Dom > Znanje > Vsebine

Intrinzični dejavniki življenjske dobe bata v črpalkah za blato vodnjakov

May 25, 2022

1. Vpliv tlaka črpalke in časa giba.

Tako tlak črpalke kot hod črpalke sta pomembna dejavnika, ki vplivata na življenjsko dobo bata. Višji kot sta tlak in hod črpalke, krajša je življenjska doba bata. Ko se tlak črpalke poveča, se kontaktni tlak med batno skodelico in oblogo valja poveča, sila trenja pa se hitro poveča, kar povzroči veliko torne toplote. Pod vplivom toplote površinskega trenja in toplote notranjega trenja bodo molekule gume podvržene termičnemu razpokanju ali toplotnemu zamreženju, kar bo pospešilo obrabo, oksidacijo, staranje in hidrolizo gumijastih materialov, kar bo povzročilo zmanjšanje lastnosti materiala in odpornost proti obrabi. Z naraščanjem temperature se modul elastičnosti in natezna trdnost materiala zmanjšujeta. Po prekoračitvi določene temperature odpornost proti obrabi močno pade in elastičnost se izgubi. Bat je izgubil svojo sposobnost tesnjenja in se je pokvaril.

Z naraščanjem tlaka črpalke se življenjska doba bata hitro zmanjšuje. Z večanjem števila gibov se življenjska doba bata čedalje krajša. Z večanjem števila gibov se povečujejo hitrost, pospešek in vztrajnostna sila bata, zaradi česar se izmenična obremenitev bata ne poveča le v vrednosti, temveč tudi v frekvenci izmenične, kar ima za posledico dodatne škodljive učinke. Glede na poročila iz literature se pri enakih delovnih pogojih hod bata poveča za 1,3- do 1,5-krat, življenjska doba bata pa se zmanjša za 5- do 6-krat. Vidimo lahko, da ima hod črpalke pomemben vpliv na življenjsko dobo bata. Obraba bata se poveča, ko se tlak črpalke in hod povečata.

Hkrati se zaradi neenakomerne obrabe bata in nevtralne strukture konstrukcije močno poveča možnost ekscentrične obrabe. Zato lahko izbira ustreznega tlaka in giba črpalke glede na dejansko stanje izboljša življenjsko dobo bata.

2. Vpliv torne toplote

Bat je gumijasto tesnilo. Pomemben dejavnik, ki vpliva na življenjsko dobo dinamičnih tesnil, je toplota zaradi trenja. Torna vročina in njeni pomožni učinki so glavni dejavniki, ki vodijo do okvare bata. Prvotna oblika toplotne poškodbe je bila ožig ali površinsko staranje gumijastega materiala. Guma je polimerni kompozitni material. Pri visokih temperaturah se njegova moč zmanjša zaradi zmanjšanja medmolekularne privlačnosti. Med vrtanjem je bat v visokotlačnem, hitrem in težkem delovnem okolju. Močno trenje bo povečalo temperaturo gumijastega bata. Z zvišanjem temperature se guma stara in poči, zaradi česar je gibljiva površina zelo enostavna za obrabo in skrajša življenjsko dobo bata.

Sekundarni učinek toplotne poškodbe je deformacija površine na stiku gume s ploščo. Po daljšem delu v delovnem okolju z visoko temperaturo se gumijasta površina trajno deformira. Skodelica bata je omejena z oblogo cilindra, jeklenim jedrom in tlačno ploščo. V primerjavi z jeklom ima gumijasti material nizko togost in velik koeficient toplotnega raztezanja. Ko torej ni mogoče odstraniti velike količine torne toplote in se guma segreje, se lahko skodelica razširi le v prostoru med tlačno ploščo in oblogo valja ter v reži med jeklenim jedrom in oblogo valja, tako da tlačna plošča pade v skodelico in je stisnjena pritisnjena v režo.

Razširitev črpalke lahko poškoduje ne samo sebe, ampak tudi obroče cilindrične obloge. Povečana radialna sila zaradi raztezanja povzroči hitrejšo obrabo obloge. Za zmanjšanje učinka torne toplote na odpoved bata je zagotovljeno, da se toplota, ki nastane zaradi trenja, ki deluje na tesnila, odvede iz sistema. Čeprav je toplota zaradi trenja glavni dejavnik za okvaro bata, je toploto zaradi trenja mogoče učinkovito zmanjšati z dobrimi pogoji za odvajanje toplote in hladilnimi sistemi.

hpht-bonded-urethane-piston16155968858.webp

3. Vpliv zračnosti bata

Zračnost bata je pomemben dejavnik, ki vodi do okvare bata. Odmik bata se nanaša na režo med jeklenim jedrom bata in oblogo valja. Med izmeničnim gibanjem bata mora zaradi različnih aksialnih nagibov plašča valja in jeklenega jedra ter teže sklopa bata priti do obrabe zaradi neposrednega stika med plaščem valja in jeklenim jedrom. Ta kovina je zelo škodljiva za brušenje kovin. Ne samo, da ustvarja veliko trenje, ampak se zlahka opraska. To ne bo samo poškodovalo obloge cilindra in jeklenega jedra, temveč bo tudi opraskana površina zlahka poškodovala bat, zlahka povzročila perforacije in puščanja, preprečila normalno delovanje vrtalne črpalke in resno vplivala na učinkovitost vrtanja. Manjša kot je reža bata, boljši je učinek centriranja jedra bata, hkrati pa je večja nevarnost ekscentrične obrabe; večja kot je vrednost reže bata, večja je možnost, da material čaše bata teče v režo in večja je verjetnost, da se zdrobi. Večji kot je, večja je verjetnost, da bo koren bata ugriznjen. Zato je razumna vrednost zračnosti bistvena za izboljšanje življenjske dobe obloge valja, jeklenega jedra in bata.


Pošlji povpraševanje
Kontakt
  • Tel: +86-533-8171332
  • Faks: +86-533-8171332
  • Sales01@bp-mudpump.com
  • Dodaj: Soba 702, Blok B, 105 Liuquan Road, Hi-tech Zone, Zibo, Kitajska