Mechanickí „strážcovia“ v extrémnom prostredí
Čo sú ložiská s nízkou teplotou?
I) Analýza definície
Nízkoteplotné ložiská nie sú iba rovnaké ako ložiská s vysokým teplotou a môžu pracovať stabilne vo vysokoteplotných prostrediach. Vzťahujú sa na ložiská, ktoré používajú špeciálne materiály a konštrukčné vzory na zníženie koeficientu trenia, čím sa znižujú trecie teplo, takže ložiská môžu počas dlhodobej prevádzky stále udržiavať nízke teploty. Všeobecne povedané, ložiská s prevádzkovými teplotami pod -60 sú definované ako ložiská s nízkym teplotou. Jeho prevádzková teplota odráža proces materiálu a úroveň spracovania spracovania ložiska, najmä na základe teplotného rozdielu medzi vonkajším kruhom ložiska a vstrekovaným chladiacim olejom počas prevádzky. Nižšie prevádzkové teploty znamenajú dlhšiu životnosť a vyšší výkon.
Ii) pracovný princíp
Kryogénne ložiská môžu normálne pracovať v prostredí s nízkym teplotou, najmä v dôsledku ich špeciálnych materiálov a konštrukčného dizajnu. Z hľadiska materiálov sú bežne vyrobené z oceľovej ocele 9CR18 a 9CR18mo. V podmienkach extrémne nízkej teploty (limitná teplota - 253) je možné zvoliť materiály 6CR14mo, ale musia sa použiť vo vákuovom prostredí. Berylium bronz, keramika a ďalšie materiály budú vybrané. Tieto materiály si stále môžu udržiavať vysokú tvrdosť a húževnatosť pri nízkych teplotách, aby sa zabránilo krehkému zlomeninám.
Charakteristiky kryogénnych ložísk
I) Vynikajúci odpor s nízkou teplotou
Bežné ložiská sú náchylné na materiálne ohromenie a zlyhanie mazania v prostrediach s nízkou teplotou v dôsledku zmien vo fyzikálnych vlastnostiach materiálov, ktoré môžu spôsobiť, že ložiská nebude správne fungovať. Kryogénne ložiská však môžu pracovať stabilne pri -55 alebo dokonca nižších teplotách kvôli ich špeciálnym materiálom a dizajnom. Napríklad v prepravných zariadeniach média s nízkym teplotou, ako sú kvapalné dusíkové čerpadlá a kvapalné vodíkové čerpadlá, môže byť prevádzková teplota často nízka ako -196 stupeň. Bežné ložiská sa nemôžu vôbec prispôsobiť tak extrémnym nízkym teplotám, ale kryogénne ložiská môžu ľahko zabezpečiť normálnu prevádzku zariadenia a spĺňať špeciálne potreby ultra nízkeho teplotného poľa.
2) Dobrý odolnosť proti opotrebeniu
V podmienkach nízkej teploty sa viskozita mazacieho oleja výrazne zvýši a plynulosť sa zhorší, čo výrazne znižuje mazací účinok ložiska počas prevádzky a je náchylný k opotrebeniu. S cieľom splniť túto výzvu používajú ložiská s nízkym teplotou špeciálne materiály odolné voči opotrebeniu, ako sú keramika a bronz berylia. Tieto materiály majú vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu a môžu účinne znížiť stupeň opotrebenia a predĺžiť servisnú životnosť ložiska aj za zlých podmienok mazania. Ako príklad vezmite ložisko s nízkym teplotou z keramického materiálu. Má vysokú tvrdosť a silnú odolnosť proti opotrebeniu a môže udržiavať stabilný výkon v prostredí s nízkym teplotám, čo poskytuje spoľahlivú záruku pre dlhodobú stabilnú prevádzku zariadenia.
3) Vynikajúci odolnosť proti korózii
V prostredí s nízkou teplotou môžu určité kvapaliny korodovať materiály na ložisko, čím ovplyvňujú výkon a životnosť ložísk. Preto ložiská s nízkou teplotou venujú veľkú pozornosť odporu korózie pri výbere materiálu. Napríklad bežne používané oceľové ložiská z nehrdzavejúcej ocele, ako sú 9CR18 a 9CR18mo, majú dobrý odpor korózie a môže normálne pracovať v prostredí s nízkym teplotou obsahujúcim korozívne médiá. Okrem toho sa niektoré špeciálne technológie poťahujú aj na ložiská s nízkym teplotou, aby sa ďalej zlepšilo ich odolnosť proti korózii. Napríklad použitím vrstvy povlaku odolného voči korózii na povrchu ložiska môže byť kontakt medzi ložiskom a korozívnym médiom účinne izolovaný, chráni ložisko pred koróziou a zaisťuje jeho spoľahlivosť v tvrdých prostrediach.
