توليد حرارة محمل المحرك: تحليل كامل

فهم السخونة الزائدة للمحرك

يتم تثبيت محامل المحرك داخل المحرك. في الواقع، يشكل جسم المحرك نفسه بيئة عمل المحمل. ولذلك، من المفيد فهم وتحليل السخونة الزائدة للمحرك قبل الخوض في تفاصيل السخونة الزائدة لمحمل المحرك.

يعمل المحرك، كونه جهازًا لتحويل الطاقة الكهروميكانيكية، بشكل أساسي من خلال العمليات الكهرومغناطيسية والميكانيكية. وبغض النظر عما إذا كانت العملية الكهرومغناطيسية أو الميكانيكية، هناك خسائر، والتي تتبدد في نهاية المطاف في شكل حرارة. وينتج عن ذلك حالة ملحوظة من السخونة الزائدة.

الطريقة الأكثر سهولة لتحليل ارتفاع درجة حرارة المحرك هي تصنيفها وفقًا للمكونات الكلية الخارجية للمحرك. بشكل عام، يشمل الهيكل الهيكلي للمحرك الإطار الثابت، والدوّار، ونظام الختم، ونظام المحمل، وما إلى ذلك.

من من منظور القياس الخارجي، يمكن تصنيفها إلى ارتفاع درجة حرارة الإطار، وارتفاع درجة حرارة الدوار، وارتفاع درجة حرارة المحمل، وارتفاع درجة حرارة مانع التسرب، وغيرها.

تسخين قاعدة المحرك

نحن ندرك أن التسخين الخارجي لقاعدة المحرك يتأثر بحرارة اللف.

من ظاهرة تسخين القاعدة، يمكننا التمييز بين الزيادة الكلية في درجة الحرارة والتغيرات في توزيع درجة حرارة القاعدة.

زيادة درجة الحرارة المحلية لقاعدة المحرك

عندما يعمل المحرك في الظروف "العادية"، تظهر درجة الحرارة الداخلية لقاعدة المحرك توزيعًا معينًا. ويرتبط هذا التوزيع بتوزيع مصدر الحرارة وكمية الحرارة داخل المحرك أثناء التشغيل. بشكل عام، هناك اتصال كهربائي وميكانيكي معين بين مصادر الحرارة المختلفة، وبالتالي فإن علاقات التسخين الخاصة بها لها أيضًا علاقة معينة.

لذلك، في ظل ظروف التشغيل العادية، يجب أن يُظهر توزيع درجة الحرارة داخل المحرك اتجاهًا ثابتًا معينًا. يرجى ملاحظة أن ما هو مذكور هنا هو "توزيع درجة الحرارة" و"الاتجاه"، وليس الثبات المطلق.

يشير ما يسمى بالتسخين غير الطبيعي للمحرك إلى التناقضات في توزيع درجة الحرارة مقارنة بالحالة "الطبيعية". (يشير مصطلح "غير طبيعي" إلى الحالات المنحرفة عن الحالة "الطبيعية".) قد يشير هذا "الشذوذ" إلى وجود عطل، وقد لا يشير إلى ذلك. وهذا يتطلب تشخيص الخلل وتحليله لاحقًا.

عندما يتم الكشف عن درجة حرارة محلية "غير طبيعية" لقاعدة المحرك، فإن النهج الأساسي لتشخيص العطل هو التأكد أولاً من وجود مصادر حرارة خارجية.

تحديد مصدر الحرارة هو الطبقة الثالثة من المحتوى في هذا المخطط. يتم استخدام تأكيد ما إذا كان هناك مصدر حراري خارجي في الواقع لتحديد ما إذا كانت الحرارة منبعثة بشكل نشط من المحرك نفسه أو أنها تغير سلبي ناتج عن مؤثرات خارجية.

بالنسبة للسخونة الزائدة المحلية الناتجة عن مصدر حرارة خارجي، يحتاج مهندسو المحرك أولاً إلى تحديد ما إذا كان مصدر الحرارة الخارجي نفسه طبيعيًا. إذا كان مصدر الحرارة الخارجي طبيعيًا ويسبب مثل هذا الارتفاع في درجة الحرارة، فمن الضروري التأكد من تأثير هذه الزيادة في درجة الحرارة الناجمة عن مصدر الحرارة الخارجي على جسم المحرك.

على وجه التحديد، في جزء المحمل الذي تمت مناقشته في هذه المقالة، هو ما إذا كان هذا الارتفاع في درجة الحرارة المحلية سيؤثر على المحمل. إذا لم يشكل هذا الارتفاع في درجة الحرارة تهديدًا خطيرًا على تشغيل المحمل، وبما أنه لا توجد مشكلة في مصدر الحرارة نفسه، فيمكن تعريف هذا "الشذوذ" على أنه "غير خطأ"، ولا يلزم مراقبة تغيراته فقط، دون الحاجة إلى اتخاذ تدابير فورية.

بالنسبة للسخونة الزائدة المحلية بدون مصدر حرارة خارجي، يحتاج مهندسو المحرك إلى فحص المحرك نفسه. التأكد مما إذا كان هذا السخونة الزائدة ناتجة عن بعض الأعطال الداخلية. تشمل الحالات الشائعة ارتفاع درجات الحرارة المحلية للملفات وارتفاع درجات الحرارة في واجهة الحركة النسبية بين الأجزاء الميكانيكية.

هذه الحرارة المحلية المرتفعة للمحرك نفسه هي في الواقع حالة تغير الحرارة النشطة التي يتم الحصول عليها من خلال المقارنة مع توزيع درجة الحرارة "العادية". وعادةً ما تكون هذه الحالة على الأرجح "خطأ".

على سبيل المثال، مشاكل عزل اللف المحلي، تداخل الأجزاء الميكانيكية المحلية، الاحتكاك المتبادل، إلخ. لذلك، بالنسبة للحالة التي يكون فيها جسم المحرك ساخنًا محليًا ولا يوجد مصدر حرارة خارجي، تزداد إمكانية حدوث أعطال في هيكل جسم المحرك والعزل.

ارتفعت درجة الحرارة الإجمالية لقاعدة المحرك

عندما نقول أن درجة الحرارة الإجمالية لقاعدة المحرك قد ارتفعت، فإننا نعني أن درجة الحرارة الحالية للمحرك أعلى من درجة حرارة التشغيل "العادية". علاوة على ذلك، فإن توزيع درجة الحرارة هذا عبر هيكل المحرك بأكمله يتوافق بشكل أساسي مع الحالة "الطبيعية".

تشمل الأسباب المحتملة للتسخين الكلي لقاعدة المحرك ما يلي: الحمل الزائد للمحرك؛ ضعف تبديد حرارة المحرك؛ الارتفاع المفرط في درجة حرارة بيئة تشغيل المحرك؛ مشاكل في اللف الكلي؛ مشاكل في الأسلاك، وغيرها الكثير. سنتناولها بالتفصيل بشكل منفصل.

الحمل الزائد للمحرك

تؤدي تغيرات حمل عزم دوران المحرك بالفعل إلى تقلبات في تيار المحرك. وبالتالي تؤدي الزيادة في التيار إلى زيادة تسخين جسم المحرك.

من ناحية أخرى، إذا ازدادت الأحمال المحورية والشعاعية على طرف عمود المحرك، فإن المحامل ستزداد حرارتها. ومع ذلك، تظهر هذه الزيادة في درجة الحرارة الناتجة عن الحمل بشكل أساسي كزيادة في درجة الحرارة الموضعية في محامل المحرك، وليس كزيادة في درجة الحرارة الكلية لجسم المحرك.

من هذا، يمكننا أن نستنتج أن الزيادة في درجة الحرارة الكلية للمحرك مرتبطة بالأحمال الخارجية "غير الطبيعية". وكما ذكرنا سابقًا، فإن الحمل "الطبيعي"، من منظور المعدات، هو القيمة المحددة في التصميم أو ظروف التشغيل المقدمة قبل التصميم.

يجب أن يعمل المحرك المؤهل وفقًا لتوقعات التصميم عند التشغيل في ظل ظروف التصميم، والتي يتم التحقق منها أثناء تصميم المحرك وفحص المصنع. ومع ذلك، إذا تجاوزت حالة حمل المحرك توقعات التصميم الأولية أثناء التشغيل، فإن حالة تسخين المحرك ستصبح "غير طبيعية". إذا تجاوزت درجة الحرارة هذه معايير التحكم، فيجب معالجتها على الفور.

عادةً ما يواجه المحرك "أحمالاً غير طبيعية" لا تتطابق مع دورة العمل المقدرة له أو عبء العمل المقدر له.

ولإجراء قياس لظروف الحمل التي تتجاوز دورة العمل المقدرة، فكر في عامل في نوبة عمل مدتها 8 ساعات يُطلب منه العمل لوقت إضافي بشكل متواصل، مما يزيد من مستوى إجهاده. وينطبق الأمر نفسه على المحرك.

بالنسبة لظروف الحمل التي تتجاوز عبء العمل المقدّر، فإن الأمر يشبه الطلب من العامل، الذي ينتج عادةً عشرة أصناف في الظروف العادية، أن ينتج عشرين صنفًا، مما سيزيد أيضًا من مستوى إجهاده.

بالطبع، هذه مقارنات تقريبية. عند تصميم المحرك، يتم أخذ سعة حمل زائد معينة في الاعتبار؛ وهذا هو هامش التصميم. إذا كان المحرك يعمل تحت ظروف الحمل الزائد، فقد يتسبب ذلك في زيادة عامة في التسخين.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتسبب بعض مشكلات التركيب أيضًا في حدوث تغييرات في الحمل الداخلي للمحرك. على سبيل المثال، قواعد المحرك المفكوكة أو سوء محاذاة المحرك، إلخ. لا تفرض هذه العيوب حملاً إضافيًا على النظام الميكانيكي للمحرك والمحامل، مما يولد المزيد من الحرارة فحسب، بل تؤدي أيضًا إلى عزم دوران إضافي في المحرك نفسه، مما يتسبب في مزيد من التسخين.

التغييرات في بيئة عمل المحرك

تشمل التغيرات في بيئة عمل المحرك التغيرات في ظروف تبريده ودرجة حرارة البيئة. إذا اعتبرنا أن التغيرات في التسخين الكلي للمحرك الناجمة عن تغيرات الحمل هي السبب الجذري للتغيرات في درجة الحرارة الكلية، فإن التغيرات في بيئة عمل المحرك تؤثر على ظروف تبريد المحرك.

يتضمن تصميم المحرك درجات حرارة بيئة العمل (أو المقدرة) وظروف التبريد المحددة (أو المقدرة). عندما تتغير ظروف تبريد المحرك أو تتغير درجة حرارة البيئة المحيطة، تتغير أيضًا بيئة التبريد المعنية بعد التسخين العادي للمحرك وفقًا لذلك.

توليد الحرارة بسبب الختم

يشير مانع تسرب المحرك المشار إليه هنا في المقام الأول إلى مانع التسرب بين عمود المحرك والجزء الثابت للمحرك. تستخدم هذه الموانع في الغالب لعزل حجرة محمل المحرك عن البيئة، مما يمنع تلوث المحامل. (بالطبع، هناك بالطبع مكونات مانع تسرب مقابلة في التطبيقات الفعلية مثل أنابيب تبريد السوائل، ولكن هذه ليست ضمن نطاق هذه المناقشة).

يمكن أيضًا الإشارة إلى موانع التسرب المستخدمة لعزل حجرة المحمل عن البيئة الخارجية باسم موانع تسرب المحمل. وعادةً ما يكون مانع التسرب مثبتًا على جانب واحد، بينما يحتوي الجانب الآخر على شفة مسؤولة عن العزل.

تتسبب الأسباب التالية بشكل رئيسي في تسخين مانع تسرب المحمل: تآكل شفة الختم؛ تلف جزء من شفة الختم، إلخ.

بالنسبة لموانع التسرب غير الملامسة، نظرًا لأن شفة مانع التسرب لا تلامس المكونات الأخرى، فإن هذه الحركة النسبية لن تولد احتكاكًا إضافيًا، ولن تسبب تسخينًا. ينتمي مانع تسرب المتاهة الشائع إلى هذه الفئة.

بالنسبة لموانع التسرب الملامسة، توجد قوة تلامس متبادلة بين شفة مانع التسرب والمكون المحكم الإغلاق. عندما يدور المحرك، يحدث احتكاك نسبي بين أسطح التلامس، مما قد يسبب بعض التسخين. عادةً ما يكون توليد الحرارة هذا مستقرًا ضمن نطاق معين. إذا كان هناك ارتفاع إضافي في درجة الحرارة، فيجب التحقق من السبب.

تآكل موحد لشفة الختم

إذا تم توليد حرارة إضافية في الجزء المحكم الغلق، يمكن التحقق من حالة تآكل شفة مانع التسرب. إذا أظهرت شفة مانع التسرب تآكلًا منتظمًا، فهذا يشير إلى حدوث احتكاك منتظم بين الشفة والمكون المحكم الغلق.

تجاوز التفاوت المسموح به في الأبعاد في المكونات ذات الصلة

يرجع السبب الرئيسي لتآكل شفة مانع التسرب المنتظم في المحامل إلى انحراف حجم المكونات ذات الصلة.

بالنسبة لموانع التسرب غير الملامسة، يجب ألا يحدث مثل هذا الاحتكاك. في حالة ظهور تآكل على شفة موانع التسرب غير الملامسة، يجب معالجته.

عندما تتعرض شفة مانع التسرب لاحتكاك منتظم، إذا كانت قوة التلامس على شفة مانع التسرب أكبر من المصمم، أو إذا كانت السرعة النسبية أعلى، فإن التآكل سيكون أكثر حدة.

عند هذه النقطة، يجب فحص أبعاد العمود. إذا كان حجم العمود كبيرًا جدًا، فقد يتسبب ذلك في قوة تلامس مفرطة بين شفة مانع التسرب والعمود، مما يؤدي إلى احتكاك وحرارة مفرطة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن خشونة السطح العمود يجب فحصه. إذا كان سطح العمود خشنًا جدًا، فسيكون التآكل بين الشفة والعمود أكثر حدة، وبالتالي توليد حرارة إضافية.

إذا كان الاستدارة من عمود المحرك يتجاوز التفاوت المسموح به، قد يؤدي أيضًا إلى قوة تلامس مفرطة بين العمود وشفة مانع التسرب في مناطق معينة من العمود. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تآكل منتظم على شفة مانع التسرب، مع تجاوز درجة التآكل المستويات الطبيعية.

اختيار الختم غير المناسب

عندما تظهر حرارة على مانع تسرب المحرك، افحص مانع التسرب. إذا كانت شفة مانع التسرب متآكلة بشكل منتظم، فمن الضروري أيضًا فحص اختيار مانع التسرب.

أولاً، إذا تجاوزت سرعة الدوران الفعلية للمحرك السرعة القصوى التي يسمح بها مانع التسرب فقد يؤدي ذلك إلى تآكل مفرط منتظم على شفة مانع التسرب، مما يؤدي إلى الحرارة.

