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機械の潤滑故障 忘れたらアカン ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日は、機械の潤滑故障について、少し説明します。


機械の潤滑故障を、機械の運転時に現れる現象としてみる時その主なものを、その原因とともに

示します。


■ 機械の動きが悪い

機械が動きが重かったり、動きにむらがあったりして滑らかに動かない場合は動力の

消費も大きくなります。

このため騒音や振動が出たりモータが過熱したり、必要な回転数に達しなかったり

します。

対策のためにモータを強力なものにすると、機械が過熱したり伝導装置や軸受が損傷

します。

[原因]

① 摩擦部分の設計・組付けの間違い

   摩擦部分の隙間が小さ過ぎる(隙間がマイナスになっていることもあります)と摩擦が大きく、

 また逆に隙間が大き過ぎても潤滑状態が悪くなって摩擦が大きくなり運動も不安定になります。

 また、摩擦部分に十分な潤滑剤が送り込まれないと潤滑不良で運転状態が悪くなります。

 これらは設計に問題があることも多いが、不良によることもあります。 


② 材料・潤滑剤の選定誤り

   摩擦部分の材料とその組み合わせその組み合わせ、並びに潤滑剤の選定が不適当な時は

 運動が不安定になり、かじりや焼つきなどの損傷を起こしやすい。



③ 異物の混入

    外部からの土や砂ぼこりなどの固形異物が混入する時は、摩擦部分に、かみ込まれて円滑に

  動かなくなります。摩擦部分の隙間や油膜の厚さは数μmから数十μm程度であるのに対して、

  空気中に浮遊しているすなぼこりは数十μmから100μmに達するものが普通であり、硬さも極め

  て高いので、機械の運動を阻害し、著しく摩耗させます。


④ 摩擦部分の損傷

    軸受、歯車、送りねじ、案内面などの摩擦部分に摩耗、かじり、はく離などの損傷が起きると、

  運転状態が悪くなります。










■ 騒音や振動が発生する

    機械を運転した時に、異常な振動や騒音が発生します。このため機械の性能が低下したり、

   環境を悪化させたりし、極端な場合は機械が早期に破損してしまいます。


[原因]

   機械の潤滑故障による場合には、その原因は、”機械の動きが悪い” 場合と同じ原因と

  なります。

■ 異常に温度が上昇する

    良好な運転状態と比較すると、大きな摩擦が生じると摩擦部分の温度が著しく高くなります。外部から熱が伝わらない状態で、軸受箱の外周温度が80℃以上になる場合は十分な注意が必要です。それは摩擦部分では外周温度より数十度高いのが普通です。このため潤滑剤が焼ける匂いがしたり煙が出たりします。


[原因]

 ① 摩擦が大きいものを運転するときは、発熱が著しくなります。

 ② 摩擦が大きい原因には”機械の動き”が悪いで述べた原因のほかに、潤滑剤の粘度が高過ぎる,潤滑剤の量が多すぎて軸受箱などで歯車などで撹拌され発熱します。

 ③ 摩擦部分からの放熱や、潤滑剤からの放熱が不十分で発生した熱を外部に持ち出すことができない場合があります。

 ④ 運転時の発熱により、機械の熱変形や、熱膨張して摩擦部分の組付けの精度を狂わせて発熱がひどくなります。


■ 機械が動かない

   運転中に機械が停止する。または機械が始動できなくなります。
  機械の停止は、駆動力と抵抗の大小関係で決まりますので、機械が正常な状態であっても、モータの能力が小さすぎると運転できなくなります。

機械に異常な抵抗を抵抗を生じる原因には次のようなものがあります。

 ① 摩擦部分に損傷が発生する。

 ② 摩擦部分に土砂やごみなどの異物や、他から来た破片が噛み込みます。

 ③ 過度の温度上昇を伴って、摩擦部分の状態が悪くなり、焼きつく。


    











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ジャンル : ビジネス

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カーボンオフセット

 それにしても日立金属の高性能冷間工具鋼SLD-MAGICのトライボロジー特性は凄いですね。先々月の、日刊工業新聞社の「プレス技術」で読みましたが、微量の油を塗ったセミドライ状態で、摩擦させると先端技術のDLCのような自己潤滑性(摩擦係数が下がる)が出るなんて。耐摩耗性もたかいのでコーティング費用分コストパフォーマンスがよく、巨大な軸受などに対しても耐荷重能も相当応力で2500MPaと高強度でベアリング・金型などのいろんな機械の転動・摩擦・摺動部品などの機械要素に使えそうだ。まさにノーベル賞級の発明だ。

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CCSCモデルは感動的

 日立金属製のSLD-MAGIC、アルミ鍛造なんかの金型に使われているらしいのですが、その特徴は油と反応して自己潤滑性を出すこと。しかし素材として板材が流通していないので、私が考えている部品開発には応用が出来ないのが残念だ。

ストライベック

 そのメカニズムはCCSCモデル(炭素結晶の競合モデル)といって、すべりの良さばかりでなく、摩擦試験データのバラツキが信頼性工学で言うバスタブ曲線になることや、極圧添加剤の挙動、ギ酸による摩擦特性の劣化挙動など色々と説明ができそうなトライボロジー理論らしいですね。トライボロジー関連の機械の損傷の防止、しゅう動面圧の向上設計を通じた摩擦エネルギー損失の低減、新規潤滑油の開発など様々な技術的展開が広がっていきそうですね。

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