أبلغ العديد من المستخدمين عن مشكلة شائعة: تعمل مفاصلهم الدوارة بشكل مثالي عند السرعات المنخفضة، ولكن بمجرد اقترابهم من السرعة المقدرة، فإنها ترتفع درجة حرارتها أو تتسرب أو حتى تتوقف تمامًا. يرجع السبب الجذري لهذه المشكلة-في 90% من الحالات- إلى الأختام والمحامل.
I. الأختام: التوازن الحراري عند السرعات العالية يحدد النجاح أو الفشل
أثناء التشغيل-بسرعة عالية، تزداد السرعة الخطية لأوجه الغلق بشكل كبير، مما يتسبب في ارتفاع الحرارة الناتجة عن الاحتكاك بشكل حاد. يتم ملاحظة ثلاثة أخطاء شائعة بشكل متكرر:
1. ضغط وجه الختم المفرط: قوة التحميل المسبق المطبقة بواسطة الزنبرك أو المنفاخ مرتفعة جدًا؛ وبالتالي ترتفع درجات الحرارة بسرعات عالية، مما يؤدي إلى احتراق وجوه الختم.
2. المواد غير المناسبة للسرعات العالية: تتآكل المواد القياسية من الجرافيت أو المطاط بسرعة تحت ظروف السرعة العالية. يتضمن الاختيار الصحيح استخدام أزواج احتكاك صلبة-مثل كربيد السيليكون (SiC) أو كربيد التنغستن (WC)-مقترنة بموانع تسرب ثانوية PTFE-مقاومة لدرجة الحرارة العالية-.
3. تجاوز الحدود الكهروضوئية: لم يتم حساب حاصل ضرب ضغط وجه الختم والسرعة ("القيمة الكهروضوئية") بشكل صحيح، مما أدى إلى ظروف تشغيل تتجاوز الحدود المسموح بها للمادة.
ثانيا. المحامل: الدقة غير الكافية تؤدي حتماً إلى الاهتزاز عند السرعات العالية
تعتمد دقة الدوران للمفصل الدوار بالكامل على محامله:
درجة دقة غير كافية: تظهر محامل الدرجة P0-القياسية نفاذًا نصف قطري كبير، مما يولد اهتزازًا شديدًا أثناء التشغيل عالي السرعة. من الضروري اختيار محامل كروية ذات تلامس زاوي دقيق بدرجة P5 أو أعلى.
الخلوص غير المناسب: يؤدي الخلوص الداخلي المفرط إلى محاذاة وجوه الختم بشكل غير صحيح (غريب الأطوار)، بينما يؤدي الخلوص غير الكافي (الخلوص السلبي/التحميل المسبق) إلى ارتفاع درجة الحرارة والإمساك. بالنسبة للتطبيقات ذات السرعة العالية-، يوصى بإزالة C3.
التشحيم غير الصحيح: يميل الشحوم القياسي إلى الخروج من المحمل بسرعات عالية؛ ولذلك، يجب استخدام شحم متخصص عالي السرعة-بدلاً من ذلك.
ملخص: تعمل الأختام والمحامل بمثابة "القلب" و"الهيكل العظمي" للمفصل الدوار. بالنسبة للتطبيقات عالية السرعة-، من الضروري استخدام تصميم مانع للتسرب متوازن مع محامل دقيقة. في الدفعة القادمة، سنقوم بتحليل المفاهيم الخاطئة الشائعة فيما يتعلق بالتوازن الديناميكي، وأنظمة التبريد، والاختيار الهيكلي.