Kā vibrācija izraisa noguruma atteici PTFE sildīšanas plāksnēs un kā to apturēt?

PTFE sildīšanas plāksnes, kas tiek novietotas ražošanas zonās pie sūkņiem, maisītājiem, konveijeriem vai kompresoriem, pēc vairāku mēnešu ilgas lietošanas atkal un atkal sāk sabojāt. Plaisas sākas montāžas skrūvju caurumos, gar malām vai ap stūriem, un tās izplatās, līdz plāksne zaudē strukturālo integritāti vai elektrisko nepārtrauktību. Pārbaudes laikā nav redzamas trieciena, ķīmiskas iedarbības vai pārmērīga karstuma bojājumu pazīmes. Vibrācijas pētījumi liecina, ka blakus esošās mašīnas sūta zemas -amplitūdas, nepārtrauktas svārstības caur kuģa rāmi vai stiprinājuma konstrukciju. Rūpnīcas inženieriem un uzticamības ekspertiem jāzina, ka vibrācijas nogurums ir atsevišķs atteices režīms, kas izskatās pēc nejaušas plaisāšanas, līdz sistemātiska uzraudzība atklāj patieso cēloni.

Ja atkārtotas mehāniskās svārstības rada pārāk lielu slodzi materiālam, tas kļūst par vibrācijas nogurumu. Lai gan PTFE ir elastīgs, tas spēj izturēt tik lielu noguruma spēku tikai tad, kad mainās slodze. Pat nelielas vibrācijas, piemēram, tās, kuru RMS ātrums ir no 0,1 līdz 1 mm/s, var izraisīt miljoniem stresa ciklu ilgstošas ​​lietošanas mēnešu laikā. Plāksne darbojas kā mehāniska sija vai membrāna. Stiprinājuma punkti ir fiksētie gali, un neatbalstītais laidums vibrē ar lielāku novirzi. Šī kustība rada lieces deformācijas, kas maina virzienu un ir visspēcīgākās vietās, kur ir koncentrēts spriegums, tostarp montāžas caurumos, asos stūros, biezuma pārejās vai griezumos. Laika gaitā šajās vietās veidojas nelieli defekti, kas pāraug lūzumos, kurus var redzēt, un izplatās, līdz kaut kas saplīst.

Vibrācijas noguruma unikālais izskats to atšķir no cita veida bojājumiem. Plaisās nav plastmasas kropļojumu vai izgriezumu, kas šķiet tīras un kraukšķīgas. Uz lūzumu virsmām ir redzamas pludmales zīmes, kas ir koncentriskas grēdas, kas parāda lūzumu izplatīšanās stadijas, vai svītras, kuras var redzēt mikroskopā. Šie raksturlielumi apstiprina ciklisku slodzi, nevis monotonu pārslodzi vai vides spriedzes lūzumu. Bojājumi rodas tur, kur lieces moments ir vislielākais, kas atrodas tieši blakus stingriem stiprinājuma punktiem vai ģeometriskām pārrāvumiem, kas palielina vietējo spriegumu.

Profilakses mērķis ir apturēt vibrācijas pārraidi vai novirzīt sistēmas reakciju prom no kaitīgām frekvencēm.

Plāksne ir atdalīta no stimulācijas avota, izmantojot vibrācijas izolāciju. Elastīgi stiprinājumi, piemēram, gumijas paliktņi, elastomēra izolatori vai atsperu{1}}amortizēti pakaramie, tiek novietoti starp plāksni un atbalsta konstrukciju. Tie absorbē enerģiju un palēnina paātrinājumu, kas tiek nosūtīts cauri. Gumijas izolācijas stiprinājumu pievienošana starp plāksni un konstrukciju, kas to atbalsta, reālajā dzīvē var samazināt vibrāciju par 90 procentiem. Lai iegūtu labu izolāciju, izvēlieties izolatorus ar dabiskām frekvencēm, kas ir daudz zemākas par galveno ierosmes frekvenci (parasti 5–20 Hz vērpšanas mašīnām).

Amortizējošie materiāli arī palīdz izplatīt vibrācijas enerģiju. Plāksnes aizmugurē vai montāžas kronšteiniem uzlieciet ierobežotu-slāņa slāpēšanas loksnes vai viskoelastīgus pārklājumus. Tie maina kinētisko enerģiju siltumā, kas samazina rezonanses amplitūdu. Kad notiek rezonanses vibrācija, amplitūda palielinās, kad plāksnes dabiskā frekvence sakrīt ar ierosmes frekvenci. Viena no iespējām, kā to risināt, ir mainīt plāksnes montāžas laidumu, lai pārvietotu tās dabisko frekvenci prom no ierosmes frekvences. Neatbalstītu laidumu saīsināšana, starpbalstu pievienošana vai masas sadalījuma maiņa var izkustināt dabisko frekvenci ārpus bīstamās zonas.

Tas, kā kaut kas ir uzstādīts, ietekmē to, cik labi tas iztur nogurumu. Izmantojiet pārāk lielus caurumus vai tajos ir spraugas ar spēcīgām paplāksnēm, lai varētu veikt nelielas kustības, nenoslogojot detaļas. Nepievelciet pārāk cieši skrūves, kas notur plāksni. Kontrolēta priekšslodze ļauj plāksnei kustēties vibrācijas ietekmē, vienlaikus saglabājot termisko kontaktu. Pārliecinieties, vai montāžas rāmji un tvertnes konstrukcijas ir pietiekami izturīgas, lai samazinātu savus vibrācijas režīmus, kas varētu savienoties ar plāksni.

Regulāri veicot uzraudzību, var atklāt agrīnas noguruma pazīmes pirms liela sabrukuma. Pārnēsājamie vibrāciju analizatori vai akselerometri, kas pastāvīgi piestiprināti pie plāksnes un rāmja, atrod visaugstākās amplitūdas un frekvences. Izsekot vibrācijas ātrumu ar laiku; pieaugošās vērtības nozīmē, ka stiprinājumi kļūst vaļīgāki vai rezonanse pasliktinās. Termiskā attēlveidošana lietošanas laikā parāda karstas zonas plaisu tuvumā, kas ir agrīnas lokalizētas stresa uzsilšanas pazīmes.

Vibrācijas nogurums, ciklisks spriegums, elastīgi stiprinājumi, dabiskā frekvence un vibrācijas izolācija ir galvenās šī atteices modeļa daļas, no kurām var izvairīties. Izmantojot pareizo izolācijas un montāžas dizainu, var izvairīties no vibrācijas noguruma. Mehāniskais nodilums var notikt pat bez vibrācijas. Piemēram, iekraušanas instrumenti var izraisīt noberšanos, tīrīšana var izraisīt skrāpējumus, un montāžas saskarnes var izraisīt satricinājumus. Vibrācijas izolācijas izmantošana kopā ar rūpīgu apstrādi un apkopi, kas nesaskrāpē virsmu, var ievērojami pagarināt PTFE sildīšanas plāksnes kalpošanas laiku. Sistemātiski pievēršot īpašu uzmanību šiem aspektiem, jūs varat atbrīvoties no izplatīta, bet bieži vien nepamanīta agrīnas plaisāšanas avota un pārliecināties, ka siltuma veiktspēja ir uzticama rūpnieciskos apstākļos, kur vibrācija ir izplatīta.