المدونة

ويعتمد مانع تسرب الأسطوانة من النوع الشقي على آلية شريط فولاذي مصمم بدقة هندسية تفتح وتغلق على طول الفتحة الطولية للأسطوانة، مما يخلق مانع تسرب ديناميكي يحافظ على الضغط مع السماح للمكبس بالتحرك بحرية. ينفصل شريط الفتح أمام عربة المكبس بينما يقوم شريط الإغلاق بإعادة الإغلاق خلفه، مما يشكل حاجز ضغط مستمر يمنع تسرب الهواء طوال الشوط.

يشير توازي السكك التوجيهية إلى المحاذاة الدقيقة لأسطح التركيب وقضبان التوجيه بالنسبة لمحور حركة الأسطوانة بدون قضيب. عندما تتراكم (تتكدس) التفاوتات من جسم الأسطوانة وأقواس التركيب وإطار الماكينة والقضبان الموجهة، يمكن أن تتسبب الانحرافات الطفيفة في حدوث ربط وتآكل مبكر وفشل كارثي.

عادةً ما ينتج كسر قضيب المكبس إما عن إجهاد الانحناء الناجم عن سوء المحاذاة والتحميل الجانبي، أو فشل الشد بسبب التحميل الزائد وإجهاد المواد. يعد فهم خصائص سطح الكسر - مثل أنماط التشقق والملمس والتشوه - أمرًا ضروريًا لتحديد السبب الجذري وتنفيذ تدابير وقائية فعالة.

يجب احتساب فترات إعادة التشحيم بناءً على ظروف التشغيل، وليس التواريخ التقويمية الاعتباطية. يحدث انهيار طبقة التشحيم عندما تتحلل الشحوم من القص الميكانيكي أو الأكسدة أو التلوث أو النضوب. يراعي الحساب الصحيح للفاصل الزمني طول الشوط، وتكرار الدورة، والحمل، ودرجة الحرارة، والعوامل البيئية. قد تحتاج الأسطوانة التي تعمل 10 دورات/دقيقة في بيئة نظيفة إلى إعادة التشحيم كل 6 أشهر، بينما قد تحتاج الأسطوانة التي تعمل 60 دورة/دقيقة في ظروف متربة إلى إعادة التشحيم شهريًا.

يحدث قضم مانع التسرب عندما يجبر ضغط النظام مادة مانع التسرب على الدخول في فجوة الخلوص بين المكونات المتحركة والثابتة، مما يتسبب في انضغاط حافة مانع التسرب أو تمزقها أو قذفها. ينتج هذا الفشل عن التفاعل بين ضغط التشغيل وأبعاد خلوص الفجوة وصلابة مانع التسرب والحركة الديناميكية - حيث يكون الخلوص المفرط والضغط العالي هما السببان الرئيسيان.

تحدث المطرقة الهوائية عندما يصطدم مكبس سريع الحركة بغطاء نهاية الأسطوانة أو وسادة الأسطوانة دون تباطؤ كافٍ، مما يخلق موجات صدمة تنتشر عبر النظام الهوائي بأكمله والهيكل الميكانيكي. يولد هذا الصدم قوى أكبر من أحمال التشغيل العادية بمقدار 5-10 مرات، مما يتسبب في تلف تدريجي لمكونات الأسطوانة وأجهزة التركيب والماكينات المتصلة. تشمل الأسباب الجذرية عدم كفاية التوسيد، ومعدلات تدفق الهواء الزائدة، والتحكم غير السليم في السرعة، ورنين النظام الميكانيكي.

التلوث هو السبب الرئيسي لفشل الأسطوانات الهوائية قبل الأوان، حيث يتسبب في 60-80% من جميع الأضرار التي تلحق بالسدادات والمحامل. إن تحديد مصادر الجسيمات - سواء كانت من دخول خارجي أو بقايا تآكل داخلي أو تلوث النظام المنبع أو تجميع غير صحيح - أمر ضروري لتنفيذ استراتيجيات فعالة للترشيح والوقاية. يكشف تحليل الجسيمات عن الحجم والتركيب والمصدر، مما يتيح حلولاً محددة يمكن أن تطيل عمر الأسطوانة بنسبة 300-500%.

يحدث تأثير الديزل في الأسطوانات الهوائية عندما يولد ضغط الهواء السريع حرارة كافية لإشعال رذاذ الزيت أو مواد التشحيم أو الملوثات الهيدروكربونية الموجودة في تيار الهواء المضغوط. يمكن أن يرفع هذا الضغط الثابت درجة حرارة الهواء من 20 درجة مئوية إلى أكثر من 600 درجة مئوية في أقل من 0.01 ثانية، ليصل إلى درجة حرارة الاشتعال الذاتي لمعظم الزيوت (300-400 درجة مئوية). يؤدي الاحتراق الناتج إلى تلف كارثي في الأختام وحرق السطح ومخاطر محتملة على السلامة، مع تكرار الحوادث في الأسطوانات عالية السرعة التي تعمل بسرعة تزيد عن 3 م/ث أو الأنظمة ذات التشحيم المفرط.

يرتبط معدل تآكل شفة الختم ارتباطًا مباشرًا بعدد الدورات، ولكن هذه العلاقة تعتمد بشكل كبير على ظروف التشغيل، بما في ذلك الضغط والسرعة ودرجة الحرارة وجودة التشحيم ومستويات التلوث. في الظروف المثالية، يتآكل مانع التسرب المصنوع من البولي يوريثين عادةً بمعدل 0.5-2 ميكرون لكل 100,000 دورة، بينما يتآكل مانع التسرب المصنوع من النتريل بمعدل 2-5 ميكرون لكل 100,000 دورة. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي الظروف المعاكسة إلى زيادة معدلات التآكل بمقدار 10-50 ضعفًا، مما يجعل العوامل التشغيلية أكثر أهمية من عدد الدورات وحده. تتطلب الصيانة التنبؤية تتبع كل من الدورات والظروف للتنبؤ بدقة بعمر مانع التسرب.

عادةً ما ينتج فشل المستشعر في الأسطوانات الهوائية عن تضاؤل المجال المغناطيسي (الضعف التدريجي لمغناطيس المكبس مما يقلل من نطاق الكشف) أو احتراق مفتاح الريشة (فشل كهربائي في الاتصالات الداخلية للمستشعر بسبب التيار الزائد أو ارتفاع الجهد أو الصدمات الميكانيكية). يتدهور المجال المغناطيسي تدريجيًا ويؤثر على جميع المستشعرات الموجودة على الأسطوانة بشكل متساوٍ، بينما يحترق مفتاح الريشة بشكل مفاجئ ويؤثر عادةً على المستشعرات الفردية. يتطلب التشخيص الصحيح اختبار قوة المغناطيس باستخدام مقياس غاوس والتحقق من استمرارية كهربائية مفتاح الريشة، مما يتيح استبدال المكون المعطل فقط بدلاً من الأجزاء غير الضرورية.