إذا كانت هناك مواد في ظروف العمل الفعلية التي تتفاعل كيميائيًا مع مانع التسرب في ظروف العمل الفعلية، فقد يتسبب ذلك في تدهور مانع تسرب المحمل، مما قد يؤدي إلى تغييرات في الحجم الكلي لمانع التسرب، مما يؤدي إلى قوة تلامس مفرطة وحرارة إضافية.

إذا تجاوزت درجة حرارة التشغيل الفعلية حد درجة الحرارة القصوى التي يمكن أن يتحملها مانع التسرب، فقد يتسبب ذلك في تليين شفة مانع التسرب، وبالتالي زيادة التآكل واحتمال حدوث حرارة.

كما يمكن أن يحدث التآكل غير المنتظم لشفة مانع التسرب بسبب التركيب والصيانة غير الصحيحة لمانع التسرب.

تآكل موحد لشفة الختم

تركيب الأختام وصيانتها بشكل غير صحيح

عند ملاحظة وجود تآكل منتظم على شفة مانع التسرب أثناء دورة حرارته، يجب على المرء ألا يكتفي بمراجعة المحتوى الوارد في المقالة السابقة فحسب، بل يجب أيضًا فحص تركيب مانع التسرب وصيانته.

إذا لم يتم تركيب مانع تسرب المحمل بشكل صحيح، مما يؤدي إلى وضع شفة مانع التسرب بشكل غير صحيح، فقد يتسبب ذلك في حدوث احتكاك مفرط بين الشفة والعمود، مما يؤدي إلى توليد حرارة.

أثناء الصيانة الروتينية للمحرك، من الضروري فحص حالة تآكل مانع التسرب. وبناءً على حالة تآكل مانع التسرب، يجب التفكير في استبدال مانع تسرب محمل المحرك لمنع الاحتكاك غير المناسب والحرارة الناتجة عن ذلك.

تآكل غير منتظم لشفة الختم

إذا تم اكتشاف حرارة كبيرة في قسم مانع تسرب محمل المحرك وعند فحص شفة مانع التسرب، قد لا يجد المرء تآكلًا منتظمًا فحسب، بل قد يجد أيضًا حالات تآكل غير منتظم.

يرتبط التآكل غير المنتظم لشفة مانع التسرب بشكل أساسي بمكونات مانع التسرب وتركيب مانع التسرب وصيانته.

المشكلات المتعلقة بالمكونات ذات الصلة بالختم

يشير التآكل غير المنتظم إلى أنه في حين أن بعض المناطق حول شفة مانع التسرب قد تآكلت، فإن مناطق أخرى لم تتآكل. يمكن أن يعزى هذا التآكل غير المتساوي إلى الشكل أو التفاوت الموضعي أو الموضع النسبي للمكونات المتعلقة بمانع التسرب.

إذا كان عمود المحرك غير متحاذي مع حجرة المحمل، فقد يتعرض أحد جانبي شفة مانع التسرب لضغط تلامس أكبر، مما يؤدي إلى تآكل إضافي وزيادة الحرارة. وبالتالي، عند ملاحظة خصائص تآكل شفة مانع التسرب هذه، يجب التحقق من عدم المحاذاة المتوازية بين عمود المحرك وحجرة المحمل.

عندما يكون عمود المحرك وغرفة المحمل غير متحاذيين زاويًا، يحدث احتكاك مفرط بين عمود المحرك وشفة مانع التسرب في اتجاه المحاذاة الخاطئة وعكسها. ستواجه الأماكن التي تقع بزاوية 90 درجة على هذا الاختلال في المحاذاة غير الصحيحة تآكلًا أقل. ومع ذلك، فإن المناطق التي تواجه احتكاكًا مفرطًا سوف تولد حرارة إضافية وتظهر تآكلًا غير منتظم حول شفة مانع التسرب.

قد يرجع هذا الاختلال بين عمود المحرك وحجرة المحمل إلى اختلال محاذاة العمود أو حجرة المحمل (جزء تركيب مانع التسرب بشكل أساسي). عندما تكون حجرة المحمل غير متحاذية، سواء كانت متوازية أو زاويّة، فمن المحتمل أن تظهر شفة مانع التسرب تآكلًا غير منتظم حول محيطها، وبالتالي توليد حرارة إضافية.

التركيب غير السليم للأختام

عند تسخين موانع تسرب محمل المحرك، قد يكون التآكل غير المتساوي حول المحيط مرتبطًا بتركيب وصيانة موانع التسرب نفسها.

إذا كان هناك انحراف في موضع تركيب موانع تسرب محمل المحرك، مما يتسبب في عدم محاذاة موانع التسرب مع العمود، فسيؤدي ذلك إلى اختلال المحاذاة بين محور مانع التسرب ومحور القاعدة، بما في ذلك الاختلال المتوازي والزاوي.

قد يؤدي ذلك إلى تآكل إضافي في مانع التسرب وتوليد حرارة مقابلة، على غرار مشاكل عدم محاذاة عمود المحرك ومبيت المحمل.

بالإضافة إلى ذلك، إذا تعرضت شفة مانع التسرب للتلف أثناء تركيب موانع تسرب محمل المحرك، فمن المحتمل أن يتسبب ذلك في تشوه الشفة، مما يؤدي إلى ضعف التلامس المحلي. قد يؤدي ذلك إلى احتكاك موضعي مفرط وتسخين لاحق.

تلف أختام محمل المحرك

عندما تكون موانع تسرب محمل المحرك تالفة أو مشوهة، قد يزداد احتكاك الشفة الملامسة للشفاه، مما يتسبب في توليد الحرارة.

لذلك، إذا حدث ارتفاع في درجة الحرارة الموضعي في قسم مانع تسرب محمل المحرك، فمن المستحسن التحقق مما إذا كانت الموانع نفسها تالفة أو مشوهة.

تشمل أسباب تلف وتشوه موانع تسرب المحمل ما يلي:

التركيب والصيانة غير السليمين

أثناء تركيب وصيانة موانع تسرب محمل المحرك، في حالة تلف إطار مانع التسرب، فقد يتسبب ذلك في تشوه مانع التسرب بالكامل أو جزء منه. قد يؤدي هذا التشوه إلى تغيير تلامس الشفة مع السطح المحكم الإغلاق.

 من شأن التلامس القليل جدًا أن يقلل من تأثير الختم، في حين أن التلامس الكثير جدًا سيزيد من الاحتكاك، مما يؤدي إلى توليد حرارة إضافية. ولذلك، عندما يحدث تسخين إضافي ناتج عن الاحتكاك في جزء من مانع التسرب في جزء من مانع التسرب، من المهم فحص حالة مانع التسرب لإزالة أي أخطاء في التركيب أو الصيانة وتباينات في تحديد الموضع أثناء تركيب مانع التسرب.

بصرف النظر عن مشاكل التركيب والصيانة، قد يرتبط تلف موانع التسرب أيضًا بالتداخل بين موانع التسرب والمكونات المحيطة بها.

التداخل مع المكونات المحيطة

بالنسبة لموانع التسرب غير الملامسة، عندما يكون المحرك قيد التشغيل، يجب ألا تتداخل موانع التسرب مع المكونات الثابتة. إذا حدث تداخل، فسوف تتلف الأجزاء المتداخلة، مما يولد حرارة ويتسبب في ارتفاع درجة حرارة موانع التسرب.

ولذلك، عند هذه النقطة، يجب التحقق من علاقة الأبعاد بين موانع التسرب والمكونات المحيطة بها. استنادًا إلى موقع تداخل مانع التسرب، يمكن للمرء العثور على موقع الأجزاء المقابلة وفحص المكونات المتعلقة بهذا الموقع. وفي الوقت نفسه، يمكن العثور على علامات التآكل المقابلة على هذه الأجزاء لتأكيد التآكل وإجراء التصحيحات.

بالنسبة لموانع التسرب الملامسة، إلى جانب شفاه مانع التسرب، يجب ألا تتداخل الموانع أيضًا مع المكونات المتحركة الأخرى. يمكن الحكم على حالة تآكل شفاه مانع التسرب الملامس بناءً على التآكل المنتظم وغير المنتظم الذي تم تقديمه سابقًا. وبالإضافة إلى ذلك، يجب تتبع علامات التداخل التي تظهر على موانع التسرب مع العلامات المقابلة على الأجزاء الأخرى في نفس الموقع لتأكيدها وإزالتها.

دوران الختم

في ظروف التشغيل، يجب أن يكون مانع التسرب مثبتًا ككل إما على الجزء الثابت أو الدوار للمعدة. يجب أن يحدث الاحتكاك أثناء التشغيل عند شفاه مانع التسرب. وفي الوقت نفسه، يجب أن يكون الختم وجزؤه الثابت ثابتًا نسبيًا. إذا أظهرت بعض أجزاء مانع التسرب تسخينًا غير طبيعي، وكان هناك تغير نسبي في الموضع في الجزء الثابت من مانع التسرب، فقد يشير ذلك إلى وجود مشكلة في دوران مانع التسرب.

يمكن أن يتسبب دوران مانع التسرب في حدوث تسخين موضعي ويقلل من كفاءة الختم. يجب تصحيح ذلك على الفور. قد تنشأ المشكلة من مشكلة تفاوت بين مانع التسرب والجزء الثابت، أو من مشكلة تفاوت زائد في مانع التسرب نفسه.

في بعض الأحيان، يمكن أن تؤدي التغيرات في صلابة المواد بسبب التسخين إلى تغيير إحكام التركيب بين مانع التسرب والأجزاء المطابقة، مما يؤدي إلى خطر الدوران. عند حدوث دوران مانع التسرب، يمكن تحديد السبب الجذري والتخلص منه من خلال النظر في الأبعاد وتأثيرات درجة الحرارة.

لقد قدمنا حتى الآن 77 عقدة متعلقة بتسخين المحرك و56 عقدة متعلقة بالأختام في الخريطة الذهنية لتسخين المحرك. وسنواصل شرح محتوى أكثر من أربعمائة عقدة أخرى في المستقبل.

تناولت المناقشة السابقة القضايا المتعلقة بتوليد الحرارة في المحرك، بما في ذلك ظروف الحرارة المتعلقة بجسم المحرك وموانع تسرب المحرك. من هنا، ينتقل التركيز إلى مناقشة مكونات ارتفاع درجة حرارة المحرك المتعلقة بالمحامل.

كما ذكرنا سابقًا، يجب ألا يتم تقييم درجة حرارة محامل المحرك بناءً على القيمة المطلقة فحسب، بل يجب أيضًا مراعاة توزيع درجة الحرارة داخل مكونات المحمل.

فيما يتعلق بقيم التحذير من ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك، فهي موثقة في العديد من المعايير الدولية والوطنية، والتي لن نعيد ذكرها هنا.

فيما يلي خريطة ذهنية تتناول مشكلات ارتفاع درجة حرارة المحرك. يكشف هذا الرسم البياني موضوع الحرارة المتعلقة بمحامل المحرك في اتجاهين: أولاً، الحالات التي لا يوجد فيها فرق كبير في درجة الحرارة بين مكونات المحمل ومبيت المحرك، وثانيًا، السيناريوهات التي يوجد فيها تفاوت كبير في درجة الحرارة بين مكونات المحمل ومبيت المحرك.

تحديد ما إذا كان المحرك درجة حرارة المحمل أعلى من درجة حرارة المقعد أم لا هو في الأساس تقييم لتوزيع درجة الحرارة. يتم هذا التحديد بناءً على تحديد حالة التسخين المتوقعة للمحمل نفسه.

أثناء التشغيل، يولد المحمل نفسه الحرارة، ولكن لا ينبغي أن تكون الحرارة الناتجة عن المحمل نفسه الجزء الرئيسي من تسخين المحرك. في مسألة التسخين، يلعب المحمل في المقام الأول دور الامتصاص السلبي.

استنادًا إلى الاستنتاجات المذكورة أعلاه، من المناسب استخدام توزيع درجة الحرارة بين التسخين الذاتي لمحمل المحرك ودرجة الحرارة الكلية لمقعد المحرك كنقطة بداية لتحليل تشخيص الأعطال.

درجة حرارة محمل المحرك لا تزيد عن درجة حرارة المقعد

من المقدمة السابقة، يمكن أن نفهم أنه عندما لا تكون درجة حرارة محمل المحرك أعلى من درجة حرارة المقعد، أو أعلى قليلاً وثابتًا من درجة حرارة المقعد (لاحظ أن "ليس أعلى من" هنا تشير إلى تدرج صغير لا يزيد باستمرار)، فهذا أداء طبيعي لمحمل المحرك.

بعبارة أخرى، في هذا الوقت، يجب ألا يختلف التشغيل الداخلي لمحمل المحرك بشكل كبير عن الحالة الطبيعية. بشكل عام، تقل فرصة الاشتباه في وجود عطل داخلي في محمل المحرك في هذا الوقت.

عندما تكون درجة حرارة محمل المحرك "لا" أعلى من درجة حرارة مقعد المحرك، فهناك حالتان درجة حرارة المحرك أعلى من درجة حرارة الإنذار؛ درجة حرارة محمل المحرك أعلى من قدرة المحمل على التحمل.

درجة حرارة المحرك أعلى من درجة حرارة المحرك أعلى من درجة حرارة الإنذار

إن فرضية ارتفاع درجة حرارة المحرك عن درجة حرارة الإنذار التي تمت مناقشتها هنا هي أن درجة حرارة محمل المحرك "ليست" أعلى من درجة حرارة مقعد المحرك. في هذا الوقت، يجب فحص حالة التسخين الذاتي لمقعد المحرك أولاً. يجب إجراء تحقيق مفصل بناءً على المحتوى الذي تمت مناقشته في المقالات الخمس السابقة.

إذا تم العثور على أي مشاكل تتسبب في ارتفاع درجة الحرارة الكلية للمحرك أثناء فحص التسخين الكلي للمحرك، فيجب التخلص منها.

إذا تبين بعد الفحص أنه لا يوجد عطل في المحرك ككل، أو إذا كانت ظروف العمل المختلفة هذه قد تتسبب في تجاوز درجة حرارة المحرك للتحذير، فقد لا يكون العطل في المحرك أو المحمل، بل في درجة الحرارة المتوقعة للمحرك الذي يعمل في ظروف مختلفة. عندما تتجاوز درجة الحرارة هذه حدود إنذار قياسية معينة، يجب تعديل حد الإنذار.

يمكن أن يشير تعديل قيمة إنذار درجة الحرارة إلى المعايير ذات الصلة، ولكن الأهم من ذلك أنه يجب تحديدها بناءً على ظروف العمل الفعلية. عادة، يمكن تحديد درجة حرارة الإنذار لظروف العمل باستخدام السجلات التاريخية أو التسخين المقدر تحت أحمال مختلفة. يشبه ضبط حد الإنذار هذا إلى حد ما معيار المؤسسة استنادًا إلى المعيار الوطني.

