Čo by sa stalo s priemyselným vybavením, keby neexistovali žiadne samovražedné ložiská?

Predstavte si, že ak by náprava automobilu nemala mazivo, fajčila by a rozpadla by sa po jazde na pár kilometrov; Alebo ak boli pánty dverí doma hrdzavené a vkĺznuté zakaždým, keď boli otvorené a zatvorené - je to „artritída“ sveta stroja. V továrňach sú tisíce ložísk vybavenia ako „kĺby“ strojov. Akonáhle nie sú správne namazané, účinnosť sa prinajlepšom zníži a v najhoršom prípade dôjde k nehodám pre zastavenie výroby.

V poslednom desaťročí sa priemysel spoliehal na tradičné mazivo na udržanie týchto „kĺbov“, ale problémy sa objavili jeden za druhým: údržba plnenia ropy spôsobuje časté odstavenia zariadení, znečistenie úniku oleja spôsobuje, že podlaha z dielne je prevarená fľaša s olejom a mazivo sa stanú neefektívnymi pri vysokej teplote a vysokom tlaku. Je nepríjemnejšie, že v extrémnych prostrediach, ako je priestor a hlboké more, mazivá vôbec nepoužívajú.

Vznik samoznámy ložiská je rovnocenná s inštaláciou „trvalo mazaných kĺbov“ na stroje. Vloží tuhé mazivo do kovu, ako napríklad „energetické kapsuly“, aby uvoľnili zariadenie od závislosti od vonkajšieho mazania. Tento článok použije skutočné prípady na to, aby odhalil, do akej miery by sa továreň každý rok spadala do tejto technológie - od spaľovania desiatok miliárd maziva v hodnote juanov každý rok, aby sa predčasne „starnutie“ a zošrotovalo vybavenie, a dokonca spôsobilo, že krajina vynechala vývojovú príležitosť špičkovej výroby.

1. Náklady na prevádzku a náklady na údržbu: reťazová reakcia spôsobená zlyhaním mazania

Frekvencia manuálnej údržby sa zdvojnásobila

l Prípad: Určitá linka na pečiatku automobilu používa tradičné ložiská na medené rukávy, ktoré je potrebné zastaviť na olejovanie dvakrát za smenu (8 hodín), zakaždým, keď trvá 35 minút, čo vedie k dennej strate výrobnej kapacity 18%. Ak sa namiesto toho používajú samovražené ložiská, môže bežať nepretržite 72 hodín bez údržby.

l Údaje: Štatistiky z Medzinárodného združenia údržby ukazujú, že náklady na údržbu tradičných ložísk predstavujú 23% z celkových nákladov na vybavenie, čo je 4,7-násobok náklady na samonútivé riešenie.

Spotreba maziva je mimo kontroly

l Spotreba: Jedno ťažké banské zariadenie spotrebuje 3,5 ton mazacieho oleja ročne (v hodnote 12 000 dolárov), zatiaľ čo samovražené ložiská môžu znížiť túto sumu o 90%.

l Pridružené náklady: Náklady na ošetrenie znečistenia pozemného znečistenia spôsobené únikom maziva sú až 85 dolárov/m² (údaje z Európskej agentúry na ochranu životného prostredia).

2. Kolaps spoľahlivosti zariadenia: režim zlyhania od kvantitatívnej zmeny po kvalitatívnu zmenu

Tolerancia voči extrémnym pracovným podmienkam prudko klesá

l Vysoké zlyhanie teploty: Keď sa privádzajúca prútik vnútorného spaľovacieho motora na 200 ° C, viskozita tradičného mazacieho oleja klesne o 80%a miera opotrebenia sa zvyšuje na 7-násobok výskytu samohubicového roztoku.

l Nízkoteplotné pokrytie: Ak je vybavenie polárneho vedeckého výskumu pri -50 ° C, tuhosť tradičného tuku spôsobuje 300% nárast počiatočného krútiaceho momentu, zatiaľ čo samovražené ložisko založené na MOS₂ stále zachováva koeficient trenia 0,08.

Náhla miera zlyhania stúpa

l Porovnanie údajov: Ak sa tradičný roztok používa na ložiská hlavných hriadeľov veternej turbíny, priemerná ročná náhla zlyhanie je 2,3 -krát; Po prepnutí na mazanie pevnej látky klesne na 0,2 -krát (správa DNV GL).

l Cena zlyhania: Náhle zasekávanie ložísk valcovací mlyn v oceľových mlynoch môže spôsobiť, že celá výrobná linka sa vypne na 48 hodín, pričom priame straty presahujú 1,5 milióna dolárov.

