ما الذي يسبب تآكل فرشاة الكربون بسرعة؟

تم تصميم فرشاة الكربون لتتآكل، وهي كيفية حماية سطح حلقة الانزلاق من الضرر. ولكن عندما يتسارع التآكل إلى ما هو أكثر من المعدل المتوقع، فإن التكلفة تتضاعف بسرعة:استبدال أكثر تكراراًفي تجربتنا في دعم مستخدمي حلقات الانزلاق عبر طاقة الرياح والطاقة المائيةالآلات الصناعية، والتطبيقات البحرية، "تآكل الفرشاة السريع" هو تقريبا أبدا مشكلة الفرشاة وحدها. انها مشكلة النظام التي تظهر في الفرشاة.هذه المقالة تحدد أهم أسباب التآكل السريع، كيفية التمييز بينها، وماذا للتحقق أولا عندما ترى الفرشاة تختفي أسرع مما ينبغي.

ابدأي بمعدل الارتداء، لا بالأعراض

قبل تشخيص السبب ، حدد ما إذا كان الارتداء غير طبيعي في الواقع. عادة ما يتم التعبير عن معدل ارتداء فرشاة الكربون بميليمترات لكل مليون دورة (mm / Mrev) أو mm لكل 1 ،000 ساعة تشغيلبالنسبة للحلقات المنزلقة الصناعية ، تتراوح المداولات العادية من حوالي 0.2 إلى 2 ملم لكل مليون دورة ، اعتمادًا على كثافة التيار السريع والسرعة المحيطية ومستوى الفرشاة.

إذا لم يكن لديك خط الأساس، لا يمكنك معرفة ما إذا كان 5 ملم من الارتداء في ستة أشهر هو سريع أو طبيعي. الخطوة الأولى هي دائما نفسها: قياس طول الفرشاة في عدد ساعات تشغيل معروفة،احسب سعرك الفعلي، ومقارنتها مع مواصفات الشركة المصنعة أو دراسة معدل الارتداء من تطبيق مماثل.

بمجرد تأكيد أن التآكل قد تسارع حقا، السبب دائما تقريبا تقع في واحدة من خمس فئات: مشاكل الضغط، مشاكل التيار، مشاكل السطح، مشاكل البيئة،أو مشاكل ميكانيكيةكل واحد لديه توقيع مميز

السبب الأول: ضغط الربيع خارج النطاق

هذا هو السبب الأكثر شيوعًا الذي نجده في الميدان، والأكثر غيابًا.

تتطلب فرشاة الكربون ضغط اتصال محدد للحفاظ على اتصال كهربائي مستقر وفيلم أكسيد صحي. تتطلب المواصفات النموذجية 12N إلى 16N لكل فرشاة ،على الرغم من أن هذا يختلف حسب حجم الفرشاة والتطبيقعندما ينخفض الضغط إلى أقل من الحد الأدنى ، تفقد الفرشاة اتصالًا مستقرًا ، ويزداد القوس الصغير ، ويتسارع الارتداء. عندما يكون الضغط مرتفعًا جدًا ، يزداد الاحتكاك ويهيمن الارتداء الميكانيكي.

تكمن المشكلة في أن رباع الضغط الثابت تتدهور بمرور الوقت. في ظل الحرارة والاهتزاز لفترة طويلة ، يمكن أن تنخفض قوة الرباع بنسبة 20 ٪ إلى 30 ٪ في غضون 12 ٪ إلى 18 شهرًا. من الخارج ، تبدو الفرشاة جيدة.الطول كافالشنت سليم، لكن الضغط لم يعد في المدى.

ما يجب التحقق منه: استخدم مقياس الربيع أو مقياس ضغط مخصص للتحقق من ضغط الربيع في كل فحص للفأس.يجب استبدال أي ربيع يبتعد أكثر من ± 10% عن القيمة المحددةبالنسبة للآلات الحرجة، قم بتسجيل اتجاه ضغط الربيع مع مرور الوقت، فهو تحذير مبكر أفضل من طول الفرشاة وحدها.

السبب الثاني: عدم تطابق كثافة التيار

تم تصميم فرشاة الكربون للعمل ضمن نطاق كثافة تيار محدد ، عادة ما يكون 10 إلى 30 A / cm2 للعديد من الصفوف الصناعية. يعمل العمل خارج هذا النطاق في أي من الاتجاهين يسرع التآكل.

إن كثافة التيار العالية تسبب ارتفاع درجة الحرارة في نقطة الاتصال، مما يسرع الأكسدة والتكسير الميكانيكي.أو إذا كان التيار يركز على عدد أقل من الفرشات بسبب سوء التشغيل بالتوازي، الفرشاة الفردية يمكن أن تتجاوز حد التصميم.