من ناحية أخرى، يجب ألا يتجاوز هذا الضبط لقيمة إنذار درجة حرارة محمل المحرك الحد الأقصى لدرجة الحرارة التي يمكن أن يتحملها المحمل.

يجب ألا تتجاوز درجة حرارة محمل المحرك درجة حرارة مبيت المحرك.

تتجاوز درجة حرارة محمل المحرك حد درجة الحرارة التي يمكن أن يتحملها محمل المحرك.

يمكن أن تؤثر التغيرات في درجة حرارة محمل المحرك على أداء تزييت المحرك وقفص محمل المحرك. عندما تصل درجة الحرارة إلى حد معين، يمكن أن تؤثر حتى على خصائص مثل أداء تحمل الصلب.

بشكل عام، هناك حد أساسي لدرجة الحرارة التي يمكن أن يعمل عندها محمل المحرك. عندما تتجاوز درجة حرارة محمل المحرك هذا الحد، لا يمكن للمحمل تحقيق الأداء المتوقع منه. (يرجى ملاحظة أن مناقشتنا الحالية مبنية على أن درجة حرارة محمل المحرك لا تتجاوز درجة حرارة مبيت المحرك، مما يعني أن محمل المحرك ليس في حالة فشل على الأرجح. ستتم تغطية المناقشات حول المحمل في حالة الفشل في شجرة الفشل اللاحقة).

في الحالات المذكورة أعلاه، فإن الاعتبار الأول هو ضبط المحرك. إذا كانت هناك أي مشاكل مولدة للحرارة في جسم المحرك، فيمكن التعامل معها. إذا كان المحرك يسخن بشكل مفرط لأسباب تشغيلية، أو إذا كانت درجة الحرارة البيئية التي يعمل فيها المحرك تتسبب في ارتفاع درجة حرارة المحرك، فإن ضبط المحرك لن يقلل من درجة الحرارة.

سيكون الإجراء اللازم بعد ذلك هو ضبط المحمل. بعبارة أخرى، نحتاج إلى ضبط اختيار المحمل بحيث يمكن للمحمل الجديد أن يعمل كما هو متوقع في درجة الحرارة هذه.

لقد ناقشنا حتى الآن السيناريوهات التي "لا" تتجاوز فيها درجة حرارة محمل المحرك درجة حرارة مبيت المحرك. غالبًا ما يدفع هذا الوضع المهندسين الميدانيين إلى البحث عن أعطال خارج المحمل.

في الواقع، ليس من المستحسن أن يطبق المهندسون الاستنتاج المذكور أعلاه بطريقة جامدة للغاية. الحكم الصادر أعلاه بعدم وجود خطأ هو مجرد احتمال ولا يستبعد وجود مشاكل في تطبيق المحمل في بعض الحالات. فيما يلي بعض السيناريوهات المحتملة:

أولاً، لا تتجاوز درجة حرارة محمل المحرك درجة حرارة المبيت ولكنها أعلى من درجة حرارة المحامل الأخرى من نفس الطراز. في هذه الحالة، قد تكون هناك اختلافات في حالة الحركة داخل محمل المحرك مقارنة بالمحامل الأخرى من نفس الطراز وظروف العمل. هذه الحالة الشاذة التي تم تحديدها من خلال المقارنة الجانبية تحتاج أيضًا إلى الاهتمام.

على الرغم من أن درجة الحرارة لا تتجاوز درجة حرارة المبيت وتظل أحيانًا ضمن النطاق المسموح به لتشغيل المحمل، إلا أنها قد تكون مرحلة مبكرة من العطل. لذلك، يمكن تحديد الوضع في الموقع من خلال طريقة المقارنة الجانبية المذكورة أعلاه.

ثانيًا، ضع في اعتبارك اتجاه درجة الحرارة. في بعض الأعطال، ترتفع درجة حرارة محمل المحرك، ولكن في البداية، تصل درجة حرارة محمل المحرك إلى أعلى من درجة حرارة المبيت. مع تقدم العطل أكثر، ستتجاوز درجة الحرارة درجة حرارة المبيت، مما يشير إلى أن محمل المحرك يولد حرارة.

لذلك، فإن عبارة "ليس أعلى من درجة حرارة السكن" السابقة ليست سوى حالة مؤقتة. عند هذه النقطة، يجب على مهندس المحرك إجراء مقارنة طولية على الجدول الزمني. إذا كانت درجة حرارة محمل المحرك مستقرة، فهذا يشير إلى أن الوضع طبيعي. ومع ذلك، إذا كانت الحالة تتدهور ودرجة الحرارة في ارتفاع مستمر، فهذا يشير إلى أنه قد لا يزال هناك بعض الأعطال المحتملة.

في الختام، عند تشخيص أعطال محمل المحرك، يحتاج المرء إلى تطبيق المعرفة النظرية بمرونة، وإجراء مقارنات أفقية ورأسية لحالة المعدات. وهذا سيفيد بشكل كبير في دقة تشخيص الأعطال.

عندما لا تكون درجة حرارة محمل المحرك أعلى بكثير من درجة حرارة قاعدة المحرك، فإن توليد الحرارة الكلية من محمل المحرك لا يكون مكونًا رئيسيًا لحرارة المحرك. يتماشى توزيع درجة الحرارة في هذا الوقت مع التوزيع الطبيعي المتوقع. وبالتالي، من منظور توزيع درجة الحرارة، يمكن التقليل إلى حد ما من احتمال فشل المحمل.

ومع ذلك، عندما تكون درجة حرارة محمل المحرك أعلى بكثير من درجة حرارة غطاء طرف المحرك المحيط ودرجة حرارة القاعدة، فإن المحمل، كمصدر رئيسي للحرارة، يؤثر بشكل كبير على التوزيع الكلي لدرجة حرارة المحرك. هذا الانحراف عن توزيع درجة الحرارة المتوقع بين محمل المحرك والقاعدة يعطي سببًا للاشتباه في احتمال حدوث عطل في المحمل.

كما ذكرنا سابقًا، عندما تكون درجة حرارة محمل المحرك أعلى بشكل ملحوظ من درجة الحرارة الأساسية، فإن مصادر الحرارة للمحمل تشمل المكونات الداخلية والخارجية. تأتي الحرارة الخارجية من المكونات المجاورة مثل العمود وحجرة المحمل. وتنشأ الحرارة الداخلية من الاحتكاكات المختلفة داخل المحمل.

عندما تتجاوز درجة حرارة المحمل درجة الحرارة الأساسية، فهذا يعني أن الاحتكاك الداخلي لمحمل المحرك يهيمن على توليد الحرارة، ويصبح عاملاً رئيسيًا في زيادة درجة الحرارة.

تشمل العوامل الرئيسية المسببة لحرارة محمل المحرك ما يلي:

• الحمل على محمل المحرك
• سرعة محمل المحرك
• تشحيم محمل المحرك
• إحكام غلق محمل المحرك
• التلوث المتعلق بالمحمل
• تلف داخلي في المحمل

دعونا نحلل هذه واحدة تلو الأخرى.

حمولة تحمل المحرك

أحد أسباب حرارة محامل المحرك هو مشكلة الحمل. عند اختيار محامل المحرك، يتم فحص عمر المحمل وفقًا لظروف التشغيل المحددة. يتمثل جوهر هذا الفحص في التحقق من سعة حمولة محمل المحرك المختار. عندما ترتفع حرارة محمل المحرك، تتطلب السيناريوهات التالية فحص حمل محمل المحرك:

• أولاً، تصميمات المحركات الجديدة. يختلف وزن الدوار للمحرك في التصميم الجديد عن التصميمات السابقة.
• ثانياً، ظروف تشغيل جديدة. يتم استخدام المحرك تحت سيناريو حمل معين لأول مرة.
• ثالثًا، التغييرات في اختيار محامل المحرك. لسبب ما، حدثت تغييرات في اختيار محامل المحرك وترتيبها.

في هذه الحالة، إذا حدث تسخين في المحمل ولم تظهر أي تشوهات أخرى، يجب إجراء مقارنة بين مطابقة التصميم والحمل الفعلي على محمل المحرك. يتم ذلك لتحديد أي تناقضات.

أولاً، عند مقارنة مطابقة التصميم والحمل الفعلي لمحمل المحرك، تحقق من الحمل الفعلي مقابل فرق العمر الافتراضي. وبناءً على الحمل الفعلي، أعد فحص حمل محمل المحرك. إذا كان عمر المحمل الذي تم فحصه تحت الحمل الفعلي أقل من نتيجة فحص التصميم أو أقل من نتيجة العمر المطلوب في ظروف التشغيل، فإن اختيار المحمل غير كافٍ.

في حالة حدوث هذه المشكلة أثناء مرحلة اختبار التصميم، يجب تعديل اختيار المحمل وفقًا لظروف الحمل الفعلية.

في حالة حدوث هذه المشكلة أثناء استخدام المحرك، فهذا يعني أن الحمل عند طرف عمود المحرك أكبر من التصميم المحدد، ويجب تعديل حمل تشغيل المحرك.

بصرف النظر عن ترك هامش تصميمي للأداء الكهربائي للمحرك أثناء التصميم العام للمحرك، في بعض الأحيان، إذا كان سيناريو استخدام المحرك يختلف اختلافًا كبيرًا، فقد يكون من الضروري أيضًا ترك هامش تصميمي معين لاختيار محامل المحرك. عادة، ضمن هذا الهامش التصميمي، لا ينبغي أن يكون التسخين العادي لمحامل المحرك مشكلة.

لاحظ أن هامش التصميم هذا يجب أن يكون معقولاً. إذا كان هامش التصميم صغيرًا، فسيكون الحمل على محمل المحرك كبيرًا، مما قد يسبب مشاكل مثل التسخين. من ناحية أخرى، إذا كان هامش التصميم كبيرًا جدًا، فقد يكون هناك موقف يكون فيه الحد الأدنى للحمل على محمل المحرك غير كافٍ، مما سيؤدي أيضًا إلى تسخين غير طبيعي للمحمل. (سيتم تقديم المحتوى ذي الصلة لاحقًا).

بالإضافة إلى التحقق مما إذا كان الحمل المستحق على المحمل كبيرًا جدًا بالنسبة لمشكلة التسخين الناجمة عن حمل محمل المحرك، يجب أيضًا التحقق من الجوانب الأخرى للحمل على محمل المحرك. في بعض الأحيان لا يتم اكتشاف هذه الجوانب من خلال فحص عمر محمل المحرك.

عندما ترتفع درجة حرارة محامل المحرك، يجب مقارنة الحمل الذي يجب أن تتحمله محامل المحرك مع الحمل الفعلي الذي يتحمله المحرك لتحديد ما إذا كان اختيار محامل المحرك غير مناسب أو أن الحمل المعطى وقت استخدام المحرك غير مناسب. في نفس الوقت، يجب تقديم وصف عام لمشكلة هامش اختيار الحمولة لمحامل المحرك لتجنب مثل هذه الحالات من السخونة الزائدة.

بالإضافة إلى التحقق من "الحمولة المتوقعة" التي تتحملها محامل المحرك، يجب في بعض الأحيان التحقق من حالات أخرى.

على سبيل المثال، ما إذا كانت محامل المحرك قد افترضت مكونات حمل لا تمتلكها قدرة التحمل.

فيما يلي العديد من الحالات الشائعة في المحركات:

أولاً، يتم تجهيز محامل المحركات بهياكل ذات نهاية عائمة وغير عائمة وكذلك هياكل ذات نهاية غير عائمة بالإضافة إلى هياكل ذات موقع متقاطع. في المحركات ذات الهياكل الطرفية الموضعية وغير الموضعية الطرفية، يتحمل الحمل المحوري محمل الطرف الموضعي ولا ينبغي أن يتحمل محمل الطرف غير الموضعي الحمل المحوري. لذلك، لا يؤخذ الحمل المحوري في الاعتبار عمومًا عند اختيار المحامل.

في هذا الوقت، إذا كان محمل الطرف العائم يتحمل حملاً محوريًا، فقد يتسبب ذلك في حدوث مشاكل مثل ارتفاع درجة حرارة المحمل. في مثل هذه الحالات، من الضروري التحقق من هيكل المحرك ترتيب لضمان أن يكون المحمل الطرفي العائم مناسبًا.

في الحالات المذكورة أعلاه، فإن الهدف من التحقيق هو تحديد مصدر القوة المحورية على المحمل الطافي وإزالته.

في طرف التموضع أو الهيكل المتقاطع لنظام محمل المحرك، إذا تجاوز اتجاه الحمل الذي يتحمله المحمل توقعات التصميم، فقد يؤدي ذلك أيضًا إلى ارتفاع درجة حرارة المحمل. ومن الأمثلة النموذجية على ذلك عندما يستخدم المحرك محامل ذات قدرة تحمل أحادية الاتجاه مثل محامل كريات التلامس الزاوي.

في حالة حدوث قوة محورية عكسية، قد ينفصل المحمل، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك أو حتى احتراقه. في هذا الوقت، يجب تحديد مصدر القوة المحورية العكسية والتخلص منها. إذا تعذر التخلص منها (أو إذا كانت حالة التشغيل كذلك)، فمن الضروري ضبط تكوين نظام محمل المحرك.

تتمتع بعض المحامل بسعة حمل تحمل معينة، ولكن سعة حملها المحوري محدودة. عندما يتجاوز الحمل المحوري سعة الحمولة المحورية لهذا المحمل، فإن المحمل سوف يسخن بشكل مفرط. على سبيل المثال ، محامل الكرات الأخدود العميق ، على الرغم من أن لديها قدرة تحميل محورية معينة ، إذا كانت القوة المحورية كبيرة جدًا ، فإن المحمل سوف يسخن بشكل مفرط.

ومع ذلك، بشكل عام، يمكن اكتشاف هذا الموقف في حسابات العمر الافتراضي. الحل لهذه الحالة هو تغيير اختيار محامل المحرك لاستيعاب الأحمال المحورية الكبيرة.

هناك حالة أخرى يصعب إدراكها في حسابات حمل المحمل التقليدي للمحرك. على سبيل المثال، يتمتع محمل الأسطوانة ذاتية المحاذاة بسعة تحميل محورية معينة، ولكن تحت حمل محوري معين، من المحتمل أن يكون عمود الأسطوانة غير المحمل غير كافٍ للحمل الأدنى أو فك الارتباط والانزلاق. في هذه الحالة، سيظهر ذلك على أنه ارتفاع درجة حرارة المحمل.

في هذا الوقت، من الأفضل ضبط اختيار المحمل. إذا كان من المستحيل ضبطه، فهناك بعض التدابير للتخفيف من حدته، ولكن لا يمكن علاجه. على سبيل المثال، يمكن أن تساعد طرق مثل تقليل لزوجة شحم التشحيم ضمن نطاق معقول وشد الحلقة الخارجية للمحمل بشكل مناسب.

