمولاً هر 50 ساعت کارکرد یا هر هفته، هر کدام که زودتر اتفاق بیفتد، است. ماشین آلات چرخه بالا ممکن است نیاز به روغن کاری روزانه داشته باشند. سیستم های روانکاری مرکزی خودکار تنوع انسانی را به طور کامل حذف می کند.
روغن کاری در حین نصب (همه انواع بوش)
صرف نظر از اینکه بوشینگ خود روان کننده است یا خیر، همیشه قبل از فشار دادن بوش به داخل سوراخ محفظه، یک لایه نازک از روان کننده سازگار را به قطر خارجی (OD) بمالید. این امر اصطکاک متناسب با فشار را کاهش میدهد، از داغ شدن سطح سوراخ محفظه جلوگیری میکند و تضمین میکند که صندلیهای بوش کاملاً بدون آسیب برشی قرار بگیرند. برای بوش های خود روان کننده با روکش PTFE، فقط از گریس سازگار - سیلیکونی یا PTFE - استفاده کنید زیرا روغن های نفتی می توانند برخی از پوشش های پلیمری را تخریب کنند.
مقایسه انواع بوشینگ های خود روان کننده
انتخاب بوش خود روان کننده مناسب نیاز به تطبیق حد PV، محدوده دما و سازگاری شیمیایی بوشینگ با کاربرد دارد. چهار نوع اصلی در مصارف صنعتی:
| تایپ کنید | حداکثر بار (MPa) | حداکثر سرعت (متر بر ثانیه) | محدوده دما (درجه سانتیگراد) | ضریب اصطکاک | مزیت کلیدی |
|---|---|---|---|---|---|
| برنز متصل به گرافیت | تا 140 | تا 1.5 | -200 تا 400 | 0.10 - 0.20 | بار بالا، دمای شدید |
| دو فلزی (روکش فولادی بدون PTFE/Pb) | تا 250 | تا 3.0 | -195 تا 280 | 0.03 - 0.15 | بالاترین ظرفیت بار، فشرده |
| کامپوزیت PTFE/الیاف | تا 150 | تا 0.5 | -200 تا 250 | 0.04 - 0.20 | مقاومت شیمیایی، سبک وزن |
| برنز متخلخل (SAE 841) | تا 14 | تا 6.0 | -40 تا 120 | 0.05 - 0.15 | کم هزینه، سازگاری با سرعت بالا |
| پلیمر (نایلون / استال / PEEK) | تا 60 | تا 3.0 | -40 تا 250 (PEEK) | 0.10 - 0.35 | بدون خوردگی، عایق الکتریکی |
برای کاربردهای چرخشی یا نوسانی - اتصالات ساختمانی، پین های ادوات کشاورزی، چرخ دنده های فرمان دریایی - بوش های دو فلزی با روکش PTFE معیار صنعت هستند. SKF، Igus و GGB همگی منحنی های PV آزمایش شده مستقل را برای خطوط تولید خود منتشر می کنند. همیشه PV عملیاتی واقعی را با حداکثر نامی با ضریب ایمنی حداقل 1.5 ارجاع دهید.
نکات نصب و نگهداری برای عمر طولانی بوش
- پرس مناسب، چکش نزنید: برای نصب ثابت و مستقیم از پرس آربور یا پرس هیدرولیک با سنبه مناسب استفاده کنید. چکش کاری سوراخ را منحرف می کند و روکش خود روان کننده را خرد می کند. حداکثر تداخل پرس مناسب برای اکثر بوش های خود روان کننده 0.01-0.04 میلی متر در قطر است.
- سختی و پایان شفت را بررسی کنید: برای بوش های دو فلزی و PTFE، شفت جفت گیری باید تا حداقل 45 HRC سخت شود و تا 0.4-0.8 میکرومتر رادیوم آسیاب شود. شافت نرم یا زبر فیلم انتقال را از بین می برد و عمر بوش را به شدت کاهش می دهد.
- محفظه و شفت را تراز کنید: ناهماهنگی بیش از 0.5 درجه، بار را در یک لبه بوش متمرکز می کند، فشار تماس موضعی را تا 3 برابر افزایش می دهد و باعث سایش سریع لبه می شود. در مواردی که انتظار می رود انحراف شفت یا ناهماهنگی مجموعه وجود داشته باشد، از انواع کروی یا خود تراز استفاده کنید.
- محافظت در برابر آلودگی: حتی بوش های خود روان شونده زمانی که ذرات ساینده به سوراخ می رسند سریعتر سایش می شوند. از درزگیرهای گرد و غبار، حلقه های برف پاک کن یا مهر و موم های لابیرنتی در محیط های کثیف مانند تجهیزات خاک برداری و کارخانه های سیمان استفاده کنید.
- سایش مانیتور را با بررسی بازی شفت: بیشتر بوش های خود روان کننده دارای حداکثر فاصله قطری مجاز 0.5-1.0٪ قطر شفت قبل از نیاز به تعویض هستند. برای یک شفت 50 میلی متری، حداکثر بازی قابل قبول معمولاً 0.25-0.50 میلی متر است. بیش از این باعث بارگذاری ضربه و تسریع سایش در بوش و شفت می شود.
خلاصه
بوش های خود روان شونده با استفاده از روان کننده های جامد - گرافیت، PTFE یا MoS2 - در ساختار خود نیاز به گریس یا روغن خارجی را از بین می برند. بوش های برنجی و برنزی معمولی خود روان کننده نیستند و بدون برنامه روانکاری مناسب به سرعت از کار می افتند. هنگامی که روغن کاری مورد نیاز است، انتخاب گرید صحیح روانکار، اعمال آن در فاصله زمانی مناسب و اطمینان از رسیدن گریس به سطح یاتاقان، سه عامل حیاتی در به حداکثر رساندن عمر بوشینگ هستند. برای عملکرد بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، روکش PTFE دو فلزی و بوش های برنزی با دوشاخه گرافیتی، گزینه های با بالاترین عملکرد را در گسترده ترین طیف شرایط صنعتی نشان می دهند.