3. Stropa výrobného procesu je upevnená: upgrade technológie sa bráni

Schopnosť vysokorýchlostného spracovania je obmedzená

l Rýchlosť prekážky: Maximálna rýchlosť tradičných oceľových valcovacích ložísk je 45 000 ot./min., Zatiaľ čo keramické keramické ložiská s kremíkovým nitridom môžu dosiahnuť 120 000 ot / min, čo zvyšuje účinnosť vŕtania mikro otvorov o 400%.

l Presná degradácia: Ak vreteno stroja CNC nemá technológiu, ktorá sa samostatne múpa, zvýšenie teploty spôsobí, že sa axiálny priebeh zvýši z 2 μm na 8 μm a presnosť spracovania klesá o 3 úrovne.

Nová dilema spracovania materiálu

l Prípad: Pri pečiatke kompozitných materiálov z uhlíkových vlákien spôsobuje zvyškové tradičné mazivo zníženie interlaminárneho šmykového strihu o 27%, zatiaľ čo pevné mazacie ložiská dosahujú vznik nulového znečistenia.

l Údaje: Životnosť hliníkových zliatinových plesní zliatiny klesla z 150 000 plesní na 40 000 foriem v dôsledku zlého mazania (údaje o výrobe TESLA).

4. Environmentálne a bezpečnostné riziká exponenciálne rastú

Zvyšuje sa priemyselné znečistenie

l Emisie VOC: Keď injekčný lištový stroj používa mazanie minerálneho oleja, jediná jednotka emituje 1,2 kg benzénu ročne, zatiaľ čo samohybné riešenie dosahuje nulové emisie (testovacie údaje EPA).

l Znečistenie ťažkých kovov: Zrážanie olovených ložísk zliatiny Babbitt na báze olova dosahuje 0,15 mg/l, čo je 300-krát vyššie ako štandard pitnej vody.

Riziká ohňa a výbuchu

l Prípad: Chemická rastlina explodovala v dôsledku zapálenia mazacej olejovej pary, čo vedie k strate 23 miliónov dolárov. Self-idúce ložiská môžu tieto riziká odstrániť.

l Údaje: Medzi požiarami v zariadeniach na rafináciu ropy je 31% spôsobených systémami mazania (štatistika NFPA).

5 . Štrukturálny pokles priemyselnej konkurencieschopnosti

Porovnávacia analýza alternatívnych technológií

Tradičné ložiská s objemom oleja

l Nevýhody: zlyhanie pri vákuu/vysokej teplote ( ＞ 200 ℃), náklady na údržbu predstavujú 35% nákladov na životný cyklus zariadenia

l Prípad: Kvôli odparovaniu mazacieho oleja bola pôvodná dizajnérska životnosť robotickej ramena Medzinárodnej vesmírnej stanice iba 2 roky, ale predĺžila sa na 15 rokov po použití samoplniaceho ložiska

Mazanie roztoku

l Obmedzenia: K odstraňovaniu odstredivého tuku nastane, keď rýchlosť presahuje hodnotu 500 000 DN (priemer hriadeľa mm x rýchlosť otápky), zatiaľ čo samovražené ložiská vydržia 3 milióny DN hodnoty

l Údaje: Po prepnutí ložiska trakčného motora vysokorýchlostného koľajnice sa maximálna prevádzková rýchlosť zvýšila z 250 km/h na 380 km/h

Historické lekcie a budúce varovania

l Jadrová nehoda Fukušima v Japonsku: Zlyhanie mazacieho systému spôsobeného tsunami je jednou z kľúčových príčin roztavenia jadra. Ak sa použijú samovražené ložiská odolné voči vode, je možné získať viac času na chladenie

l Boeing 787 Fire Battery Fire: Vyšetrovanie ukazuje, že akumulácia prchavých látok v uzavretých priestoroch je faktor, ktorý podporuje spaľovanie. Po prechode na mazanie pevného mazania sa rýchlosť zlyhania toho istého typu zníži na nulu

Záver: Zvratná medzera v technologickej generácii

Priemyselný systém bez samovzovlatkových ložísk sa spadá do „závislosti na mazaní“-spotrebuje 280 miliónov ton štandardného uhlia ročne (údaje IEA), trvalo stráca 15-25 percentuálnych bodov v celkovej efektívnosti zariadenia (OEE) a stratí vstupný lístok do špičkových výrobných polí, ako je napríklad nový energia a letecký priestor. Toto nie je len otázka výberu technických trás, ale aj divízia základných schopností, ktorá určuje, či sa krajina môže zúčastniť na štvrtej priemyselnej revolúcii.