سایش، خوردگی و انواع آنها
فهرست مطالب
آیا لزوما شکست باعث از کار افتادن سیستم میشود ؟
شکست در یک وسیله باعث پایین آمدن راندمان آن و نه لزوما از کار افتادن قطعی آن میشود. البته اگر شکست شدید باشد از کار افتادن اتفاق خواهدافتاد. به عنوان مثال ممکن است با وجود سایش در قطعات یک پمپ آن پمپ هنوز بتواند ایجاد جریان کند ولی مقدار و سرعت جریان کمتر از مقدار موردنیاز خواهد بود.
اهمیت بررسی سایش اولیه :
ممکن است سایش با چند مکانیزم مختلف در یک قطعه رخ دهد. در این حالت بسیار مشکل است که بتوان علت اولیه شکست را تشخیص داد. سایش باعث ایجاد ذرات با اندازه‌های مختلف میشود. ذرات ایجادشده خود باعث ایجاد سایش بیشتر میشوند؛ این امر تشخیص را مشکل می‌سازد که آیا ابتدا ذرات خارجی باعث سایش اولیه شده‌اند و یا ابتدا شکست رخ داده و ذرات ایجاد شده‌اند. برای این که بتوان علت شکست را راحت مشخص‌کرد در اولین باری که سایش در سیستم تشخیص داده‌شد باید بلافاصله نسبت به شناسایی علت آن اقدام کرد.
بلافاصله پس از تشخیص خرابی باید چه اقداماتی انجام داد؟
وقتی علت خرابی یک وسیله را بررسی می‌کنید ابتدا قطعات صدمه دیده را از سیستم جدا کرده و جهت آنها در محفظه را روی آنها علامت گذاری کنید، (بالا پایین ،چپ راست و …) همچنین این قطعات نباید فوراً تمیز شوند ابتدا این قطعات باید توسط متخصص مربوطه مشاهده شود. ممکن است از این وضعیت اطلاعات خوبی به دست آید.
دلایل شکست‌هایی که مربوط به روغن است عبارتند از:
گرانروی نامناسب
انتخاب غلط روان‌کننده
کم بودن مقدار روان‌کننده
آلوده‌شدن روان‌کننده ( گرد و خاک، ذرات ساینده ،آب ،اسید، دوده، گلیکول، مایعات فرآیندی)
دلایل شکست‌هایی که به روغن مربوط نیست عبارتند از:
تعمیرات و نصب نامناسب
مهندسی ضعیف
مشکلات در ساخت
مشکلات عملیاتی
خستگی طبیعی فلز
انواع دسته‌بندی سایش ISO 15243:2004 (شکست‌هایی که در یاتاقان‌های با اجزاء غلتان رخ میدهد):
خستگی سطح؛
خستگی شروع شده از سطح ( خستگی تماسی)؛
سایش به علت مواد ساینده؛
سایش در اثر چسبندگی؛
سایش در اثر خوردگی شیمیایی؛
برینلینگ غیرواقعی و خوردگی فرتینگ؛
فرسایش الکتریکی؛
ترک خوردن؛
ایجاد حفره؛
فرسایش ذرات؛
خستگی تماس غلتشی:
در این نوع خستگی فرآیند صدمه دیدن اجزاء تریبولوژیک که تحت بارهای تکراری با تماس غلتشی هستند با ایجاد ترک‌هایی در روی سطح و یا زیر سطح شروع و نهایتا با رسیدن این ترکها به یکدیگر باعث ایجاد حفره و یا چاله روی سطح میشود. این نوع سایش میتواند روی هر سطح با تماس غلتشی شامل اجزاء غلتان یاتاقان‌ها و دنده‌ها رخ دهد. این نوع خستگی میتواند در زیر سطح و یا روی سطح باشد.
خستگی زیرسطحی:
این نوع خستگی که به آن ورقه‌ای شدن لایه برداری شدن، پوست کندگی و یا حفره‌ای شدن مکانیکی نیز میگویند، خیلی طبیعی است و برای تمام اجزاء غلتان یاتاقان‌ها حتی اگر در شرایط و محیط بسیار تمیز هم کار کنند رخ میدهد. تغییر شکل‌های الاستیک که در اثر بارهای تکراری رژیم روانکاری الاستوهیدرودینامیک (در یاتاقان های غلتان، دنده‌ها و بادامک‌ها) در سطوح ایجاد میشود، باعث ایجاد ترک‌های میکروسکوپی در زیر سطح فلز میشود. این ترکها به سمت سطح حرکت میکنند و نهایتا به سطح فلز میرسند رسیدن به سطح ترکها باعث لایه لایه شدن سطح قطعه میشود.
شروع این نوع خستگی با وجود لایه کامل روغن و عدم وجود هر نوع آسیبی در سطح رخ می‌هد. عمر قطعات یاتاقان‌ها بستگی به کیفیت فلز و عملیات حرارتی که روی آن انجام شده، بار و همچنین تواتر بار (سرعت) دارد. لایه لایه شدن یاتاقان‌های بابیتی اغلب به وسیله مکانیزم بارهای دوره ای و شرایط عدم هم خط بودن، خارج از مرکز بودن، بالانس نبودن، خمیدگی شفت، دمای دوره‌ای، نوسان و دمای زیاد رخ میدهد.