نحن نناقش مشكلة ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك الناجم عن عدم توافق الحمل الفعلي الذي يدعمه المحمل مع حمل المحمل المصمم أو المتوقع. وبالفعل، في عملية تشخيص وتحليل أعطال محامل المحركات، يمكن العثور على آثار تتوافق مع مثل هذه الحالات على سطح بكرات المحامل والمجاري المائية من خلال تحليل فشل المحمل.

يجب مقارنة العوامل المتعلقة بالحمل في ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك ليس فقط مع المواصفات المصممة ولكن أيضًا مع سعة حمل المحمل.

لقد ناقشنا سابقًا التباين الموجود بين الحمل الفعلي الذي يتعرض له محمل المحرك والحمل المصمم له، مما قد يؤدي إلى تسخين محمل المحرك. يتضمن ذلك بشكل أساسي مقارنة حمل المحمل الفعلي بالحمل المتوقع أثناء مرحلة التصميم.

أحمال محامل المحرك شعاعي ومحوري في المقام الأول. عند تشخيص مشاكل التسخين في محامل المحركات، من الضروري مقارنة الأحمال المختلفة التي يتعرض لها المحمل، من أجل تحديد المشكلة.

فيما يتعلق بالحمل الشعاعي على محمل المحرك، إذا تعرض المحمل لحمل شعاعي أكبر مما يمكنه تحمله، فلن يتمكن من الوصول إلى عمره الافتراضي المتوقع. قد يكون هذا نتيجة لكون المحمل أقل من حجمه.

في الحالات التي يكون فيها محمل المحرك المحدد أقل من الحجم المطلوب، قد تكون سعة حمولة المحمل غير كافية. إذا تم اكتشاف ذلك أثناء مرحلة اختبار التصميم، ففكر في تعديل الاختيار. إذا كان الحجم الشعاعي الخارجي للمحمل محدودًا ولا يمكن زيادته، فحدد نوع محمل ذو سعة تحميل أكبر من بين المحامل ذات القطر الخارجي نفسه.

يمكن أن يشمل ذلك:

• استخدام محامل أسطوانية بدلاً من المحامل الكروية للتعامل مع حمولة شعاعية أكبر.
• استخدام محامل مزدوجة الصف بدلاً من المحامل أحادية الصف للتعامل مع حمولة شعاعية أكبر.
• استخدام محامل منزلقة بدلاً من المحامل الدوارة للتعامل مع حمولة أكبر.

إذا تم اكتشاف، أثناء عملية اختبار التصميم، أن سعة حمولة محمل المحرك غير كافية ويمكن زيادة الحجم الشعاعي للمحرك، ففكر في استخدام محمل بقطر أكبر.

سواءً كان تغيير نوع المحمل أو زيادة حجم نفس النوع لتحسين سعة حمله، فمن الضروري إعادة حساب سعة حمل المحمل قبل إجراء الاختيار، لضمان صحة الاختيار الجديد.

في الحالات التي يتم فيها تكوين محمل المحرك بشكل غير صحيح:

إذا كان الحمل الشعاعي على محمل المحرك كبيرًا جدًا، فقد يرجع ذلك إلى تصميم غير سليم أثناء تكوين المحمل لنظام العمود، مما يتسبب في تحمل المحمل حملاً لا ينبغي أن يتحمله. يتطلب التحقق من ذلك عادةً مقارنة الرسومات والقياسات الفعلية.

تأكد من أن هيكل التجميع الفعلي لقطعة العمل معقول وأن تكوين المحمل مناسب. إذا كان تكوين المحمل معقولاً، فيجب تعديل هيكل الدعم لنظام العمود. إذا تعذر تغيير تكوين المحمل هذا، فيجب تغيير اختيار المحمل للتكيف مع تشغيل المحمل تحت هذا الحمل الهيكلي.

في الحالات التي يكون فيها الحمل على طرف عمود المحرك غير مناسب:

إذا تعرض محمل المحرك لحمل زائد، وبعد الفحص، لم يتم العثور على أي مشاكل في اختيار المحمل الداخلي والترتيب الهيكلي للمحرك، فمن الضروري إجراء مزيد من الفحص لمصدر الحمل الشعاعي على المحمل. تشمل الأسباب الشائعة الشد الزائد للبكرة والقوة الشعاعية الزائدة بسبب وزن أداة التوصيل.

في الواقع، لن تكون أداة التوصيل ثقيلة جدًا بشكل عام، ولكن يمكن أن تؤثر المسافة بين نقطة عمل أداة التوصيل والمحملين على حمل المحمل الفعلي. تؤدي نفس القوة الشعاعية إلى أحمال شعاعية مختلفة للمحمل على مسافات مختلفة بين طرفي العمود، وهو ما يحتاج إلى التحقق منه.

تتعلق المناقشة أعلاه بعوامل الحمل الشعاعي المتعلقة بحرارة محمل المحرك في سياق حمل المحمل. في ظروف العمل الفعلية، تشمل أحمال المحمل أيضًا الأحمال المحورية، ويمكن أن تتسبب الأحمال المحورية غير المناسبة أيضًا في إنتاج حرارة غير مرغوب فيها أثناء تشغيل محمل المحرك.

كما ذكرنا سابقًا، قد تولد محامل المحرك أيضًا حرارة عند تعرضها لأحمال محورية مفرطة. على غرار الحالة التي يؤدي فيها الحمل الزائد الشعاعي إلى ارتفاع درجة حرارة المحمل، عندما يكون الحمل المحوري كبيرًا جدًا، يجب أن تشمل الاعتبارات ما إذا كان اختيار المحمل مناسبًا، وما إذا كان ترتيب المحمل مناسبًا، وما إذا كان الحمل الفعلي على المحمل صحيحًا.

في حالات اختيار المحامل الصغيرة الحجم:

يأخذ تصميم محامل المحرك في الاعتبار الأحمال المحورية المحتملة التي قد يتعين عليها تحملها. ومع ذلك، إذا كان الحمل المحوري الفعلي أكبر من الحمل المحوري المصمم، فسوف يتسبب ذلك في توليد حرارة إضافية لمحامل المحرك، مما يؤدي إلى تسخين غير مناسب.

في هذه الحالة، يلزم إجراء تعديلات على اختيار محامل المحرك. تتشابه طرق التعديل مع تلك الخاصة بقدرة التحميل الشعاعي غير الكافية، ولكن تعديلات نوع المحمل مختلفة. قد تتضمن هذه التعديلات ما يلي:

• استبدال محامل كريات الأخدود العميق بمحامل كريات التلامس الزاوي
• استبدال محامل كريات التلامس الزاوي بمحامل أسطوانية مدببة
• استخدام محامل أسطوانية كروية
• استخدام محامل الدفع الأسطوانية الكروية
• استخدام محامل الدفع

بالإضافة إلى استخدام أنواع المحامل للتعامل مع الأحمال المحورية الأكبر، يمكن أيضًا زيادة سعة الحمل المحوري للمحمل باستخدام محامل أكبر.

سواءً كان تغيير نوع المحمل أو اختيار محمل أكبر، بمجرد تأكيد الاختيار، يجب إعادة حساب سعة حمل المحمل لضمان صحة الاختيار.

في حالات ترتيب محمل المحرك غير السليم:

بسبب ترتيب محمل المحرك غير الصحيح، قد يتحمل المحمل حملاً محوريًا لا ينبغي أن يتحمله، أو قد يكون الحمل المحوري الذي يتحمله كبيرًا جدًا، وكلاهما يمكن أن يتسبب في ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك.

في مثل هذه الحالات، إذا كان من الممكن تعديل ترتيب نظام محمل المحرك، فيجب تعديل تكوين نظام المحمل. إذا كان ترتيب نظام محمل المحرك لا يمكن تعديله، فيجب تعديل نوع المحمل، ويجب اختيار نوع المحمل الذي يمكن أن يفي بظروف التحميل بناءً على الحمل الذي يتحمله المحمل.

في حالات الحمل الخارجي غير المناسب على المحرك:

الحمل الخارجي للمحرك هو السبب المباشر للحمل على نظام عمود المحرك. إذا ظهر حمل محوري على نظام العمود الذي لا ينبغي أن يتحمل حملاً محوريًا، فمن المحتمل أن يكون ذلك بسبب حمل خارجي غير مناسب.

بالنسبة للمحركات الموصولة بالبكرات، نظرًا لأن طريقة النقل تتم من خلال البكرات، يجب ألا يكون هناك حمل محوري على نظام عمود المحرك. ومع ذلك، إذا كان هناك اختلال في محاذاة البكرات، فإن هذا النوع من التوصيل يمكن أن يجلب قوة محورية معينة إلى نظام العمود. يجب التحقق من ذلك أثناء تشخيص العطل.

عندما يتم توصيل طرف عمود المحرك بقارنة، يمكن أن يتسبب اختلال محاذاة القارنة في حمل محوري على نظام العمود. ولذلك، عند ظهور حمل محوري غير طبيعي على نظام عمود المحرك، يجب أيضًا فحص وصلة أداة التوصيل.

لقد ناقشنا الحالات التي تكون فيها الأحمال الشعاعية والمحورية التي تتحملها محامل المحرك أكبر من الأحمال التي يجب أن تتحملها المحامل. في هذه الأوقات، يكون الاتجاه التشخيصي الرئيسي هو العثور على مصدر الحمل ووضع خطط ضبط معقولة أو تدابير إزالة بناءً على المصدر.

بالإضافة إلى التحميل الزائد العادي، قد تكون هناك حالات يكون فيها الحمل داخل محمل المحرك صغيرًا جدًا، أو يكون توزيع الحمل غير طبيعي. يمكن أن تؤدي هاتان الحالتان أيضًا إلى توليد حرارة إضافية في محامل المحرك.

قد تسخن محامل المحرك عند تعرضها لحمل أكبر مما ينبغي أن تحمله بشكل مثالي. هل هذا يعني أن الحمولة على محمل المحرك يجب أن تكون صغيرة قدر الإمكان؟ الإجابة هي لا.

إذا كانت الحمولة على محمل المحرك أقل من الحد الأدنى المطلوب لتشغيله، فلا يمكن تشكيل درفلة نقية داخل المحمل أثناء التشغيل. ويؤدي ذلك إلى انزلاق نسبي بين عناصر الدرفلة والمسار داخل المحمل، مما يتسبب في زيادة الحرارة، الأمر الذي يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحمل.

عند حدوث السخونة الزائدة في محامل المحرك، يمكن التحقق من العلاقة بين الحمل على المحمل والحد الأدنى للحمل باستخدام طريقة حساب حمل المحمل. يمكن أيضًا العثور على دليل من علامات فشل المحمل الفاشل.

إذا كان من الممكن تعديل اختيار المحمل عند حدوث السخونة الزائدة، فيمكن محاولة استبداله بمحمل ذي سعة تحميل أقل. على سبيل المثال، يمكن للمحامل الكروية أن تحل محل المحامل الأسطوانية، أو يمكن للمحامل أحادية الصف أن تحل محل المحامل ثنائية الصف، أو يمكن للمحامل الأصغر حجمًا أن تحل محل المحامل الأكبر حجمًا.

قبل اتخاذ قرار باستبدال المحمل بسبب عدم كفاية الحد الأدنى للحمل المسبب للتسخين، يجب إجراء عملية حسابية للتحقق من الحمل الفعلي للمحمل، والحد الأدنى للحمل، وعمر المحمل لضمان نجاح وفعالية استبدال المحمل.

عندما ترتفع درجة حرارة محمل المحرك بسبب عدم كفاية الحد الأدنى للحمل، ويستحيل استبداله بمحمل ذي سعة تحميل أقل، يمكن تقليل لزوجة تزييت محمل المحرك بشكل مناسب. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في تقليل الحد الأدنى للحمل المطلوب لتشغيل المحمل إلى حد ما، ولكنها قد لا تعمل مع جميع حالات فشل حرارة محمل المحرك الناتجة عن عدم كفاية الحد الأدنى للحمل.

قد لا يكون سبب أعطال تسخين محمل المحرك بسبب مشاكل الحمل فقط بسبب الأحمال الزائدة أو غير الكافية، ولكن أيضًا بسبب التوزيع غير الصحيح للحمل. ومن الأمثلة النموذجية على ذلك مشكلة الانحراف في حمل محمل المحرك.

تشير مشكلة الانحراف في حمل محمل المحرك إلى الحالة التي يوجد فيها إزاحة أو اختلال بين الحمل الذي يحمله محمل المحرك ومحور الفتحة المركزية للمحمل. في هذه الحالة، لا يمكن لعناصر الدرفلة داخل المحمل أن تعمل في منتصف منطقة التحميل، مما يتسبب أحيانًا في حمل محلي زائد، بينما تكون خفيفة جدًا في مناطق أخرى. يمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة الحرارة أثناء تشغيل محمل المحرك.

قد تكون مشكلة الانحراف في محمل المحرك ناتجة عن التركيب غير الصحيح لمحمل المحرك أو بسبب عدم ملاءمة الشكل وتفاوتات الموضع للأجزاء ذات الصلة من محمل المحرك.

عندما يحدث حمل غريب الأطوار في المحمل، يمكن العثور على دليل من خلال تحليل فشل محمل المحرك، وستظهر أيضًا السمات المقابلة على طيف الاهتزاز من محمل المحرك

عادةً ما يتم فحص تفاوتات الشكل والموضع لعمود المحرك وحجرة المحمل لاستبعاد مشاكل الحجم مع الأجزاء ذات الصلة بمحمل المحرك. يتم أيضًا فحص عملية تركيب محمل المحرك لإزالة الأسباب المحتملة للحمل غير المركزي على محمل المحرك.

لقد ناقشنا حتى الآن مشاكل تسخين محامل المحركات الناجمة عن الحمل غير الصحيح وإجراءاتها المضادة الأساسية. يتضمن تسخين محامل المحركات العديد من العوامل إلى جانب الحمل، مثل السرعة، والتشحيم، والتشحيم، ومانع التسرب، وتلف المحامل، وغيرها.

كما ذكرنا سابقًا، إلى جانب تأثير حمل المحمل على توليد الحرارة، هناك العديد من العوامل الأخرى التي تؤثر على إنتاج حرارة محمل المحرك، حيث تعتبر السرعة عاملاً مهمًا لا يمكن إغفاله. عند تصميم المحركات، يجب على المهندسين التأكد من أن سرعة المحمل الفعلية تقع ضمن النطاق المسموح به للمحمل. قد تؤدي السرعات العالية والمنخفضة بشكل مفرط إلى تسخين المحمل بشكل غير طبيعي.

قبل مناقشة الآثار المترتبة على السرعات العالية والمنخفضة للغاية، نحتاج إلى معيار مرجعي. بمعنى آخر، ما الذي يعتبر مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا بالنسبة إلى ماذا؟ عادة، سيوفر كتالوج المحمل الشامل قيمة السرعة المقدرة، بما في ذلك مفاهيم مثل السرعة المقدرة للتشحيم بالزيت، والسرعة المقدرة للتشحيم بالشحم، والسرعة المرجعية الحرارية، والسرعة القصوى.

