Wat zou er gebeuren met industriële apparatuur als er geen zelf-boucherende lagers waren?

Stel je voor dat als de as van een auto geen smeermiddel had, deze zou roken en afbreken na het rijden voor een paar kilometer; Of als de scharnieren van een deur thuis roestig waren en piepen elke keer dat het werd geopend en gesloten - dit is de "artritis" van de machinewereld. In fabrieken zijn duizenden apparatuurlagers als de "gewrichten" van machines. Zodra ze niet goed zijn gesmeerd, zal de efficiëntie op zijn best worden verminderd en zullen zelfs de ongevallen met productie -stoppage in het slechtste geval plaatsvinden.

In het afgelopen decennium heeft de industrie vertrouwd op traditionele smeermiddelen om deze "gewrichten" te handhaven, maar er zijn problemen na de andere opgericht: het onderhoud van olievulling veroorzaakt frequente uitsluitingen van apparatuur, de vervuiling van de olielekkage maakt de workshopvloer als een omgevallen olielij en smeermiddelen worden niet effectief onder hoge temperatuur en hoge druk. Wat lastig is, is dat in extreme omgevingen zoals ruimte en diepzee, smeermiddelen helemaal geen nut hebben.

De opkomst van Zelfverminderingslagers is gelijk aan het installeren van "permanent gesmeerde gewrichten" op machines. Het sluit vaste smeermiddelen in met metaal zoals "energcapsules" tot vrije apparatuur van afhankelijkheid van externe smering. Dit artikel zal echte gevallen gebruiken om te onthullen in welke hachelijke situatie de fabriek zou vallen zonder deze technologie - van het branden van tientallen miljarden yuan aan smeermiddelen elk jaar tot voortijdige "veroudering" en het schrappen van apparatuur, en zelfs waardoor het land de ontwikkelingskans van high -end productie missen.

1. Stijgingen in bedrijfs- en onderhoudskosten: kettingreactie veroorzaakt door smeerfout

Handmatige onderhoudsfrequentie verdubbeld

l CASE: Een bepaalde auto -stempellijn van de auto maakt gebruik van traditionele koperen mouwlagers, die moeten worden gestopt om twee keer per ploeg (8 uur) te oliën, elk keer dat hij 35 minuten duurt, wat resulteert in een dagelijkse productiecapaciteitsverlies van 18%. Als in plaats daarvan zelf-vensters worden gebruikt, kan dit gedurende 72 uur zonder onderhoud continu worden uitgevoerd.

l Gegevens: Statistieken van de International Maintenance Association tonen aan dat de onderhoudskosten van traditionele lagers goed zijn voor 23% van de totale apparatuurkosten, wat 4,7 keer is die van de zelf-knabbelende oplossing.

Smeermiddelverbruik is uit de hand gelopen

l Consumptie: een enkele zware mijnbouwapparatuur verbruikt 3,5 ton smeerolie per jaar (ter waarde van $ 12.000), terwijl zelfverzamelde lagers het bedrag met 90%kunnen verlagen.

l Bijbehorende kosten: de kosten voor de behandeling van grondvervuiling veroorzaakt door lekkage van smeermiddelen zijn zo hoog als $ 85/m² (gegevens van het Europees Environmental Protection Agency).

2.. Apparatuurbetrouwbaarheid Ineenstorting: Faalmodus van kwantitatieve verandering in kwalitatieve verandering

De tolerantie voor extreme werkomstandigheden daalt sterk

l Hoge temperatuurstoring: wanneer de verbindingsstaaflager van een interne verbrandingsmotor zich op 200 ° C bevindt, daalt de viscositeit van traditionele smeerolie met 80%en neemt de slijtage toe tot 7 keer die van de zelf-verknipte oplossing.

l Verbreuk aan lage temperatuur: wanneer polaire wetenschappelijke onderzoeksapparatuur op -50 ° C is, veroorzaakt de stolling van het traditionele vet een stijging van 300% in het startkoppel, terwijl het op MOS₂ gebaseerde zelf-dubricerende lager nog steeds een wrijvingscoëfficiënt van 0,08 handhaaft.

Plotseling faalpercentage stijgt

l Gegevensvergelijking: wanneer de traditionele oplossing wordt gebruikt voor de hoofdaslagers van de windturbine, is het gemiddelde jaarlijkse plotselinge falen 2,3 keer; Na overstap naar vaste smering, daalt het tot 0,2 keer (DNV GL -rapport).

l Foutkosten: plotseling jammen van walserijlagers in staalfabrieken kan ervoor zorgen dat de gehele productielijn 48 uur wordt afgesloten, met directe verliezen van meer dan $ 1,5 miljoen.

