Što bi se dogodilo s industrijskom opremom da nije bilo samo-podmazivanja ležajeva?

Zamislite da ako bi osovina automobila nije imala mazivo, pušit će se i pokvariti nakon vožnje nekoliko kilometara; Ili ako su šarke od vrata kod kuće zahrđale i škripale svaki put kad su se otvorila i zatvorila - ovo je "artritis" svijeta stroja. U tvornicama su tisuće ležajeva opreme poput "zglobova" strojeva. Nakon što se ne podmažu pravilno, učinkovitost će se u najboljem slučaju smanjiti, pa će se čak i nesreće u zaustavljanju u proizvodnji dogoditi u najgorem slučaju.

U proteklom desetljeću, industrija se oslanjala na tradicionalna maziva kako bi održala ove "zglobove", ali problemi su se pojavili jedan za drugim: održavanje punjenja nafte uzrokuje čestim isključivanjem opreme, zagađenje propuštanja nafte čini podnicu radionice poput prevrnute boce ulja, a maziva će postati neučinkovita pod visokim temperaturama i visokim pritiskom. Ono što je više problematično jest da u ekstremnim okruženjima kao što su svemir i duboko more, maziva uopće nemaju nikakve koristi.

Pojava samo-podmaziva ležajevi ekvivalentno je instaliranju "trajno podmazanih spojeva" na strojeve. Ugrađuje čvrsta maziva u metal poput "energetskih kapsula" kako bi se oslobodila oprema od ovisnosti o vanjskom podmazivanju. Ovaj će članak upotrijebiti stvarne slučajeve kako bi otkrio u kakvu bi tvrdnju tvornica pala bez ove tehnologije - od spaljivanja desetaka milijardi juana u vrijednosti maziva svake godine do preranog "starenja" i ukidanja opreme, pa čak i uzrokovanja da zemlja propusti razvojnu mogućnost izrade visokog razreda.

1. porast troškova rada i održavanja: lančana reakcija uzrokovana neuspjehom podmazivanja

Učestalost ručnog održavanja udvostručila se

l Slučaj: Određena linija za žigosanje automobila koristi tradicionalne ležajeve bakrenih rukava, koje je potrebno zaustaviti za ulje za dva puta u smjeni (8 sati), svaki put kada traje 35 minuta, što je rezultiralo dnevnim gubitkom proizvodnje od 18%. Ako se umjesto toga koriste ležajevi za samo-podmazivanje, oni se bez održavanja mogu kontinuirano trajati 72 sata.

l Podaci: Statistika Međunarodnog udruženja za održavanje pokazuju da troškovi održavanja tradicionalnih ležajeva čine 23% ukupnog troška opreme, što je 4,7 puta veće od rješenja za samo-podmazivanje.

Potrošnja maziva je izvan kontrole

l Potrošnja: Jedna teška rudarska oprema troši 3,5 tona nafte za podmazivanje godišnje (u vrijednosti od 12 000 USD), dok samo-podmaziva ležajevi mogu smanjiti iznos za 90%.

l Povezani troškovi: Troškovi liječenja zagađenja na terenu uzrokovani istjecanjem maziva čak su 85 USD/m² (podaci Europske Agencije za zaštitu okoliša).

2. Pouzdanost opreme Kolaps: Način neuspjeha od kvantitativne promjene do kvalitativne promjene

Tolerancija prema ekstremnim radnim uvjetima naglo opada

l Neuspjeh visokih temperatura: Kada je povezivanje šipke motora s unutarnjim izgaranjem na 200 ° C, viskoznost tradicionalnog ulja za podmazivanje pada za 80%, a brzina trošenja povećava se na 7 puta veću od otopine samo-podmazivanja.

l Primijenje niske temperature: Kada je polarna znanstvena istraživačka oprema na -50 ° C, učvršćivanje tradicionalne masti uzrokuje 300% naleta početnog okretnog momenta, dok samo-pod-podmazivanje na bazi MOS₂-a i dalje održava koeficijent trenja od 0,08.

Iznenadna stopa neuspjeha raste

l Usporedba podataka: Kada se tradicionalna otopina koristi za ležajeve glavnih osovina vjetroagregata, prosječni godišnji iznenadni kvar je 2,3 puta; Nakon prelaska na čvrsto podmazivanje, padne na 0,2 puta (izvješće DNV GL).

l Trošak neuspjeha: Naglo zaglavljivanje ležajeva mlina u čeličnim mlinovima može uzrokovati da se cijela proizvodna linija isključi na 48 sati, a izravni gubici veći od 1,5 milijuna dolara.