خستگی روی سطحی:
به این خستگی نیز ورقه‌ای شدن لایه برداری شدن پوست کندگی، حفره میکروسکوپی و یا حفره‌ای شدن مکانیکی گفته میشود. این خستگی توسط بعضی قسمت‌هایی از سطح که در تماس‌های غلتشی صدمه دیده‌اند شروع میشود. در این قسمت‌ها ضخامت لایه روغن کم میشود.
براساس منابع متعدد در این سطوح مقداری حرکت لغزشی نیز رخ میدهد. در این سطوح ترک‌های میکروسکوپی روی سطح ایجاد میشوند و سپس به سمت پایین شروع به حرکت میکنند. همچنین خم کردن قسمت انتهای این ترکها باعث یک عمل سرد لبه‌ای میشود. این کار باعث کم رنگ‌تر شدن این مناطق میشود. نهایتا با پیشرفت ترکها قطعه‌ای از فلز به صورت ورقه برداشته میشود خستگی روی سطح اغلب پس از تغییر شکل پلاستیک رخ میدهد جایی که ذرات سخت باعث ایجاد عاج روی سطح میشوند. این عاج‌ها تحت اثر بارهای تکراری دوره‌ای باعث ایجاد ترک در سطح میشوند همان طور که گفته‌شد ترک‌های ایجاد شده در سطح به سمت پایین حرکت کرده و سبب ایجاد ورقه‌ای شدن سطح فلز میشوند.
طبق تعریف ایجاد حفره یا ذره با لبه‌های تیز عبارت است از جدا شدن ذرات میکروسکوپی از سطح به صورت چیپس که معمولا در اجزاء غلتان یاتاقان‌ها و دندانه‌های دنده‌ها رخ میدهد البته این پدیده نتیجه ضربه خوردن نیز میتواند باشد.
سایش به علت مواد ساینده:
این نوع سایش به خراش‌ها شیارها و ذرات کنده شده از روی سطح مربوط میشود. فرسایش یک نوع از این سایش است که در اثر برخورد ذرات جامد معلق در روغن با سرعت با سطح فلز ایجاد میشود. در اثر این برخورد، سطح فلز ساییده میشود. پولیش نیز یک نوع متوسط از این نوع سایش است که به وسیله پرداخت سطح با ذرات بسیار نرم ایجاد میشود. این کار باعث کم کردن ناهمواری‌های روی سطوح صدمه دیده و همچنین براق شدن آنها میشود. سایش به علت وجود مواد ساینده بیش از ۸۰% سایش‌ها را تشکیل میدهد.
دلیل این نوع سایش چیست؟
همان طور که گفته‌شد دلیل این نوع سایش وجود ذرات سخت روی دو سطح متحرک روی یکدیگر است ذره سخت در طول مسیری که دو سطح با فشار روی یکدیگر حرکت میکنند حرکت کرده و باعث کنده شدن لایه روی سطوح میشود فلز کنده شده از روی سطح میتواند به صورت تکه‌هایی شبیه یک سیم نازک و یا فنر درآید. این دو شکل (سیم و فنر) بسیار اتفاق می‌افتد.
سایش سه جزئی نوع دیگری از این نوع سایش است که یک ذره سخت وارد فضای بین دو سطح میشود. ذره سخت با اندازه‌ای در حد لقی مجاز بین دو سطح و یا به اندازه ضخامت لایه روغن وارد فضای بین سطوح شده و باعث ایجاد خط یا شیار روی یک سطح گفته میشود. میشود به این ذرات سخت جزء سوم این نوع سایش میتواند در شرایط رژیم روانکاری هیدرودینامیک یا الاستو هیدرودینامیک رخ دهد.
سایش دو جزئی مربوط به نوع دیگری از این سایش است؛ در این نوع سایش قسمت انتهایی ناهموار یک سطح روی سطح دیگر ایجاد خراش می‌کند. ذرات کنده شده خود باعث تشدید سایش میشوند. ناهمواری سطوح و یا وجود لایه روغن با ضخامت کم (ناکافی) باعث این نوع سایش میشود. در این نوع سایش یک قسمت از یک فلز باعث کندن یک قسمت از فلز دیگر میشود این سایش در شرایط رژیم روانکاری شرایط مرزی یا لایه مخلوط رخ میدهد. وقتی که دو سطح با شدت زیاد روی هم بلغزند، خط‌‌های روی سطوح پیشرفت کرده و منجر به ایجاد شیار روی سطوح در جهت حرکت میشود که به آن چسبندگی سفت میگویند بهبود فیلتراسیون شستشوی بهتر سیستم و آب‌بندی بهتر جهت جلوگیری از ورود ذرات با اندازه بیشتر از 1µ ، در بعضی موارد استفاده از روغن با گرانروی بیشتر و افزایش سختی فلزات میتواند در کم کردن این نوع سایش کمک کند.
دیدگاهتان را بنویسید
تاکنون دیدگاهی در این مطلب ارسال نشده!