Ce deteriorează bucșele? 6 cauze ale defecțiunii bucșei de cupru

Răspuns rapid: Ce deteriorează de fapt bucșele

Cele mai multe defecțiuni ale bucșei se regăsesc în una dintre cele șase cauze: nealinierea dintre arbore și carcasă, lubrifiere insuficientă sau contaminată, murdărie abrazivă sau nisip care intră pe suprafața de alunecare, suprasarcină mecanică peste capacitatea nominală, coroziune cauzată de umiditate sau expunere chimică și spațiu incorect în timpul instalării. A bucșă de cupru este proiectat să se uzeze mai lent decât arborele pe care îl protejează, dar oricare dintre aceste șase condiții accelerează această uzură cu mult peste durata de viață normală, reducând uneori durata de viață nominală de câțiva ani la câteva luni. Secțiunile de mai jos parcurg fiecare cauză în detaliu, împreună cu semnele de avertizare și pașii practici care reduc riscul de eșec prematur.

Dezalinierea arborelui și distribuția neuniformă a sarcinii

A bucșă de cupru este prelucrat la un spațiu strâns și uniform în jurul arborelui, astfel încât sarcina este menită să se răspândească uniform pe toată suprafața rulmentului. Atunci când arborele și carcasa sunt chiar ușor nealiniate, sarcina se concentrează pe o margine a bucșei, uzând acea secțiune mult mai rapid decât restul.

Surse comune de nealiniere

• Uzura alezajului carcasei care se lărgește în timp, permițând arborelui să se deplaseze decentrat sub sarcină
• Instalare incorectă în cazul în care bucșa a fost presată într-un unghi mai degrabă decât pătrat față de alezaj
• Deformarea cadrului sau a carcasei sub sarcini dinamice mari, frecvente în mașinile de minerit și de inginerie

Modelele de uzură neuniforme ale unei bucșe îndepărtate - subțierea pe o parte, mai degrabă decât în jurul întregii circumferințe - sunt un indicator sigur că defectarea, nu uzura generală, cauzează defecțiunea.

Eșecul lubrifierii și funcționarea în uscat

Lubrifierea este ceea ce împiedică un arbore să intre în contact direct metal-metal cu suprafața bucșei. Când lubrifierea se defectează, frecarea și căldura cresc brusc, iar deteriorarea poate progresa de la o zgârietură minoră la o blocare completă într-o perioadă scurtă de funcționare continuă.

Auto-lubrifiant bucșă de cupru design-urile, care încorporează inserții de lubrifiant solid direct în aliaj, reduc acest risc în echipamentele în care ungerea obișnuită este dificilă sau ușor trecută cu vederea.

Contaminare abrazivă de la murdărie, nisip și resturi

În medii în aer liber și în industrie grea, cum ar fi mașinile de minerit și de inginerie, murdăria și nisipul sunt adesea cauza reală din spatele a ceea ce pare a uzura obișnuită. Odată ce particulele abrazive trec de etanșare și intră în pelicula de lubrifiant, ele acționează ca șmirghel între arbore și suprafața bucșei.

Acesta este unul dintre motivele pentru care alegerea aliajului contează la fel de mult ca și designul etanșării. Un bronz de tablă bucșă de cupru , de exemplu, este apreciat parțial pentru capacitatea sa de încorporare - capacitatea aliajului mai moale de a absorbi particule mici și dure în suprafața sa, mai degrabă decât să le lase să continue să se șlefuiască împotriva arborelui, ceea ce protejează arborele mai scump cu prețul uzurii bucșei ceva mai rapide.

Supraîncărcare dincolo de capacitatea nominală

Fiecare aliaj de bucșă are o capacitate de încărcare nominală bazată pe duritatea sa, grosimea peretelui și compoziția aliajului. Echipamentele care rulează peste capacitatea nominală, chiar și ocazional, comprimă și deformează suprafața rulmentului în moduri care nu se inversează odată ce sarcina revine la normal.