الكثافة المنخفضة للتيار هي المشكلة الأكثر تعارضًا. الفرشاة التي تعمل في كثافة التيار المنخفضة بكثير مما تم تصميمها لا تطور فيلم أكسيد مناسب. بدون هذا الفيلم،الزيادة في الاحتكاك وتسريع الارتداءهذا أمر شائع في تطبيقات الحمل المتغير حيث تقضي الآلة فترات طويلة في التيار المنخفض.

توزيع التيار مهم أيضا في نظام متعدد الفرشاة، إذا كان التيار لا يتم توزيعها بالتساويبعض الفرش تحمل 200A بينما البعض الآخر تحمل أقل من 10Aيجب أن يكون التحقق من التيارات الفردية للفرشاة جزءًا من كل فحص. الاختلاف الذي يتجاوز 20٪ من المتوسط هو علامة تحذير.

ما يجب التحقق منه: تأكد من أن درجة الفرشاة الخاصة بك تتطابق مع نطاق كثافة التيار الفعلي للتطبيق الخاص بك، وليس التيار الاسمي، ولكن ملف تعريف التشغيل الفعلي.النظر في ما إذا كانت درجة مختلفة من شأنها أن تؤدي بشكل أفضل في جميع أنحاء النطاق.

السبب 3: حالة سطح حلقة الانزلاق

الفرشاة والخاتم يشكلان نظامًا. إذا لم يكن سطح الخاتم في حالة جيدة ، فلن تدوم أي فرشاة.

الخامة خارج النطاق هي مشكلة شائعة. بالنسبة للخواتم الزلقة الفولاذية أو البرونزية ، فإن الخامة السطحية الموصى بها هي 0.75 إلى 1.25 ميكرومتر. إذا كان السطح خشنًا جدًا ، فستكون الخامة من 0.75 إلى 1.25 ميكرومتر.إنه يعمل كورق الرمال و يُحفر الفرشاة ميكانيكياًإذا كان ناعماً جداً أقل من 0.2 ميكروميتر، لا يمكن للكتابة الالتصاق لتشكيل فيلم الأكسيد، ويزداد الارتداء في الواقع لأن فيلم التشحيم مفقود.

يؤدي الخروق والغريبة إلى اتصال غير متساوٍ. عندما يطور حلقة الزحف خروقاً أعمق من 0.5 ملم ، أو عندما يبتعد التدريج عن التسامح ، لا يمكن للفرشاة الحفاظ على اتصال ثابت.إنه يرتد، يشتعل، ويرتدي بشكل غير متساو.

علامات الحروق والتلوث من أحداث القوس السابقة تخلق نقاط عالية وملصقات عازلة التي تجبر التيار من خلال مناطق اتصال أصغر ، وتركز الحرارة وتسريع التآكل.

ما يجب التحقق منه: بعد أي استبدال لفرشاة، فحص سطح حلقة الانزلاق بحثًا عن الخروقات، وآثار الحروق، والخام. إذا تجاوز الخروق 0.5 ملم أو عمق الحروق أكثر من 1 ملم،المخططات المعدنية أو طحن قبل تركيب الفرشاة الجديدة- تحقق من خشونة السطح بعد المعالجة لا تمليش أكثر من اللازم.

السبب الرابع: العوامل البيئية

بيئة التشغيل يمكن أن تقصّر عمر الفرشاة بشكل كبير، حتى عندما يكون كل شيء آخر صحيح.

الرطوبة العالية والتكثيف تعطل فيلم الأكسيد، مما يزيد من الاحتكاك والتكسير. في المنشآت البحرية والساحلية والرطوبة العالية، يمكن أن تكون عمر الفرشاة أقصر بنسبة 30٪ إلى 50٪ من الجاف،البيئات التي تسيطر عليها المناخإن التكثيف ضار بشكل خاص لأنه يحدث أثناء تقلبات درجة الحرارة -غالباً في الليل أو أثناء إيقاف التشغيل - ويترك سطح حلقة الانزلاق رطبًا عند استئناف التشغيل.

التلوث من ضباب النفط، رذاذ الملح، الغبار، والبخار الكيميائي يتدهور واجهة الاتصال. في المناطق التعدينية والصناعية الثقيلةقد تحتاج الفرشاة إلى فحص كل أسبوعين بدلاً من كل شهرضباب النفط هو مشكلة خاصة لأنه يمكن أن يحتوي على الكربون على وجه الفرشاة وحلقة الانزلاق، وخلق رواسب عازلة.

تؤثر درجة الحرارة المحيطة على كل من ارتداء الفرشاة وضغط الربيع. وتسريع درجات الحرارة العالية الأكسدة وتعب الربيع. يمكن أن تجعل درجات الحرارة المنخفضة بعض فئات الفرشاة هشة.

