การเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของตลับลูกปืนเคลือบพลาสติกในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำคืออะไร

แบริ่งเคลือบพลาสติก (PCBs), แบริ่งคอมโพสิตที่เกิดขึ้นจากการเคลือบตลับลูกปืนโลหะแบบดั้งเดิมที่มีพลาสติกประสิทธิภาพสูงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเช่นการผลิตเครื่องจักรการแปรรูปอาหารการบินและอวกาศและการเก็บรักษาและการขนส่ง อุณหภูมิต่ำส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะใน PCB ชั้นพลาสติกผ่านการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมีแตกต่างจากโลหะภายใต้อุณหภูมิต่ำสุดส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของแบริ่งและความมั่นคงในการปฏิบัติงาน

การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุพลาสติกที่อุณหภูมิต่ำ

ข้อได้เปรียบหลักของ PCBs อยู่ในการลดแรงเสียดทานและความต้านทานการกัดกร่อนที่จัดทำโดยชั้นพลาสติก อย่างไรก็ตามที่อุณหภูมิต่ำการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของวัสดุพลาสติกจะช้าลงส่งผลให้ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นและลดความทนทานต่อแรงกระแทก ปรากฏการณ์นี้แสดงให้เห็นว่ามีความไวต่อ microcracks มากขึ้นหรือการแตกของการเคลือบในระหว่างการเริ่มต้นหรือเมื่อถูกกระแทกแรงกระแทก วัสดุพอลิเมอร์บางชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งพลาสติกวิศวกรรมทั่วไปเช่น polyoxymethylene (POM) และ polyamide (PA) สามารถผ่านการเปลี่ยนแปลงเปราะที่อุณหภูมิต่ำ การใช้ต่ำกว่าอุณหภูมิที่เปราะบางจะเพิ่มความเสี่ยงของการแตกร้าว

การเปลี่ยนแปลงของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและประสิทธิภาพการหล่อลื่น

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของ PCB มักจะเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ ความแข็งที่เพิ่มขึ้นของพื้นผิวพลาสติกเพิ่มความต้านทานแรงเสียดทานด้วยกล้องจุลทรรศน์ระหว่างพื้นผิวสัมผัสและเพลาโลหะหรือวงแหวนด้านใน ความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นเพิ่มขึ้นและการลื่นไหลลดลงที่อุณหภูมิต่ำทำให้เป็นเรื่องยากสำหรับฟิล์มหล่อลื่นเพื่อสร้างความครอบคลุมที่สมบูรณ์และทำให้แรงเสียดทานและการสึกหรอรุนแรงยิ่งขึ้น สำหรับตลับลูกปืนเคลือบพลาสติกที่ใช้ในสภาวะแห้งหรือหล่อลื่นเบา ๆ แรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นนี้สามารถนำไปสู่แรงบิดเริ่มต้นที่เพิ่มขึ้นและโหลดเพิ่มเติมบนมอเตอร์หรือไดรฟ์

ความเสถียรของมิติและพฤติกรรมการขยายตัวทางความร้อน
ที่อุณหภูมิต่ำวัสดุพลาสติกจะได้รับการหดตัวด้วยความร้อนอย่างมีนัยสำคัญทำให้เกิดการหดตัวในมิติเล็กน้อย ในขณะที่การหดตัวของร่างกายแบริ่งโลหะมีขนาดค่อนข้างเล็ก แต่ความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างการเคลือบพลาสติกและสารตั้งต้นโลหะสามารถนำไปสู่ความเครียดที่เพิ่มขึ้น ภายใต้สภาวะที่รุนแรงการเคลือบพลาสติกอาจประสบกับการปนเปื้อนเล็กน้อยการเสียรูปหรือการแตกร้าวในท้องถิ่น การเปลี่ยนแปลงมิตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแบริ่งในเครื่องจักรที่มีความแม่นยำหรือเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำในการหมุนและการกวาดล้างแบริ่ง

ผลกระทบของแรงกระแทกและชีวิตที่เหนื่อยล้า
ตลับลูกปืนเคลือบพลาสติกภายใต้แรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำมักจะพบว่าอายุการใช้งานลดลง ความเปราะบางที่เพิ่มขึ้นและการสะสมของความเครียดแบบอินเทอร์เซียลช่วยเร่งการเริ่มต้นและการแพร่กระจายของ microcracks นำไปสู่การสึกหรอก่อนวัยอันควรหรือการปลดปล่อยการเคลือบ อุปกรณ์เครื่องจักรกลที่มีประสบการณ์การเริ่มต้นและหยุดบ่อยหรือการทำงานที่มีผลกระทบสูงนั้นต้องการการเลือกวัสดุพลาสติกที่มีความเหนียวอุณหภูมิต่ำหรือการรวมการป้องกันการหล่อลื่นในระหว่างการออกแบบเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของแบริ่งในระยะยาว

การเปลี่ยนแปลงลักษณะทางเสียงและการสั่นสะเทือน

ภายใต้อุณหภูมิต่ำความแข็งของพื้นผิวที่เพิ่มขึ้นและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของพลาสติกสามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นเล็กน้อยของเสียงในการทำงานของแบริ่ง เนื่องจากประสิทธิภาพการหล่อลื่นลดลงแรงเสียดทานที่ไม่สม่ำเสมออาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนเล็กน้อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เห็นได้ชัดเจนด้วยความเร็วสูง สำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการเสียงรบกวนต่ำเช่นเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์เภสัชกรรมเครื่องมือที่มีความแม่นยำหรือระบบการขนส่งโซ่เย็นลักษณะนี้จะต้องได้รับการพิจารณาอย่างเต็มที่ในการเลือกแบริ่งและแผนการบำรุงรักษา

คำแนะนำแอปพลิเคชันสำหรับสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ

เมื่อใช้ตลับลูกปืนเคลือบพลาสติกในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำมากมันจะดีกว่าที่จะเลือกพลาสติกวิศวกรรมที่มีความเหนียวอุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงที่เปราะต่ำต่ำและใช้ร่วมกับน้ำมันหล่อลื่นอุณหภูมิต่ำ แบริ่งการติดตั้งความคลาดเคลื่อนควรอธิบายถึงการหดตัวของพลาสติกเพื่อหลีกเลี่ยงการเพิ่มขึ้นอย่างมาก การตรวจสอบสภาพพื้นผิวของแบริ่งเป็นประจำและการหล่อลื่นเป็นสิ่งสำคัญในการยืดอายุการใช้งานของแบริ่งในสภาพที่อุณหภูมิต่ำ