Care sunt schimbările de performanță ale rulmenților acoperiți din plastic în mediu la temperaturi joase

Rulmenți acoperiți cu plastic (PCB), rulmenți compoziți formați prin acoperirea rulmenților tradiționali metalici cu materiale plastice de înaltă performanță, sunt utilizate pe scară largă în industrii precum fabricarea mașinilor, prelucrarea alimentelor, aerospațial și depozitarea și transportul criogenic. Temperaturile scăzute au un impact semnificativ asupra performanței, în special în PCB -uri. Stratul de plastic suferă modificări fizice și chimice diferite de cele ale metalului la temperaturi extreme scăzute, având în vedere direct durata de viață a serviciului și stabilitatea operațională.

Modificări ale proprietăților fizice ale materialelor plastice la temperaturi scăzute

Avantajul principal al PCB -urilor constă în reducerea frecării și rezistența la coroziune oferită de stratul de plastic. Cu toate acestea, la temperaturi scăzute, mișcarea moleculară a materialului plastic încetinește, ceea ce duce la creșterea rigidității și scăderea durității impactului. Acest fenomen se manifestă ca o susceptibilitate mai mare la microcracks sau la fisurarea acoperirii în timpul pornirii sau atunci când este supusă încărcărilor de impact. Anumite materiale polimerice, în special materiale plastice de inginerie comune, cum ar fi polioximetilenul (POM) și poliamida (PA), pot suferi o tranziție fragilă la temperaturi scăzute. Folosiți sub temperatura lor fragilă crește semnificativ riscul de fisurare.

Modificări în coeficientul de frecare și performanța de ungere

Coeficientul de frecare al PCB -urilor crește de obicei la temperaturi scăzute. Duritatea crescută a suprafeței din plastic crește rezistența la frecare microscopică între suprafața de contact și axul metalic sau inelul interior. Viscozitatea lubrifiantului crește și fluiditatea scade la temperaturi scăzute, ceea ce face dificilă pentru a forma o acoperire completă, agravând în continuare frecarea și uzura. Pentru lagărele acoperite cu plastic utilizate în condiții uscate sau ușor lubrifiate, această frecare crescută poate duce la creșterea cuplului de pornire și la sarcini suplimentare pe motor sau acționare.

Stabilitatea dimensională și comportamentul de expansiune termică
La temperaturi scăzute, materialele plastice prezintă o contracție termică semnificativă, ceea ce duce la o contracție dimensională ușoară. În timp ce contracția corpului rulmentului metalic este relativ mică, diferența de coeficienți de expansiune termică între acoperirea din plastic și substratul metalic poate duce la creșterea tensiunilor interfațiale. În condiții extreme, acoperirea din plastic poate experimenta o ușoară delaminare, deformare sau fisuri localizate. Această schimbare dimensională este deosebit de critică pentru rulmenții în mașini de precizie sau instrumente de înaltă precizie, care pot afecta precizia rotativă și clearance-ul rulmentului.

Impactul încărcărilor de șoc și al vieții de oboseală
Rulmenții acoperiți din plastic supuse încărcărilor de șoc la temperaturi scăzute, adesea, au o durată de viață redusă. Creșterea fragilității și acumularea de tensiuni interfațiale accelerează inițierea și propagarea microcrack -urilor, ceea ce duce la uzura prematură sau vărsarea acoperirii. Echipamentele mecanice care se confruntă cu porniri și opriri frecvente sau o funcționare cu impact ridicat necesită selectarea materialelor plastice cu o duritate ridicată la temperaturi scăzute sau includerea protecției lubrifiante în timpul proiectării pentru a asigura o funcționare pe termen lung și fiabilă.

Modificări ale zgomotului și caracteristicilor vibrațiilor

Sub temperaturi scăzute, coeficientul crescut de duritate a suprafeței și de frecare a materialelor plastice poate duce la o ușoară creștere a zgomotului de funcționare a rulmentului. Datorită eficacității lubrifiate reduse, frecarea inegală poate provoca o ușoară vibrații, în special vizibilă la viteze mari. Pentru echipamentele care necesită zgomot redus, cum ar fi utilaje de ambalare farmaceutică, instrumente de precizie sau sisteme de transport cu lanțuri la rece, această caracteristică trebuie să fie luată în considerare pe deplin în planurile de selecție și întreținere a rulmentului.

Recomandări pentru aplicații pentru medii la temperaturi scăzute

Atunci când utilizați rulmenți acoperiți cu plastic în medii extrem de scăzute la temperaturi, este de preferat să selectați materiale plastice de inginerie cu o duritate ridicată la temperaturi scăzute și o temperatură scăzută de tranziție fragilă și să le utilizați în combinație cu un lubrifiant la temperaturi scăzute. Toleranțele de instalare a rulmentului ar trebui să țină cont de contracția plastică pentru a evita exagerarea (creșterea frecării) sau suprapunerea (inducerea jocului). Inspecția regulată a stării de suprafață a rulmentului și a lubrifierii este crucială pentru extinderea duratei de viață a rulmentului în condiții de temperatură scăzută.