3. Strop proizvodnog procesa je učvršćen: Nadogradnja tehnologije je ometana

Sposobnost prerade velike brzine je ograničena

l Brzina uskog grla: Maksimalna brzina tradicionalnih čeličnih valjanih ležajeva je 45 000 okr / min, dok silikonski nitridni keramički samo-podmaziva ležaja može doseći 120 000 okr / min, što povećava učinkovitost bušenja mikro rupe za 400%.

l Precizna degradacija: Kada vretena alata CNC stroj nema tehnologiju samo-podmazivanja, porast temperature uzrokuje povećanje aksijalnog otpada sa 2 µM na 8 μm, a točnost obrade pada za 3 razine.

Nova dilema za obradu materijala

l SLUČAJ: Pri žigosu od složenih materijala od ugljičnih vlakana, zaostalo tradicionalno mazivo uzrokuje da čvrstoća smicanja interlaminara padne za 27%, dok čvrsti ležajevi podmazivanja postižu formiranje nula zagađenja.

l Podaci: Život kalupa za lijevanje aluminijskih legura pao je s 150 000 kalupa na 40 000 kalupa zbog lošeg podmazivanja (podaci o proizvodnji Tesla).

4. rizici za okoliš i sigurnost rastu eksponencijalno

Industrijsko zagađenje se povećava

l EMISSIJA VOC-a: Kada stroj za ubrizgavanje koristi podmazivanje mineralnog ulja, jedna jedinica emitira 1,2 kilograma benzena godišnje, dok otopina samo-podmazivanja postiže nultu emisiju (podaci EPA test).

l Zagađenje teških metala: Olovo oborine ležajeva legure Babbitt na bazbi dosežu 0,15 mg/L, što je 300 puta veće od standarda pitke vode.

Opasnosti od požara i eksplozije

l Slučaj: Kemijska postrojenja eksplodirala je zbog paljenja pare podmazivanja nafte, što je rezultiralo gubitkom od 23 milijuna dolara. Mesovi samo-podmazivanja mogu eliminirati takve rizike.

l Podaci: Među požarima u opremi za rafiniranje nafte, 31% je uzrokovano sustavima za podmazivanje (NFPA statistika).

5 . Strukturni pad industrijske konkurentnosti

Komparativna analiza alternativnih tehnologija

Tradicionalni ležajevi podmazani uljem

l Nedostaci: neuspjeh pod vakuumom/visokom temperaturom ( ＞ 200 ℃), troškovi održavanja čine 35% troškova životnog ciklusa opreme

l Slučaj: Zbog isparavanja nafte za podmazivanje, izvorni dizajnerski život robotske ruke Međunarodne svemirske stanice bio je samo 2 godine, ali produžen je na 15 godina nakon što je korišten samo-podmaziv ležaj

Otopina podmazivanja podmaza

l Ograničenja: Uklanjanje centrifugalnog masti događa se kada brzina prelazi 500 000 dn vrijednost (promjer osovine MM × SPEET RPM), dok samo-podmaziva ležajevi mogu izdržati 3 milijuna dn vrijednost

l Podaci: Nakon što je ležaj vučnog motora velike željeznice prebačen na čvrsto podmazivanje, maksimalna radna brzina povećala se s 250 km/h na 380 km/h

Povijesne lekcije i buduća upozorenja

l Nuklearna nesreća Fukushima u Japanu: Neuspjeh sustava podmazivanja uzrokovan tsunamijem jedan je od ključnih uzroka pada jezgre. Ako se koriste samo-podmazivački ležajevi otporni na vodu, može se dobiti više vremena hlađenja

l Boeing 787 požar baterije: Istraživanje pokazuje da je akumulacija masnih hlapljivih tvari u zatvorenim prostorima faktor koji podržava izgaranje. Nakon prelaska na čvrsto podmazivanje, brzina neuspjeha iste vrste smanjuje se na nulu

Zaključak: Nepovratni jaz tehnološke generacije

Industrijski sustav bez samo-podmazivanih ležajeva upastit će u "ovisnost o podmazivanju"-konzumirajući 280 milijuna tona standardnog ugljena godišnje (IEA podaci), trajno izgubivši 15-25 postotnih bodova u ukupnoj učinkovitosti opreme (OEE), te izgubivši ulaznu kartu do maksimalnih proizvodnih polja poput nove energije i zračenja. Ovo nije samo pitanje odabira tehničke rute, već i odjel za osnovnu sposobnost koji određuje može li zemlja sudjelovati u četvrtoj industrijskoj revoluciji.