1. Suprasarcină statică de la ridicarea sau susținerea sarcinilor dincolo de limita nominală a echipamentului, care poate deforma permanent orificiul bucșei.
2. Încărcare cu șoc repetat, comună în echipamentele de minerit și demolare, care obosește aliajul chiar și atunci când sarcinile de vârf rămân în limita statică nominală.
3. Funcționare susținută de mare viteză dincolo de specificațiile de proiectare, care crește temperatura de funcționare și accelerează atât uzura, cât și defalcarea lubrifiantului simultan.

Aliaje aluminiu-bronz, cu rezistență la tracțiune care poate depăși 600 MPa , sunt specificate în mod obișnuit pentru aplicații cu sarcini grele tocmai pentru că tolerează încărcare statică și șoc mai mare decât bucșele standard din bronz de staniu sau alamă înainte de a începe deformarea.

Coroziune de la umiditate, apă de mare și expunere la substanțe chimice

Coroziunea deteriorează o bucșă în mod diferit față de uzura mecanică: în loc să se subțieze uniform, pipătează și aspre suprafața rulmentului, ceea ce apoi accelerează uzura abrazivă peste coroziunea în sine. Sistemele maritime de propulsie, platformele offshore și echipamentele de procesare chimică pun toate o presiune corozivă susținută asupra oricărei bucșe instalate în sistem.

Alegerea aliajului este principala apărare aici. Calitățile de bronz de staniu care conțin aproximativ 5% până la 10% staniu oferă o rezistență puternică la coroziunea apei de mare, motiv pentru care sunt specificate pe scară largă pentru sistemele de etanșare de propulsie a navelor, în timp ce gradele de bronz de aluminiu cu conținut de aluminiu de 8% până la 10% sunt în general favorizate acolo unde expunerea la acid sau la substanțe chimice alcaline este preocuparea mai mare. Alegerea unui aliaj greșit pentru mediul de operare este unul dintre cele mai comune – și mai evitabile – motive a bucșă de cupru defectează cu mult înainte de durata de viață estimată.

Montare incorectă și spațiu liber de instalare

Chiar și un aliaj specificat corect poate eșua devreme dacă este instalat cu un spațiu liber greșit. O potrivire prea strânsă limitează fluxul de lubrifiant și poate face ca bucșa să se blocheze de arbore, deoarece dilatarea termică îngustează și mai mult spațiul în timpul funcționării. O potrivire prea slăbită permite mișcarea excesivă a arborelui, ceea ce duce la încărcarea la impact și la uzura accelerată atât a bucșei, cât și a arborelui.

Pentru că a bucșă de cupru este fabricat în mod obișnuit cu toleranțe ale alezajului la nivel de microni, spațiul de instalare ar trebui să respecte întotdeauna specificațiile producătorului pentru acel diametru specific arborelui și intervalul de temperatură de funcționare, mai degrabă decât o regulă generală.

Semne că o bucșă a fost deja deteriorată

• Caneluri vizibile, zgârieturi sau decolorare de la căldură pe suprafața rulmentului
• Joc radial crescut sau slăbire între arbore și carcasă
• Zgomot neobișnuit, vibrații sau senzație de măcinare în timpul funcționării
• Particule metalice sau decolorări care apar în lubrifiant în timpul verificărilor de rutină
• Sâmburi localizate sau o textură aspră, neuniformă a suprafeței în concordanță cu deteriorarea coroziunii

Prinderea acestor semne în timpul întreținerii programate, mai degrabă decât după ce un arbore a fost deja marcat, este ceea ce face ca înlocuirea bucșei să fie o reparație de rutină în loc de o revizie mult mai mare a echipamentului.

Alegerea aliajului de bucșă de cupru potrivit pentru mediul de operare

Yangzhou Yifeng Copper Products Co., Ltd. produce bronz de staniu, alamă și bronz de aluminiu bucșă de cupru produse pentru echipamente miniere, sisteme de propulsie marine, mașini metalurgice și platforme de foraj offshore, cu compoziția aliajului și toleranța alezajului ajustate la condițiile de sarcină, coroziune și lubrifiere ale fiecărei aplicații. Potrivirea aliajului la mediul de operare înainte de instalare rămâne cel mai eficient mod de a preveni tiparele de deteriorare descrise mai sus.