أولاً، عندما تتجاوز سرعة المحرك السرعة المرجعية الحرارية للمحمل، يميل محمل المحرك إلى التسخين. في بعض الأحيان يؤدي هذا التسخين إلى تعطيل التوازن الحراري للمحمل، مما يؤدي إلى احتراق المحمل. وفي أحيان أخرى، تتشكل حالة توازن حراري جديدة، والتي قد لا تتسبب مباشرةً في احتراق المحمل ولكن يمكن أن تؤثر على عوامل مثل التشحيم، وبالتالي تقليل عمر المحمل.

عندما تتجاوز سرعة التشغيل الفعلية للمحرك السرعة المرجعية الحرارية للمحمل، فإن الخطوة الأولى هي فحص وتعديل اختيار المحمل، شريطة أن تسمح الظروف بذلك. تتضمن مبادئ ضبط المحامل ما يلي:

اختر محامل ذات قدرات سرعة أعلى لتحل محل المحامل الحالية التي ترتفع حرارتها. كما هو موضح في المقالات التي تقدم أداء سرعة المحامل، بشكل عام، فإن المحامل الكروية من نفس القطر الداخلي والخارجي لها قدرة سرعة أعلى بشكل عام من المحامل الأسطوانية؛ المحامل أحادية الصف لديها قدرات سرعة أعلى من المحامل متعددة الصفوف. لذلك، يمكن إجراء التعديلات وفقًا لهذا المبدأ عند تغيير نوع المحامل.

ضمن نفس النوع من المحامل، يرتبط حجم قطر المحمل أيضًا بقدرته على السرعة. لذلك ، من بين المحامل التي يمكن أن تلبي متطلبات حمل المحرك ، يمكن تحسين نقص القدرة على السرعة عن طريق ضبط حجم المحمل.

عادةً ما تكون محامل السلسلة الخفيفة ذات قدرات سرعة أعلى من محامل السلسلة الثقيلة، والمحامل ذات القطر الصغير ذات قدرات سرعة أعلى من المحامل ذات القطر الكبير. ومع ذلك، سواء كان تغيير السلسلة الخفيفة/الثقيلة من المحامل أو تغيير قطر المحامل، يجب أن يتم ذلك دائمًا لتلبية متطلبات قدرة التحميل. لذلك، بالإضافة إلى التحقق من السرعة، من الضروري أيضًا إعادة التحقق من عمر المحمل.

في المحامل من نفس الحجم والنوع، تؤثر التصميمات الداخلية المختلفة أيضًا على قدرة سرعة المحمل. عادةً ما يكون للمحامل ذات الأقفاص المصنوعة من النايلون سرعات أعلى من تلك ذات الأقفاص الفولاذية والنحاسية؛ والمحامل ذات الأقفاص الفولاذية لها سرعات أعلى من تلك ذات الأقفاص النحاسية، والأقفاص الفولاذية المختومة لها سرعات أعلى من الأقفاص المشكّلة آليًا. يمكن تطبيق هذه القاعدة أيضًا على الحالات التي تتجاوز فيها السرعة السرعة الحدية الميكانيكية.

تشرح هذه المقالة مبادئ وتدابير ضبط محمل المحرك عندما تتجاوز سرعة عمل محمل المحرك سرعته المرجعية الحرارية. في الواقع، عندما تتجاوز سرعة التشغيل الفعلية لمحمل المحرك سرعته المرجعية الحرارية، يمكن أيضًا معالجتها عن طريق تحسين طرق التشحيم وتبديد الحرارة.

ناقش النص في وقت سابق أنه عندما تكون سرعة التشغيل الفعلية لمحمل المحرك أعلى من السرعة المرجعية الحرارية لمحمل المحرك، يتم تحقيق مبادئ وأفكار التعامل من خلال تعديل اختيار وحجم المحمل.

في الواقع، ليس من الصعب اكتشاف ذلك من تعريف السرعة المرجعية الحرارية لمحمل المحرك: عندما تتجاوز سرعة محمل المحرك السرعة المرجعية الحرارية ولكنها أقل من السرعة الميكانيكية القصوى، يمكن إجراء تعديلات من خلال تحسين التزييت وتعزيز تبديد الحرارة.

وهذا يمنع المحمل من التعطل قبل الأوان. يتم تحقيق التعديلات على التبريد وتبديد الحرارة بشكل أساسي عن طريق زيادة تدفق وسيط التبريد وخفض درجة حرارة وسيط التبريد، مثل تدفق هواء مروحة تبريد المحرك، أو عن طريق تعزيز تبديد حرارة وسيط التبريد لخفض درجة حرارته.

وبهذه الطريقة، تتم موازنة الزيادة في درجة حرارة محمل المحرك بانخفاض في درجة حرارة وسيط التبريد، والانتقال من حالة توازن حراري إلى أخرى.

يمكن إجراء تعديلات على التزييت لمعالجة مشكلة توليد الحرارة الناجمة عن سرعة الدوران العالية لمحمل المحرك بالطرق التالية:

أولاً، يمكن تعديل لزوجة مادة التشحيم. بالنسبة لشحم المحرك شائع الاستخدام، يمكن تقليل سمك الشحم والزيت الأساسي. وهذا يقلل من فقدان السحب الناجم عن السرعة العالية، وهو أمر مفيد للتشحيم عالي السرعة.

ثانيًا، يمكن التخفيف من مشكلة حرارة محمل المحرك بسبب السرعة العالية عن طريق تعديل كمية التزييت. وبصفة عامة، مع استيفاء أساس التزييت، فإن تقليل كمية مواد التشحيم بشكل مناسب مفيد للتطبيقات عالية السرعة.

بالإضافة إلى ضبط لزوجة مادة التشحيم وكميتها، يمكن تغيير طريقة التشحيم لتلبية متطلبات السرعة العالية، إذا سمحت الظروف بذلك. على سبيل المثال، استخدام التشحيم بالزيت بدلًا من التشحيم بالشحم، واستخدام تشحيم زيت الرش بدلًا من تشحيم حمام الزيت، واستخدام تشحيم رذاذ الزيت بدلًا من تشحيم زيت الرذاذ، إلخ.

باختصار، في حين أن ضبط التزييت لاستيعاب تشغيل محمل المحرك عالي السرعة وتقليل حرارة المحمل له تأثير مخفف معين، إلا أنه قد يكون هناك بعض القيود في بعض الأحيان.

على سبيل المثال، من الصعب عمومًا تغيير طريقة التزييت في ظروف العمل الفعلية. وعلاوة على ذلك، فإن استخدام طريقة تعديل لزوجة مادة التشحيم لا يمكن أن يخفف من المشكلة إلا إلى حد معين، وهذا التعديل يمثل أيضًا تحديات لأداء التزييت.

من المناقشة أعلاه، نفهم بعض الأساليب للتعامل مع المواقف التي تتجاوز فيها سرعة التشغيل الفعلية لمحامل المحركات سرعتها المرجعية الحرارية. تعد الحرارة المتولدة من محامل المحرك مؤشرًا واضحًا ومباشرًا للغاية على سرعتها المرجعية الحرارية، مما يوفر بعض المجال للتخفيف من حدة المشكلة.

من ناحية أخرى، عندما تتجاوز سرعة التشغيل الفعلية لمحامل المحرك السرعة الميكانيكية القصوى، قد يحدث تسخين قبل أو أثناء تعطل المحمل. عند هذه النقطة، يجب تحديد العلامات المميزة من تحليل فشل المحامل الفاشلة، وسيكشف فحص سرعة محمل المحرك عن تجاوزها للسرعة الميكانيكية القصوى.

على الرغم من أن السرعة الميكانيكية القصوى لمحامل المحركات لا تشير بشكل أساسي إلى توليدها للحرارة، إلا أن لها علاقة بالتسخين. وعلاوة على ذلك، فإن تلف المحامل الناجم عن السرعة التي تتجاوز الحد الميكانيكي لا يمكن إصلاحه بشكل أساسي بمجرد حدوثه.

ولذلك، من خلال توليد حرارة المحمل، ومقارنة معلمات المحمل أو تحليل الأعطال، عند الوصول إلى استنتاج يتعلق بتجاوز سرعة محمل المحرك للسرعة الميكانيكية القصوى، يجب البحث عن تدابير من جوانب مثل اختيار المحمل.

ذكر النص السابق أنه عندما تتجاوز سرعة التشغيل الفعلية لمحمل المحرك السرعة الميكانيكية القصوى للمحمل، فإنه يظهر حالة من توليد الحرارة قبل أو أثناء انهيار المحمل.

من دلالة تعريف السرعة هذا، ليس من الصعب استنتاج أنه بمجرد أن تتجاوز سرعة محمل المحرك السرعة الميكانيكية القصوى، يخضع كل مكون من مكونات المحمل لاختبار شديد تحت تأثير قوة الطرد المركزي الكبيرة.

إذا وصل مكون معين إلى الحد الأقصى لقوته وفشل، فإن المحمل بأكمله يواجه خطر الانهيار. لاستيعاب مثل هذه السرعات العالية، يمكن النظر في التدابير التالية:

اضبط نوع المحمل، مع اختيار نوع ذو سرعة حدية ميكانيكية أعلى. وبصفة عامة، تتعرض المكونات ذات الكتلة الأصغر لقوة طرد مركزي أقل أثناء الدوران عالي السرعة، ومن هنا تأتي المبادئ التالية:

• استخدم المحامل الكروية بدلاً من المحامل الدوارة;

• استبدل المحامل متعددة الصفوف بمحامل أحادية الصف;

• اختر المحامل الأصغر حجماً بدلاً من المحامل الأكبر حجماً;

• استخدم محامل السلسلة الخفيفة بدلاً من محامل السلسلة المتوسطة;

• استبدل الأقفاص الأثقل بأخرى أخف وزناً;

• استخدم أقفاصاً أقوى بدلاً من الأقفاص الأضعف.

عند اختيار الأقفاص، لا يتعلق الأمر بالحجم فقط؛ فبالنسبة لسرعات معينة، قد يكون من الضروري الموازنة بين القوة والكتلة. على سبيل المثال، يكون القفص المصنوع من النايلون خفيف الوزن ولكن قوته منخفضة، في حين أن القفص النحاسي المشغول آليًا أقوى ولكنه أثقل.

من ناحية أخرى، لا توفر جميع المحامل جميع أنواع الأقفاص بسبب المواد وعمليات التصنيع، لذلك قد تكون الخيارات المتاحة للمهندس الكهربائي محدودة في بعض الأحيان.

بالإضافة إلى ذلك، فإن اختيار القفص لا يأخذ في الاعتبار قوة الطرد المركزي فحسب، بل أيضًا موضعه النسبي وطريقة توجيهه داخل المحمل، والتي يمكن أن تؤثر على ظروف الاحتكاك الداخلي للمحمل وتوليد الحرارة.

الموقف الشائع هو محمل الأسطوانة الأسطوانية الموجه بحلقة المحمل (الداخلية أو الخارجية)، والتي، عندما تتجاوز سرعة المحمل ndm 250،000، تكون مناسبة للتشحيم بالزيت، وليس تزييت الشحوم. يمكن أن يؤدي استخدام تزييت الشحوم بسهولة إلى ارتفاع درجة الحرارة وإنتاج مسحوق البرونز.

وتنتشر هذه السيناريوهات في أنشطة الإنتاج الفعلية لمصانع المحركات، لذلك يجب إيلاء الاهتمام الكافي لاختيار المحامل الأولية.

حتى الآن، ناقشنا حتى الآن مشاكل ارتفاع درجة حرارة المحامل بسبب سرعة الدوران الزائدة. في الواقع، يمكن أن تسخن المحامل أيضًا عندما تكون سرعة دورانها منخفضة جدًا. وذلك لأن تكوين طبقة زيت بين عناصر الدرفلة والمسار يتطلب سرعة نسبية معينة.

عندما تكون سرعة دوران المحمل منخفضة جدًا، يصبح من الصعب تكوين طبقة الزيت هذه، وبالتالي لا يمكن إنشاء آلية تزييت مناسبة، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحمل.

عندما تدور محامل المحرك بسرعات منخفضة للغاية، يمكن إجراء التعديلات التالية:

ضبط لزوجة التشحيم: يمكن أن تساعد زيادة سماكة الشحم ولزوجة الزيت الأساسي في تكوين طبقة تشحيم عند السرعات المنخفضة.

اضبط كمية الشحوم المضافة: في ظروف السرعة المنخفضة، يكون فقدان السحب الناجم عن تقليب محمل المحرك للشحم في حده الأدنى. في هذا الوقت، يمكن أن تساعد زيادة كمية الشحوم المضافة في تكوين طبقة زيتية دون إضافة فقدان السحب المفرط.

ضبط المواد المضافة داخل مادة التشحيم: عندما تكون سرعة المحمل غير كافية لتشكيل طبقة زيتية، يمكن استخدام بعض إضافات الضغط الشديد والمواد المضافة المضادة للتآكل. يمكن أن تسمح إضافة إضافات الضغط الشديد للمحمل بالاستمرار في تحقيق الفصل بين عناصر الدرفلة والمسار عند سرعات دوران منخفضة. يمكن أن يمنع استخدام المضافات المضادة للتآكل التآكل المباشر بين عناصر الدرفلة والمسار.

بالطبع، عندما تكون سرعة دوران المحمل منخفضة جدًا، بالإضافة إلى النظر في التزييت، يجب أيضًا إيلاء المزيد من الاهتمام للمحمل نفسه أثناء التحقق. إلى جانب عمر إجهاد المحمل، يصبح التحقق من الحمل الساكن للمحمل أمرًا أساسيًا، ويجب إجراء تعديلات على المحمل بناءً على نتائج التحقق.

ناقش النص السابق الأسباب المحتملة لتوليد حرارة محمل المحرك عند السرعات العالية والمنخفضة. في الواقع، عندما تعمل محامل المحرك بسرعات متغيرة، يكون الاحتكاك الداخلي والتصادمات داخل المحمل شديدة نسبيًا، مما يؤدي إلى توليد حرارة إضافية.

قد تكون سرعات المحرك المتغيرة ناتجة عن عمليات بدء التشغيل المتكررة، أو تغيرات السرعة أحادية الاتجاه، أو تغيرات في الاتجاه (يشار إليها بالحركة الترددية).

تختلف الحالتان قليلاً. بالنسبة للتغييرات أحادية الاتجاه في السرعة (بما في ذلك بدء التشغيل المتكرر)، إذا حدث ارتفاع في درجة حرارة محمل المحرك، فمن المستحسن التحقق مما إذا كان المحمل المحدد مناسبًا لمثل هذه الظروف.

بالنسبة لحالات السرعات المتغيرة، يوصى باختيار محامل ذات قفص قوي، وإذا أمكن، استخدام قفص خفيف الوزن من مادة ناعمة. يمكن أن يقلل ذلك من التصادم بين القفص وبكرات المحامل أثناء تغيرات السرعة، ويقلل من التلف الإضافي الناتج وتوليد الحرارة.

من ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي اختيار شحم يحتوي على إضافات مضادة للتآكل إلى تقليل الاحتكاك والحرارة والتآكل الناجم عن الانزلاق بين المكونات الفردية داخل المحمل أثناء تغيرات السرعة.

بالنسبة لظروف الحركة الترددية، من الضروري إجراء تحقق إضافي من المحمل المختار، مثل النظر في حساب الحمل الساكن للمحمل، وليس فقط حساب عمر الكلال المقدر للمحمل.

بالنسبة للمحامل في الحركة الترددية، من المهم اختيار التشحيم مع إضافات الضغط الشديد لحماية أسطح الاحتكاك أثناء التغييرات الاتجاهية منخفضة السرعة.

حتى هذه النقطة، تناولنا بالتفصيل المحتوى المتعلق بالسرعة في شجرة أعطال توليد حرارة محمل المحرك.

بصرف النظر عن الأسباب المحتملة المذكورة من قبل، هناك عامل مهم آخر لتوليد حرارة محمل المحرك وهو التزييت. يمكن أن تتطور ظروف الحرارة الناجمة عن التزييت بسرعة في بعض الأحيان، ويمكن أن تتطور الأعطال بسرعة، وفي بعض الأحيان، قد تظهر أعراض مثل توليد الحرارة حتى عندما يكون هناك تغييرات طفيفة في الاهتزاز.

ضع في اعتبارك الجوانب التالية عند تشخيص التسخين المفرط في محامل المحركات غير المشحمة بشكل غير صحيح:

1. اختيار مادة تشحيم غير مناسبة,

2. غير لائق طرق التشحيم,

3. تصميم خاطئ لمسار زيت التشحيم.

هذه هي المجالات الرئيسية الثلاثة التي يجب التحقيق فيها.

يشمل تصميم تزييت محمل المحرك اختيار طريقة التزييت، ولزوجة مادة التشحيم، واختيار المواد المضافة لزيوت التشحيم.

يجب أن يكون اختيار طريقة التشحيم لمحامل المحركات وفقًا لمتطلبات التشغيل الفعلية. ينتج عن طرق التشحيم المختلفة مستويات مختلفة من فقدان السحب الداخلي في المحامل وبالتالي ظروف تسخين مختلفة.

بالترتيب التصاعدي لتوليد الحرارة، الطرق هي: التشحيم بالزيت والغاز، والتشحيم برذاذ الزيت، والتشحيم بحمام الزيت، والتشحيم بالشحم. يتميز التزييت بالزيت والغاز بموضع تزييت أكثر دقة، ومع التحكم في حجم التزييت بشكل صحيح، فإنه يقدم أقل خسارة سحب داخلي في المحمل. ومع ذلك، فإن هذا النظام معقد نسبيًا ويتطلب معايير تحكم معينة.

يستخدم تشحيم رذاذ الزيت حجمًا أكبر من مواد التشحيم مقارنةً بالتشحيم بالزيت والغاز، مما يؤدي إلى تسخين أقل نسبيًا للمحمل، كما أن رذاذ الزيت له وظيفة تبريد معينة. وفي المقابل، يتطلب تزييت رذاذ الزيت تصميم مسار زيت محدد وقدرات تحكم في التزييت. إنه معقد نسبيًا وله تكاليف أعلى.

إن هيكل مسار الزيت وهيكل التحكم في تزييت حمام الزيت أبسط من تزييت رذاذ الزيت، ولكن العمل الذي ينطوي عليه تزييت تقليب الأجزاء مرتفع نسبيًا. يتميز زيت التشحيم بتأثير تبريد معين، ويشيع استخدامه في علب التروس والمحركات الكبيرة.

التشحيم بالشحم هو الطريقة الأكثر استخدامًا لتشحيم محامل المحركات. تصميم مسار الزيت الخاص به بسيط وفعال من حيث التكلفة. ومع ذلك، بالمقارنة مع الطريقتين الأخريين، فإن فقدان السحب من تزييت المحامل بالتحريك أعلى.

تحتوي طرق التشحيم المختلفة على نطاقات معينة قابلة للتطبيق، وضمن هذه النطاقات، يمكن أن يساعد ضبط وسيط التشحيم على تقليل الاحتكاك والتسخين المقابل. ومع ذلك، إذا تجاوزت ظروف التشغيل هذا النطاق، فمن الضروري تغيير طريقة التشحيم.

ناقش القسم السابق بعض الفحوصات والاعتبارات عند اختيار طرق التشحيم لمحامل المحركات أثناء التسخين. في المقابل، فإن اختيار زيوت تشحيم محامل المحرك له تأثير كبير على تسخين المحامل.

من خلال هذه المعرفة، نفهم أن الهدف الأساسي في اختيار مادة تشحيم محمل المحرك هو لزوجته. من من منظور تقليل توليد الحرارة في تزييت محمل المحرك، يمكن أن يساعد خفض لزوجة مادة التشحيم على تقليل خسائر السحب أثناء تشغيل المحمل. ولذلك، يمكن اختيار شحم منخفض اللزوجة يفي بمتطلبات التشحيم، بالإضافة إلى مادة تشحيم منخفضة لزوجة الزيت الأساسي.

وينبغي التأكيد هنا على أن تقليل لزوجة مادة التشحيم يجب أن يظل يفي باحتياجات التشحيم الأساسية لمحمل المحرك. يجب تخفيضها ضمن نطاق الطلب هذا. وإلا فقد يتعرض المحرك للتسخين وتلف المحمل بسبب سوء التشحيم.

وعلاوة على ذلك، بعد اختيار اللزوجة المناسبة لزيت التشحيم، يجب النظر في اختيار المواد المضافة، خاصة في سيناريوهات السرعة الخاصة. في حالات السرعة المنخفضة، تكون إضافات الضغط الشديد ضرورية. يشيع استخدام ثاني كبريتيد الموليبدينوم في المحركات العامة كمادة مضافة للضغط الشديد.

ومع ذلك، في المواقف التي تكون فيها سرعة محمل المحرك عالية، لا يمكن الاستمرار في استخدام ثاني كبريتيد الموليبدينوم لأنه قد يتسبب في التآكل الداخلي في محمل المحرك وضعف التزييت. ويرجع ذلك إلى أنه في ظل السرعات العالية، قد يعمل ثاني كبريتيد الموليبدينوم كجسيم كاشط في التآكل الكاشط.

عندما يتم اختيار طريقة التشحيم الداخلي ولزوجة مادة التشحيم والمواد المضافة لمحمل المحرك بشكل مناسب، لن يحدث تسخين لمحمل المحرك. ومع ذلك، بالإضافة إلى ذلك، سيؤثر تطبيق التشحيم على تسخين محمل المحرك.

يشمل تطبيق التزييت الكمية المطبقة وتوقيت التطبيق وطريقة التطبيق.

إذا تمت إضافة شحم زائد إلى محمل المحرك، فإن دوران المحمل سوف يولد حرارة بسبب تقليب الشحم. لذلك، عندما تظهر الحرارة على محمل المحرك، من الضروري فحص كمية الشحم.

بالإضافة إلى الشحوم الزائدة التي تسبب حرارة المحمل، يمكن أن يؤدي التشحيم غير الكافي أيضًا إلى تسخين أزواج الاحتكاك الداخلي للمحمل من خلال التلامس. في هذه الحالة، أولاً، يجب أولاً فحص كمية الشحوم الأولية لمحمل المحرك لضمان تلبية احتياجات التشحيم.

إذا كانت كمية الشحوم الأولية كافية ولكن الشحوم المتبقية داخل المحمل غير كافية، فقد يكون هناك تسرب زيت أثناء تشغيل المحرك. يجب التحقق من سبب التسرب. إذا كان التسرب ناتجًا عن موانع التسرب، فيجب إصلاحها.

بالنسبة للمحركات العمودية، يزداد حتمًا خطر تسرب الزيت بسبب الجاذبية. بصرف النظر عن فحص التسريبات، من الضروري أيضًا مراقبة وضبط التشحيم التكميلي لضمان أن الشحم المتبقي داخل المحمل يلبي احتياجات التشحيم.

يجب مراقبة كميات تزييت المحرك ليس فقط للتزييت الأولي ولكن أيضًا للتزييت التكميلي. يمكن أن يؤدي التزييت التكميلي غير الكافي أيضًا إلى تجويع الزيت داخل محمل المحرك.

عادةً، يجب تعديل فترات وكميات التزييت التكميلي الدوري بناءً على حسابات التحقق من صحة التزييت. بالنسبة لأنظمة التشحيم المستمر، ينبغي تعديل كمية حقن زيت التشحيم المستمر.

كما ذكرنا أعلاه، فإن أحد أسباب ارتفاع درجة حرارة محامل المحرك هو مشكلة كمية التزييت. يمكن أن يؤدي كل من التزييت المفرط وغير الكافي إلى تسخين محامل المحرك.

في الواقع، ينتهي الأمر بتجديد التشحيم غير السليم إلى التزييت الزائد أو الناقص للغاية داخل المحامل. تتعلق مناقشة التزييت الزائد أو الناقص في المقام الأول بكمية التزييت غير الصحيحة أثناء التركيب الأولي. يتناول هذا القسم الجزء الخاص بتجديد التزييت.

أولاً، دعونا ننظر في توقيت تجديد التزييت. بشكل عام، يقوم المهندسون بحساب واختيار توقيت تجديد تزييت محمل المحرك بناءً على نوع المحمل وظروف تشغيله.

يجب أن يفي توقيت التجديد باحتياجات التشحيم الخاصة بتشغيل محمل المحرك. ومع ذلك، تتطلب العديد من ظروف التشغيل الخاصة إجراء تعديلات على توقيت تجديد التشحيم.

على سبيل المثال، بالنسبة للمحركات العمودية، عادةً ما يتم تقليل الفاصل الزمني القياسي لإعادة التشحيم إلى النصف؛ وفي البيئات الاهتزازية، يجب أيضًا تقليل الفاصل الزمني القياسي لإعادة التشحيم إلى النصف. يناقش قسم تجديد التشحيم المقابل في الدليل العديد من المواقف التي تتطلب تعديل توقيت إعادة التشحيم.

عند حدوث ارتفاع في درجة حرارة محامل المحرك في الموقع مما يتطلب التحقق من فترات التزييت، يجب الانتباه إلى هذه العوامل.

بالإضافة إلى مسألة توقيت تجديد التزييت، يجب أيضًا مراعاة كمية تجديد التزييت أثناء الفحص. أما بالنسبة لكمية تجديد التزييت، فيمكن الرجوع إلى المعادلة الحسابية المقابلة في الدليل، والتي لن تتكرر هنا.

يجب على موظفي الصيانة في الموقع الالتزام بهذه الكمية عند تجديد التشحيم لمحامل المحرك. يجب تجنب الإضافة غير الكافية.

إذا تمت إضافة التشحيم الزائد في الموقع، يجب فتح صمام تصريف الزيت للسماح بتدفق الشحوم الفائضة للخارج، وبالتالي منع الشحوم الزائدة داخل المحمل من التسبب في ارتفاع درجة الحرارة. إذا تم استخدام نظام التزييت المستمر لتزييت محمل المحرك وحدثت السخونة الزائدة في ظل ظروف التزييت الحالية، يمكن تعديل كمية التزييت المستمر بشكل مناسب.

عند فحص تجديد تزييت محامل المحركات، يجب أيضًا فحص طريقة تجديد التزييت.

وبصفة عامة، يجب إضافة الشحوم قدر الإمكان عند تشغيل المعدات بسرعة منخفضة. يجب ضمان توافق الشحوم المضافة أثناء الإضافة. يجب التحقق من توافق الشحوم غير المتوافقة قبل الخلط لضمان أداء الشحوم.

من ناحية أخرى، عند تجديد التشحيم لمحامل المحرك، إذا كان الشحم الجديد ودرجة حرارة محامل المحرك تختلف اختلافًا كبيرًا، فيجب تسخين الشحم الجديد بشكل مناسب، خاصة بالنسبة لمعدات التشغيل عالية السرعة.

وذلك لأن لزوجة الشحوم تزداد عمومًا مع انخفاض درجة الحرارة، والشحوم ذات الاختلاف الكبير في درجة الحرارة يكون لها تفاوت كبير في اللزوجة. قد يؤدي مثل هذا الخليط من الشحوم الباردة التي تحاول الوصول بسرعة إلى حالة التشغيل إلى سوء التشحيم.

عند تجديد التشحيم للمحرك، حاول إضافة التشحيم عند تشغيل المحرك بسرعة منخفضة. إذا تعذر إبطاء المحرك، يجب تجديد التشحيم عند توقف المحرك.

إذا لم يكن بالإمكان إبطاء المحرك أو إيقافه، فيجب إضافة التشحيم ببطء على أساس أن درجة حرارة الشحم هي نفسها. يقلل هذا النهج من تأثير الشحم المضاف حديثًا.

لقد ناقشنا في وقت سابق بعض المشكلات المتعلقة بكمية زيت التشحيم في جزء التزييت من مشاكل ارتفاع درجة حرارة محامل المحرك. في الواقع، قد تكون مشكلة السخونة الزائدة لمحامل المحركات بسبب سوء التشحيم مرتبطة أحيانًا بدائرة زيت التشحيم.

ينطوي سوء تزييت محامل المحركات المتعلقة بدائرة الزيت بشكل أساسي على عدة جوانب:

1. ممرات الزيت المدخل ليست سلسة.

2. ممرات الزيت الخارج خالية من العوائق.

3. تصميم دائرة الزيت غير معقول.

4. مشاكل في قاذفة الزيت.

بالنسبة لمحامل المحرك التي تحتاج إلى تجديد التزييت، يجب أن يتضمن تصميم المحرك بعض زيت التشحيم ممرات على القاعدة. عادة، توجد فتحات تعبئة زيت على غلاف المحرك أو الغطاء الطرفي. المسار من فتحة تعبئة الزيت إلى المحمل هو دائرة زيت تجديد محمل المحرك. في بعض الأحيان تتكون دوائر الزيت هذه من الغطاء الطرفي والغلاف معًا، ويجب التأكد من عدم وجود عائق بعد التجميع والتصميم.

أثناء الاستخدام، يجب التأكد أيضًا من أن التشحيم المضاف من فوهة الزيت يمكن أن يدخل المحمل بانتظام. وبخلاف ذلك، لا يمكن تطبيق أي تزييت إضافي، مما يؤدي إلى عدم القدرة على تجديد تزييت محمل المحرك، مما يؤدي إلى تدهور التزييت ومشاكل ارتفاع درجة حرارة المحمل.

وبالإضافة إلى الحاجة إلى ممر زيت مدخل سلس عند تشغيل محمل المحرك، هناك حاجة أيضًا إلى ممر زيت مخرج سلس. عند تصميم محرك يحتاج إلى تجديد التشحيم، سيتم تصميم مخرج زيت على غلاف المحرك أو الغطاء الطرفي.

مسار الزيت من المحمل إلى مخرج الزيت هو مسار تصريف زيت محمل المحرك. يجب أن يكون مسار تصريف الزيت غير مسدود لضمان قدرة محمل المحرك على التخلص من الشحوم الزائدة من خلال مسار تصريف الزيت.