3. Het plafond van het productieproces is gestold: technologie -upgrade wordt gehinderd

High-speed verwerkingsmogelijkheden zijn beperkt

l Speed ​​Bottleneck: de maximale snelheid van traditionele stalen rollende lagers is 45.000 tpm, terwijl siliciumnitride keramische zelf-knabbelende lagers 120.000 tpm kunnen bereiken, wat de efficiëntie van micro-gat boren met 400%verhoogt.

l Precisie-afbraak: wanneer een CNC-machine-gereedschapsspil geen zelf-vensterende technologie heeft, zorgt de temperatuurstijging ervoor dat de axiale runout toeneemt van 2μm tot 8μm en de verwerkingsnauwkeurigheid daalt met 3 niveaus.

Nieuw materiaalverwerking dilemma

l Case: Bij het stempelen van koolstofvezelcomposietmaterialen zorgt het resterende traditionele smeermiddel ervoor dat de interlaminaire afschuifsterkte met 27%daalt, terwijl vaste smeerlagers nulvervuiling bereiken.

l Gegevens: de levensduur van aluminiumlegering die sterftegoten gooide van 150.000 schimmels naar 40.000 schimmels als gevolg van slechte smering (Tesla-productiegegevens).

4. Milieu- en veiligheidsrisico's stijgen exponentieel

De industriële vervuiling neemt toe

l VOC-emissies: wanneer de spuitgietmachine minerale oliemering gebruikt, straalt een enkele eenheid 1,2 kg benzeen per jaar uit, terwijl de zelf-bux-oplossing nulemissies bereikt (EPA-testgegevens).

l Vervuiling van zware metalen: de loodprecipitatie van op lood gebaseerde Babbitt-legeringslagers bereikt 0,15 mg/l, wat 300 keer hoger is dan de standaard drinkwaterstandaard.

Vuur- en explosiegevaren

l Geval: een chemische fabriek explodeerde als gevolg van ontsteking van smeeroliedamp, wat resulteerde in een verlies van $ 23 miljoen. Zelfverminderingslagers kunnen dergelijke risico's elimineren.

l Gegevens: Onder branden in de apparatuur voor het raffineren van olievlekken wordt 31% veroorzaakt door smeersystemen (NFPA -statistieken).

5 . Structurele achteruitgang van het industriële concurrentievermogen

Vergelijkende analyse van alternatieve technologieën

Traditionele olie-gesmolten lagers

l Nadelen: falen onder vacuüm/hoge temperatuur ( ＞ 200 ℃), onderhoudskosten zijn goed voor 35% van de levenscycluskosten van de apparatuur

l CASE: Vanwege de verdamping van smeerolie was de oorspronkelijke ontwerpleven van de robotarm van het internationale ruimtestation slechts 2 jaar, maar het werd verlengd tot 15 jaar nadat het zelfverzekerde lager was gebruikt

Vetsmeeroplossing

l Beperkingen: Verwijdering van centrifugaalvet treedt op wanneer de snelheid de 500.000 dn-waarde overschrijdt (mm x snelheid RPM van de asdiameter), terwijl zelf-verknipte lagers 3 miljoen dn-waarde kunnen weerstaan

l Gegevens: Nadat de high-speed rail tractie motorlager werd geschakeld naar vaste smering, nam de maximale bedrijfssnelheid toe van 250 km/u tot 380 km/u

Historische lessen en toekomstige waarschuwingen

l Fukushima nucleair ongeval in Japan: falen van het smeersysteem veroorzaakt door tsunami is een van de belangrijkste oorzaken van kernsmelting. Als waterbestendige zelf-bux-lagers worden gebruikt, kan meer koeltijd worden verkregen

l Boeing 787 Batterijbrand: onderzoek toont aan dat accumulatie van vetvluchtielen in beperkte ruimtes een factor is die verbranding ondersteunt. Na overstap naar vaste smering wordt het faalpercentage van hetzelfde type tot nul verlaagd

Conclusie: onomkeerbare kloof tussen technologische generatie

Het industriële systeem zonder zelf-bubbelbereiking zal vallen in "smeringafhankelijkheid"-het consumeren van 280 miljoen ton standaard kolen per jaar (IEA-gegevens), het permanent verliezen van 15-25 procentpunten in de totale efficiëntie van apparatuur (OEE) en het verliezen van het instapticket aan high-end productievelden zoals nieuwe energie en ruimtevaart. Dit is niet alleen een kwestie van technische routeselectie, maar ook een kerncapaciteitsafdeling die bepaalt of een land kan deelnemen aan de vierde industriële revolutie.