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工業是騎在10微米厚度的油膜上嗎?!

工業的構成顯然是離不開各類機器設備,而設備的運動元件之間的機械間隙幾乎都是要靠潤滑油來充滿并形成支撐保護作用的油膜?在我國,部分從業人員會用”工業是騎在10微米厚度的油膜上”這句話來描述潤滑的重要性,我們該如何理解它呢?

應該說,如果我們從口語”定性”表達的角度看,這句話還是形象地說明了工業機械對潤滑油的依賴;但是,如果我們從科學”定量”表達的角度觀其描述,10微米的說法與工業機械-尤其是現代設備元件中的真實機械間隙值則相差甚遠了?

 

我們參照國內外各大機械設備及元件的研發制造商(比如Rexroth, Vickers等)和機械行業協會(比如CETOP, STLE等), 以下有幾乎是在世界范圍內都認可的關于部分常規機械元件的典型機械間隙值的描述:

               

可以看到, 大部分的設備元件的機械間隙值都遠遠小于10微米! 事實上,在負載運轉中的不少機械元件的間隙值要小于1微米!

 

而為了防止元件的磨損,我們需要有潤滑油填充在這些機械間隙中,形成流體潤滑,減少摩擦?所有的機械設備及元件的性能表現都是從設計理論出發, 而其中一個重要的理論假設就是”潤滑油能保持符合元件機械間隙值的最小油膜厚度”- 顯然油膜厚度也應該是小于10微米的?

               

 

同時,從以上我們也能看出,占比能到達90%的小于5微米的小顆粒污染物混在油中,必然會破壞本來應該起支撐保護作用的油膜(因為大于油膜厚度), 會在各種元件中造成磨粒磨損?沖蝕磨損和黏著磨損等現象發生-并最終導致元件表面損壞失效?而正是設備元件的表面失效造成了70%的機械設備喪失整體可用性(據美國MIT麻省理工學院的研究)?想一想我們之前聊過的ISO4406和NAS1638,它們只關注了大于4或5微米的顆粒,用它們的等級來描述真正干凈的油是遠遠不夠的?

 

而且,隨著用戶對于機器設備的性能效率有了更高的需求,比如更大的動力?更快的循環動作?更精確的操作?更緊湊的空間?更高的耐用性和可靠性,這也倒逼和推動了機械設備朝著更高的系統壓力和更小的機械元件間隙的方向改進發展,同時也導致一個事實現象-小顆粒(小于1微米)的污染物足以對設備的性能造成巨大的影響。

 

綜上,工業機械設備的元件間機械間隙以及相應能起到保護作用的干凈的油膜是非常值得細分對待和引起足夠多的重視,而不是一句簡單的話能準確概述的?