ليس من غير المألوف في مواقف العمل الفعلية ارتفاع درجة حرارة محامل المحرك بسبب عدم القدرة على التخلص من الشحوم الزائدة الناجمة عن التصميم غير السليم لمخرج الزيت وانسداد مسار تصريف الزيت.

التصميم العقلاني لدائرة زيت محمل المحرك هو أيضًا مفتاح ضمان تزييت محمل المحرك. إذا كان تصميم دائرة الزيت غير سليم، فقد يتسبب ذلك في ارتفاع درجة حرارة المحمل بسبب عدم قدرة التشحيم المتجدد على دخول المحمل.

ولذلك، عند التحقق من ارتفاع درجة حرارة المحمل في المحركات المصممة حديثًا، يجب أيضًا التحقق من عقلانية تصميم دائرة زيت محمل المحرك. والعامل الرئيسي هنا هو التأكد من أن دائرة زيت التشحيم تمر عبر المحمل، بدلاً من أن تكون علاقة "تجاوز" مع المحمل.

في بعض المحركات المتوسطة والكبيرة، غالبًا ما يتم تصميم قاذفة الزيت عند استخدام الشحوم للتشحيم. هنا، تعتبر قاذفة الزيت أيضًا جزءًا من دائرة زيت تشحيم محمل المحرك. عند فحص دائرة زيت التشحيم لمحمل المحرك الذي ترتفع درجة حرارته، يجب فحص ذلك أيضًا.

تتضمن التصميمات غير السليمة الشائعة لمرفرفرف الزيت الحجم غير المناسب لمرفرفرف الزيت، والمسافة غير المناسبة بين مرفق الزيت ومحمل المحرك، والحجم غير المناسب لمخرج مرفق الزيت. تؤثر جميع عوامل التصميم هذه على الفعالية التشغيلية لمرفرفرف الزيت.

ناقش النص السابق تأثير تزييت محمل المحرك على توليد حرارة المحمل. عامل مؤثر آخر هو ختم المحمل. الغرض الأساسي من مانع التسرب هو حماية المحمل ومنع تسرب مواد التشحيم وما شابه ذلك. تشمل الأختام موانع التسرب غير الملامسة وموانع التسرب الملامسة.

وكلما كان التلامس بين شفة مانع التسرب وسطح التلامس أقوى، كان تأثير الختم أفضل.

ومع ذلك، سيكون الاحتكاك الناتج عن قوة التلامس والحركة النسبية أكبر، مما يؤدي إلى توليد حرارة أعلى. وعلى العكس من ذلك، كلما كان التلامس أضعف، كلما كان تأثير الختم أضعف، وقل الاحتكاك والحرارة المتولدة بسبب قوة التلامس والحركة النسبية. وغالبًا ما ينطوي اختيار وتطبيق موانع التسرب على توازن بين توليد الحرارة وأداء الختم.

في تطبيقات المحامل العامة، تشمل موانع التسرب أنواع الملامسة وغير الملامسة. تضمن موانع التسرب غير التلامسية أداء الختم من خلال تصميم الشفاه. نظرًا لعدم وجود قوة تلامس، لا تتولد أي حرارة تقريبًا بسبب تلامس الشفاه.

تتميز موانع التسرب الملامسة الخفيفة بأداء ختم أفضل من موانع التسرب غير الملامسة، ولكن نظرًا لأن شفة مانع التسرب سوف تلامس منطقة الختم وتحتك بها نسبيًا، تتولد بعض الحرارة عند تشغيل المحمل.

ولذلك، إذا كانت درجة حرارة المحمل تتأثر بدرجة كبيرة بمانع التسرب أثناء تشغيل المحرك، ففكر في تقليل قوة التلامس مع ضمان أداء مانع التسرب، وبالتالي تقليل الحرارة الناتجة عن شفة مانع التسرب.

وعموماً، تتضمن الاستراتيجية استخدام أغطية الغبار (موانع تسرب الغبار) بدلاً من موانع التسرب الملامسة الخفيفة، أو استخدام موانع تسرب الملامسة الخفيفة بدلاً من موانع التسرب الملامسة الثقيلة، أو اعتماد هياكل خاصة لموانع التسرب.

وعلاوة على ذلك، يمكن أن يؤثر تركيب مانع التسرب على تلامس الشفاه، مما يؤثر على أداء الختم وتوليد الحرارة في مانع التسرب. ويأتي التأثير الأكبر على مانع التسرب من انحرافه.

بالنسبة للمحامل المزودة بموانع التسرب، يكون انحراف المحمل محدودًا بسبب هيكل المحمل نفسه. عندما يكون المحمل غير مركزي، غالبًا ما تكون الحرارة الناتجة عن الاحتكاك الداخلي في المحمل عالية.

ومع ذلك، بالنسبة للمحامل ذاتية المحاذاة الذاتية، يسمح هيكل المحمل نفسه بدرجة معينة من الانحراف، وقد يتسبب الانحراف في حالة الانحراف في إطار المسموح به هيكليًا للمحمل في حالة انحراف لا يمكن أن يتحملها مانع تسرب المحمل. وغالبًا ما تحدث هذه الحالة في تطبيقات المحامل الأسطوانية ذاتية المحاذاة مع موانع التسرب.

أثناء تشخيص الفشل، إذا تم العثور على توليد الحرارة في جزء مانع التسرب المحمل، يمكن فحص شفة مانع التسرب الفاشل للعثور على موقع التآكل. بناءً على حالة التآكل، يمكن الحصول على معلومات حول تركيب المحمل يمكن الحصول على الانحراف، وبالتالي استنتاج سبب الفشل وإزالته.

يعد تلوث المحامل عاملًا مهمًا آخر في توليد حرارة محامل المحرك. نحن نعلم أن موانع تسرب المحامل هي المكونات الرئيسية لحماية المحامل من التلوث. لذلك، عند تشخيص حرارة المحمل الناتجة عن تلوث المحمل، يجب أيضًا فحص حالة مانع تسرب المحمل أولاً.

ترتبط الحالة التي تكون فيها حرارة المحمل ناتجة عن دخول التلوث إلى المحمل بسبب تلف مانع التسرب ارتباطًا وثيقًا بمانع التسرب. لذلك، ستشرح المقدمات اللاحقة أولاً طرق تشخيص فشل حرارة المحمل عند تلف مانع التسرب.

يشمل تلف مانع تسرب المحمل التآكل المنتظم لشفة مانع تسرب المحمل، والتآكل غير المنتظم لشفة مانع تسرب المحمل، وتلف الجزء غير الشفة من مانع تسرب المحمل.

ناقش النص أن تلف موانع تسرب المحمل يمكن أن يعرض الجزء الداخلي من المحمل للتلوث المحتمل. ويشمل هذا التلف تآكل شفة مانع تسرب المحمل والأجزاء الأخرى غير الشفاه من مانع تسرب المحمل.

يشمل تآكل شفة مانع التسرب التآكل المنتظم وغير المنتظم.

أولاً، التآكل المنتظم لشفة مانع تسرب المحمل:

بالنسبة لموانع التسرب الملامسة، عادةً ما تقوم شفة مانع تسرب المحمل بالتلامس المنتظم مع سطح مانع التسرب، مما يسبب الاحتكاك والحرارة أثناء تشغيل المحمل. عادةً ما يحقق التصميم الجيد لمانع التسرب الجيد توازنًا بين كفاءة الختم وتوليد الحرارة.

في الظروف العادية، يجب ألا تكون الحرارة المتولدة أثناء تشغيل مانع التسرب مفرطة. ومع ذلك، إذا كان هناك توليد شديد للحرارة وتآكل منتظم لمانع التسرب فقد يرجع ذلك إلى الأسباب التالية:

الانحراف في أبعاد المكونات ذات الصلة. على سبيل المثال، قد يتجاوز حجم العمود أو الحلقة الداخلية للمحمل التفاوت المسموح به، مما يتسبب في قوة تلامس مفرطة عند شفة مانع التسرب. في هذه الحالة، يجب تعديل أبعاد المكونات المعنية.

خشونة سطح مفرطة للمكونات ذات الصلة، وبالتالي زيادة الاحتكاك والتآكل في شفة مانع التسرب، مما يؤدي إلى توليد حرارة إضافية.

الانحرافات في شكل وحجم موضع المكونات ذات الصلة. على سبيل المثال، عدم استدارة العمود مما يتسبب في تآكل شفة مانع التسرب.

تتطلب هذه المشكلات معالجة العمود والمكونات ذات الصلة لإزالة الأعطال.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي الاختيار غير الصحيح لمانع التسرب أيضًا إلى تآكل شفة مانع التسرب. تشمل الأسباب المحتملة للتآكل المنتظم ما يلي: أداء سرعة الدوران لمانع التسرب الذي لا يفي بمتطلبات التطبيق الفعلية؛ مقاومة التآكل لمانع التسرب التي لا تلبي احتياجات التطبيق الفعلية؛ أداء درجة حرارة مانع التسرب الذي لا يفي بمتطلبات التطبيق الفعلية.

عادةً ما يكون لموانع التسرب متطلبات سرعة تطبيق مقابلة بناءً على علاقة الاحتكاك بين شفاهها والعمود. إذا تجاوزت سرعة المحمل هذا المطلب، فقد يؤدي ذلك إلى تآكل شفة مانع التسرب. عندما تكون العوامل الأخرى لمانع تسرب المحمل طبيعية، يظهر هذا التآكل على شكل تآكل منتظم للشفة.

عادة ما تكون موانع تسرب المحامل الشائعة مصنوعة من مادة مطاطية. إذا كانت بيئة تشغيل مانع التسرب تحتوي على غازات أو سوائل أكالة، فقد يتسبب ذلك في تلف المادة المطاطية، وأحيانًا تليينها أو تشققها. في حالة حدوث التليين، قد يظهر تلف احتكاك منتظم مماثل عند الشفة.

من ناحية أخرى، فإن موانع تسرب المحمل لها نطاق درجة حرارة تشغيل محددة. عندما تتجاوز درجة حرارة التطبيق الفعلية هذا النطاق، قد يلين مانع التسرب وقد تظهر آثار تآكل منتظمة على الشفة أثناء الحركة النسبية.

بصرف النظر عن تأثير بيئة تشغيل مانع التسرب، فإن الممارسات غير الملائمة أثناء التركيب والاستخدام يمكن أن تتسبب أيضًا في تآكل غير مرغوب فيه على مانع التسرب، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة أجزاء المحمل ذات الصلة.

على سبيل المثال، إذا لم تتم صيانة المحمل في الوقت المناسب وكان مانع تسرب المحمل قد تقادم بالفعل، فقد يؤدي تلف مانع التسرب إلى تآكل إضافي وحرارة وتسرب الزيت. كما يمكن أن يؤدي التركيب غير السليم، مما يتسبب في تآكل إضافي لمانع التسرب إلى توليد حرارة زائدة من بين مشاكل أخرى.

تناولت المناقشة السابقة مشكلة توليد حرارة محمل المحرك الناتجة عن التآكل المنتظم على موانع تسرب محمل المحرك. والآن، دعونا نناقش حالة التآكل غير المنتظم على شفاه مانع التسرب.

يمكن أن يؤدي التآكل غير المنتظم على موانع تسرب محامل المحرك إلى تسرب مواد التشحيم وتسهيل دخول الملوثات، وكلاهما يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك. وفي المقابل، يمكن أن تؤدي مناطق الاحتكاك المتآكلة غير المتساوية في موانع تسرب محمل المحرك إلى توليد حرارة إضافية، مما يساهم في ارتفاع درجة حرارة المحمل.

قد يكون التآكل غير المنتظم في موانع تسرب محامل المحرك ناتجًا في المقام الأول عن التركيب أو الصيانة غير الصحيحة لموانع التسرب نفسها أو بسبب مشاكل تتعلق بالأجزاء المرتبطة بها.

أولاً، أثناء تركيب مانع التسرب، إذا كان هناك انحراف موازٍ أو زاوي بين مانع التسرب نفسه ومحور العمود، فلن تتم محاذاة شفة مانع التسرب بشكل صحيح مع مناطق التلامس المقابلة. سيؤدي ذلك إلى أن يمارس جزء من الشفة ضغط تلامس مفرط، بينما يمارس جزء آخر ضغطًا ضئيلًا جدًا. سوف تتآكل الأجزاء ذات الضغط العالي من الشفة مع دوران العمود، مما يولد حرارة كبيرة في هذه العملية.

في هذه الظروف، يكون ضغط التلامس بين الشفة والمكون الدوّار أكبر من المعتاد، مما يؤدي إلى توليد حرارة احتكاك أعلى. من ناحية أخرى، عندما يكون ضغط تلامس شفة مانع التسرب منخفضًا (في الاتجاه العمودي على المحاذاة غير الصحيحة)، قد لا تلامس شفة مانع التسرب المكوّن الدوّار على الإطلاق، أو قد تلامسه بشكل خفيف.

هنا، يكون ضغط التلامس منخفضًا، مما يؤدي إلى توليد حرارة احتكاكية أقل، وبالتالي تآكل أقل. لذلك، بعد تشغيل المحمل لفترة من الوقت، ستظهر شفة مانع تسرب المحمل تآكلًا غير منتظم.

ومن الاحتمالات الأخرى لاختلال محاذاة مانع التسرب مع محور العمود بسبب مشاكل في عملية إنتاج الجزء. تحدث هذه المشكلات في الغالب بسبب ضعف الشكل والتفاوتات الموضعية للأجزاء المقابلة. (لاحظ أن هذا الأمر يختلف عن حالة تآكل الشفة المنتظمة التي تمت مناقشتها أعلاه، حيث ترجع مشاكل إنتاج الجزء في الغالب إلى تفاوتات الأبعاد).

خاصةً عندما تؤدي هذه التفاوتات الشكلية والموضعية إلى انحراف في الشكل والموضع بعد تجميع الأجزاء، تكون العلاقة بين السبب والنتيجة مباشرة جدًا. يجب فحص محاذاة العمود ومبيت المحمل بعد التركيب في ظل هذه الظروف. تشمل الأبعاد ذات الصلة كتف المحمل، وتوقف الغطاء الطرفي، وتركيز مبيت المحمل، وما إلى ذلك.

لقد ناقشنا حتى الآن فحص تآكل مانع التسرب عندما تكون درجات حرارة محمل المحرك مرتفعة للغاية. في الواقع، بصرف النظر عن الشفة، فإن تلف مانع التسرب نفسه يمكن أن يؤثر أيضًا على المحامل. يمكن أن يحدث هذا التلف خارج سطح تلامس احتكاك الشفة، ربما على الإطار أو منطقة الشفة.

يمكن أن يشمل هذا التلف: تلف مانع التسرب بسبب التركيب أو الصيانة غير الصحيحة، والتلف الناجم عن التداخل، والتلف الناجم عن دوران مانع التسرب.