ما يجب التحقق منه: إذا كانت المنشأة في بيئة قاسية، فاقرأ ما إذا كانت تواتر التفتيش ودرجة الفرشاة مناسبة.النظر في ما إذا كانت هناك حاجة إلى عناصر إضافية للخزين أو التدفئة لإدارة الرطوبة.

السبب الخامس: مشاكل ميكانيكية وتثبيت

في بعض الأحيان المشكلة ليست حالة التشغيل ولكن كيف تم تجميع النظام أو الصيانة.

يجب أن يكون المساحة المفتوحة بين حامل الفرشاة وكل جدران الحاملة من 0.1 إلى 0.2 مم. يسبب المساحة المفتوحة القليلة جداً أن تلتصق الفرشاة وتفشل في اتباع الارتداء.الكثير من الفراغ يسمح لفرشاة لصدخ، مما يسبب اتصال غير متساو و شرارة.

يجب أن يكون محاذاة العقدة عمودياً على سطح حلقة الانزلاق. إذا تم إمالة العقدة ، فإن اتصال الفرشاة في زاوية ،مما يسبب ارتداءً غير متساوٍ عبر سطح الفرشاة وفقدانًا متسارعًا للمواد على جانب واحد.

الاهتزازات فوق 0.09 ملم تسريع تعب الربيع وتسبب انعكاس الفرشاة.تحقق مما إذا كان تركيب حامل الفرشاة آمن وما إذا كان حلقة الانزلاق نفسها متوازنة.

سبب آخر شائع هو وضع فرشاة جديدة بشكل غير صحيح. إذا تم تثبيت فرشاة جديدة دون طحن مناسب لتتناسب مع انحناء حلقة الانزلاق ، فإن مساحة الاتصال غير كافية.يتركز التيار على نقطة صغيرة، والفرشاة ترتدي بسرعة خلال الفترة الأولية.

ما يجب التحقق منه: بعد أي استبدال لفرشاة، تحقق من إزالة العقدة بمقياس الحساسة، تحقق من الموازنة،وتأكد من أن مساحة التلامس قد وصلت إلى 80% على الأقل قبل العودة إلى التشغيل الطبيعي.

مفاهيم خاطئة شائعة

إذا كان الارتداء يتسارع، يكون السبب عادةً مشكلة في النظام: الضغط أو التيار أو حالة السطح.إن استبدال الفرشات بشكل متكرر دون معالجة السبب الجذري يكرر الدورة ببساطة وقد يزيد الأمر سوءًا من خلال تعطيل فيلم الأوكسيد بشكل متكرر.

"أي نوع من فرشاة الكربون ستعمل إذا كانت الأبعاد مناسبة". نوع الفرشاة يحدد القدرة على تحمل التيار، ومقاومة الاتصال، وخصائص البلى.يمكن أن يؤدي استخدام درجة مصممة للتيار العالي على تطبيق التيار المنخفض إلى تسريع التآكللا تبطئ

"حلقة الزحف جيدة ‬الفرش هي المشكلة". حالة الفرشاة وحلقة الزحف لا يمكن فصلها. الفرشاة التي ترتدي بسرعة غالباً ما تكون أعراض حلقة الزحف التي تحتاج إلى عناية.

ملخص وتوصيات العمل

نادراً ما يكون ارتداء فرشاة الكربون السريع هو مشكلة فرشاة وحدها. إنها دائمًا تقريباً مشكلة نظامية - عادةً ما يكون تساقط ضغط الربيع أو عدم تطابق كثافة التيار أو تدهور سطح حلقة الانزلاق.المفتاح هو قياس معدل ارتداءك الفعلي أولاً، ثم العمل من خلال الأسباب الخمس بشكل منهجي بدلا من استبدال الفرشاة وآمل في نتيجة مختلفة.

الخطوات التالية:

قم بقياس ضغط الربيع عند الفحص التالي، وإذا كان أي ربيع يختلف عن المواصفات بأكثر من ±10٪، فاستبدله.

تحقق من توزيع التيار عبر الفرش مع عداد المشابك. الانحراف الذي يتجاوز 20٪ من المتوسط يشير إلى مشكلة اتصال أو ضغط.

تحقق من خشونة سطح حلقة الانزلاق وعمق الخروط. إذا كانت الخروط خارج 0.75 ∼ 1.25 ميكرومتر أو تجاوز الخروط 0.5 ملم ، حدد موعد استعادة السطح قبل تغيير الفرشاة التالي.

ما هي ظروف التشغيل التي يواجهها نظام الحلقات المنزلقة الخاص بك؟ اتصل بنا للحصول على تشخيص ارتداء أو استشارة اختيار فرشاة مصممة خصيصا لتطبيقك.