ناقشنا في القسم السابق مشكلة التآكل غير المتساوي على شفة مانع تسرب محمل المحرك، مما قد يتسبب في تسخين محمل المحرك. في هذا القسم، سوف نتعمق في هذا القسم في الأضرار التي لحقت بمانع تسرب محمل المحرك.

بصرف النظر عن التآكل على شفة مانع تسرب محمل المحرك (المنتظم وغير المنتظم)، يمكن أن يتأثر أداء مانع التسرب في حالة تلف أجزاء أخرى من مانع التسرب. يمكن أن يؤدي ذلك أيضًا إلى تغيير ملامسة شفة مانع التسرب. عادةً ما يظهر تآكل غير طبيعي على شفة مانع التسرب التالف، بعد التشغيل لفترة من الوقت.

لذلك، قد يحدث تآكل الشفة في مانع تسرب محمل المحرك وتلف أجزاء أخرى من مانع التسرب بشكل متزامن. على الرغم من ذكر ذلك بشكل منفصل في سلسلة مقالاتنا وخرائطنا الفكرية، يجب ألا ينظر القراء إلى هذه الحالات على أنها أحداث معزولة تمامًا.

تشمل الأضرار الشائعة التي تلحق بمانع تسرب محمل المحرك تشوه مانع التسرب، والتداخل بين مانع التسرب والمكونات الأخرى، ودوران مانع التسرب.

أولاً، أثناء التخزين، والشحن، والتركيب، والعمليات الأخرى ذات الصلة بمحمل المحرك، قد تتسبب المناولة غير السليمة في تلف الختم، مما يؤدي إلى تشوه أو خدوش. من المعروف أن مانع تسرب محمل المحرك عادةً ما يكون مانع تسرب المحرك عبارة عن مانع تسرب هيكلي، مع هيكل عظمي فولاذي من الداخل ومادة مطاطية من الخارج.

الهيكل الفولاذي لمانع تسرب المحمل النموذجي عبارة عن صفيحة رقيقة من الفولاذ، والتي يمكن أن تتشوه بشكل بلاستيكي تحت القوى الخارجية. وبمجرد أن يتشوه الهيكل العظمي لمانع التسرب، فإنه يؤثر حتمًا على تلامس شفة مانع التسرب، مما يضعف أداء مانع التسرب للمحمل ويحتمل أن يتسبب في تسرب الشحوم أو دخول التلوث.

يمكن أن يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك أثناء التشغيل. من ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي ضعف تلامس الشفاه بعد تلف ختم محمل المحرك إلى احتكاك وحرارة غير مرغوب فيها، وهو مصدر آخر لارتفاع درجة الحرارة في محامل المحرك. وأخيرًا، إذا تسبب هذا التشوه في حدوث احتكاك تداخل مع المكونات المحيطة بمحمل المحرك، فقد يؤدي ذلك إلى حرارة إضافية ودرجات حرارة مرتفعة محليًا.

وثانيًا، إذا كانت العلاقة الموضعية بين مانع التسرب ومكونات المحمل المحيطة به غير صحيحة، فقد يؤدي ذلك إلى تداخل محتمل. وبمجرد حدوث التداخل، قد يؤدي ذلك إلى تلف مانع التسرب أو المكونات الأخرى المشاركة في التداخل.

في هذه الحالة، يجب التحقق من العلاقة الموضعية بين المحمل والمكونات المحيطة به لإزالة مصدر الحرارة من الاحتكاك المتداخل.

النوع الثالث الشائع من تلف مانع التسرب هو دوران مانع التسرب. يجب أن يكون لمانع تسرب المحمل نفسه حركة نسبية واحتكاك في جزء الشفة مع الجزء الدوار. ومع ذلك، إذا حدثت هذه الحركة النسبية في جزء التثبيت من مانع التسرب، فهذا يشير إلى الدوران بين مانع التسرب وجزء التثبيت. يتم تصميم الاحتكاك والتسخين في شفة مانع التسرب وتحسينه أثناء تصميم مانع التسرب ويسمح به ضمن النطاقات العادية.

ومع ذلك، لا ينبغي أن يكون للجزء الثابت من مانع التسرب حركة نسبية مع المكونات الثابتة، لذا فإن الحرارة الإضافية الناجمة عن الحركة النسبية بين الأجزاء الثابتة تكون كبيرة. عند هذه النقطة، يجب فحص تفاوتات الجزء الثابت من مانع تسرب المحمل ومانع التسرب نفسه لضمان التثبيت الموثوق به وتجنب الحرارة الإضافية الناجمة عن الدوران.

لقد ناقشنا سابقًا عوامل مختلفة لا علاقة لها بمحمل المحرك نفسه والتي يمكن أن تساهم في ارتفاع درجة حرارته، إلى جانب المنطق لتحديد هذه المشكلات.

من منظور عام، يمكن تقسيم حالة المحمل بشكل عام إلى ملاحظات خارجية وداخلية. عندما يبدأ محمل المحرك في التسخين، إذا قمنا بتفكيكه لفحصه داخليًا وفك شفرة الظروف السطحية بناءً على العلامات الموجودة بداخله، فهذه طريقة شائعة "لتحليل الفشل" يستخدمها مهندسو تطبيقات المحامل.

في الواقع، فإن معظم أعطال المحامل تتسبب في تسخين غير طبيعي إلى حد ما. وبالتالي، فإن تحليل الفشل هو طريقة شائعة لتشخيص ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك. من ناحية أخرى، غالبًا ما يتطلب إجراء تحليل الأعطال على محمل المحرك التفكيك، وهو أمر لا يمكن إصلاحه في بعض الأحيان ويؤدي إلى عدم صلاحية المحمل للاستخدام.

ولذلك، عند تشخيص ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك، عادةً ما يكون تحليل الفشل من خلال التفكيك هو الملاذ الأخير بعد تقييم العوامل الخارجية الأخرى.

في الواقع، تحليل فشل المحامل له سمات مباشرة للغاية. يوفر الاستخدام الصحيح لمعرفة تحليل الأعطال لاستكشاف الأعطال وإصلاحها أكثر الأدلة المباشرة المتعلقة بحالة الحركة الداخلية للمحمل. وبالتالي، فإن هذه الطريقة أساسية وأساسية. تشير بعض الأدبيات إليه باسم "تحليل السبب الجذري للفشل" أو RCFA.

في شجرة الأعطال الخاصة بمشاكل ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك، يعتبر تحليل الأعطال الداخلية لمحمل المحرك فرعًا مهمًا. يتم وضع الملاحظات المتعلقة بعناصر الدرفلة الداخلية للمحمل والمجاري المائية تحت فرع درجة الحرارة الداخلية المفرطة لمحمل المحرك.

هنا، تشير درجة الحرارة الداخلية المفرطة إلى أن مصدر الحرارة الزائدة هو داخل المحمل. عند تقييم توزيع حرارة محمل المحرك استنادًا إلى اللون، يمكن ملاحظة أن درجة الحرارة الداخلية أعلى من الخارجية، مع تغيرات اللون التي تشير إلى هذا الاختلاف (راجع الجدول ذي الصلة في الكتاب لتفسير ألوان المحامل المختلفة).

في المقابل، يكون توزيع درجة حرارة محمل المحرك من الخارج إلى الداخل. وبعبارة أخرى، يمكن أن يتأثر محمل المحرك بمصدر حرارة خارجي؛ يمكن أن تكون درجة الحرارة الخارجية أعلى من الداخلية أثناء التشغيل؛ قد يعمل المحمل بشكل طبيعي داخليًا ولكن لديه حالة خارجية غير طبيعية.

في مثل هذه الحالات، من الضروري تحديد مصدر الحرارة الخارجي. إذا كان مصدر الحرارة الخارجي موجودًا أثناء تشغيل محمل المحرك، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة التشغيل عن المعتاد، فإن الحل العام هو التخلص من مصدر الحرارة الخارجي، أو عزل المحمل عنه.

وهذا يمنع درجة الحرارة الداخلية للمحمل من أن تصبح مرتفعة للغاية وتؤثر على التشحيم وتشغيل المحمل.

قد يكون مصدر الحرارة الخارجي المحتمل الآخر هو التداخل من المكونات الخارجية. يمكن العثور على أدلة على ذلك في علامات التداخل وتغير اللون على المكونات المعنية. من خلال إزالة التداخل، يمكن حل مصدر الحرارة، وستعود درجة حرارة المحمل إلى المستويات الطبيعية.

تناولت المناقشة السابقة تشخيص السخونة الزائدة في محامل المحرك بسبب التلف. لقد تناولنا عملية استبعاد درجة حرارة المحمل الداخلية الزائدة أو مصادر الحرارة الخارجية.

والآن، سنركز على مشكلة توليد الحرارة بين المحمل والمكونات ذات الصلة أثناء التشغيل. هذه مشكلة شائعة تعرف باسم زحف محمل المحرك.

محامل المحرك هي مكونات ميكانيكية تربط الجزء الثابت والدوار للمحرك. انظر إلى المحرك الحثي، على سبيل المثال. عادةً ما تكون الحلقة الداخلية للمحمل متصلة بالدوّار، مع الحفاظ على موضع نسبي ثابت، بينما تكون الحلقة الخارجية متصلة بالجزء الثابت، مع الحفاظ على موضع ثابت أيضًا.

عندما يبدأ المحرك في الدوران، يتم تسهيل الدوران النسبي بين الحلقات الداخلية والخارجية للمحمل بواسطة عناصر التدحرج داخل المحمل.

ولذلك، يجب أن تظل الحلقة الخارجية لمحمل المحرك والجزء الثابت، وكذلك الحلقة الداخلية والدوّار، ثابتة نسبيًا. إذا حدثت حركة نسبية، فهذا ما نشير إليه عادةً باسم زحف محمل المحرك. واعتمادًا على موقع الزحف في محمل المحرك، فإنه ينقسم عمومًا إلى زحف الحلقة الداخلية وزحف الحلقة الخارجية.

أولاً، لننظر أولاً في زحف الحلقة الداخلية لمحمل المحرك. في المحرك الحثي، عادةً ما يكون تفاوت الملاءمة بين الحلقة الداخلية لمحمل المحرك والعمود ملاءمة محكمة، والتي تتضمن ملاءمة تداخل جزئي وملاءمة انتقالية.

عادةً ما يحدث زحف الحلقة الداخلية لمحمل المحرك عندما تحدث إزاحة نسبية بين الحلقة الداخلية لمحمل المحرك والعمود. يجب ألا يحدث مثل هذا التغيير في الموضع النسبي في سيناريوهات التداخل أو التثبيت الانتقالي.

لذلك، في حالة حدوث زحف الحلقة الداخلية لمحمل المحرك، يجب إجراء الفحوصات التالية:

أولاً، افحص أبعاد العمود. بافتراض أنه تم اختيار ملاءمة التفاوت المسموح به لقسم محمل المحرك بشكل صحيح، إذا تم اكتشاف زحف الحلقة الداخلية، فابدأ بفحص أبعاد عمود المحرك.

إذا كان حجم العمود خارج نطاق التفاوت المسموح به (عادةً ما يكون حجمه أقل من حجمه)، فقد يتسبب ذلك في أن يكون التناسب بين الحلقة الداخلية لمحمل المحرك والعمود فضفاضًا للغاية، مما يؤدي إلى إمكانية حدوث زحف. (بشكل عام، بمجرد حدوث زحف المحمل، فإن الحجم المقاس لقسم العمود سيكون أقل من الحجم بين الزحف، حيث أن العمود قد تعرض للتآكل بالفعل.

سيكون التحقق من سجلات القياس قبل التثبيت في هذه المرحلة أكثر موثوقية).

ثانيًا، تحقق مما إذا كان تصميم ملاءمة التفاوت مناسبًا.

ثالثاً، افحص مادة المكونات المقابلة.

كما ذكرنا سابقًا، عند حدوث مشاكل في المسار الداخلي للمحمل في المحرك، من الضروري فحص أبعاد الأجزاء ذات الصلة، كما هو مشار إليه في النقطة الأولى أعلاه. في هذه المرحلة، يتم فحص جودة المكونات ضمن تصميم معقول.

إن فرضية فحص جودة المكونات هي التصميم الصحيح. وبالتالي، عند تشخيص عيوب محمل المحرك، من الضروري في بعض الأحيان التحقق من صحة التصميم ذي الصلة إلى جانب جودة المكون. تتمثل المهمة في معالجة مشاكل مجاري محمل المحرك في اختيار نوبات التفاوت المناسبة. يركز هذا الجزء على ما إذا كان اختيار نِسَب التفاوتات المناسبة معقولاً أم لا.

ومع ذلك، فإن ظروف التشغيل الخاصة التي غالبًا ما تؤثر على اختيار ملاءمات التفاوت يسهل على المهندسين تجاهلها. على سبيل المثال، ظروف الاهتزاز والدوران الترددي وما إلى ذلك. في ظل هذه الظروف، من الضروري تعديل نوبات التفاوت المسموح بها بدلاً من الاعتماد فقط على التكوينات التقليدية. غالبًا ما يكون هذا الجزء هو محور الفحص.

بصرف النظر عن القناة الداخلية، فإن المشكلة الأكثر شيوعًا في محامل المحرك هي القناة الخارجية. لا يختلف اتجاه فحص عيوب المجاري المائية الخارجية اختلافًا كبيرًا عن اتجاه فحص المجاري المائية الداخلية. لا يزال يشمل التحقق من أبعاد المكونات المتعلقة بالمحمل (جودة التصنيع) والتوافق بين المحمل والأجزاء ذات الصلة.

تتمثل نقطة التركيز بالنسبة للمهندسين هنا في النظر في اختيار ملاءمة تحمل المحمل المتعلقة بأعطال المجاري المائية الخارجية.

أولاً، مسألة المواد. بعض مبيتات محامل المحرك مصنوعة من الألومنيوم. ونظرًا لاختلاف معاملات التمدد الحراري، فإن مبيت المحمل ينفصل عن القناة الخارجية عند ارتفاع درجة حرارة المحرك، مما يؤدي إلى حدوث أعطال في القناة الخارجية.

تتضمن الحلول الشائعة تدابير لمنع حدوث مشاكل في المجاري المائية، مثل استخدام الحلقات الدائرية أو غراء المحمل أو حتى تصميمات إيقاف الحركة. الحل الأكثر استخدامًا هو تصميم الحلقة O.

ثانيًا، بالإضافة إلى تأثير المواد، فإن ظروف التشغيل المختلفة لها أيضًا متطلبات محددة تؤثر على ملاءمة تحمل قناة السباق الخارجية. على سبيل المثال، ظروف الاهتزاز، والتشغيل الترددي، وبدء التشغيل المتكرر، والتركيبات العمودية، وما إلى ذلك.

يلزم إجراء تعديلات على نوبات التفاوت في ظل هذه الظروف. إذا تم استخدام نوبات التفاوت الاعتيادية للمحركات الأفقية، فمن المحتمل أن تحدث أعطال في المجاري الخارجية.