چگونه به‌طور مؤثر سایش شفت کام را بررسی کنیم؟

تأثیر سایش شفت کام بر عملکرد موتور

سایش شفت کام می‌تواند منجر به ناکارآمدی در عملکرد موتور شود. این تأثیرات شامل کاهش قدرت، باز و بسته شدن نادرست شیرها و آسیب‌های جدی به موتور است. در کاربردهای صنعتی و خودرویی، تشخیص زودهنگام این نشانه‌ها می‌تواند زمان و هزینه را ذخیره کند. مصرف سوخت، دوام موتور و سطح صدای شیرها تنها چند مورد از پیامدهای سایش شفت کام هستند. برای تولیدکنندگان و تیم‌های نگهداری، توانایی تشخیص سایش عاملی حیاتی در نگهداری و تضمین قابلیت اطمینان بلندمدت تجهیزات است.

نشانه‌های سایش شفت کام

چه ناهنجاری فیزیکی در میل لنگ یا مکانیزم‌های عملیاتی سوپاپ باشد و چه شواهد قابل شنیدن از ضربه زدن سوپاپ، اختلال در عملکرد میل لنگ می‌تواند تهدید جدی برای هدف بهبوددهنده میل لنگ باشد. یکی از آشکارترین علائم یک میل لنگ در حال فرسودگی، نرخ نامتعادل سایش فلز است که باعث عدم تعادل محور می‌شود و منجر به سوختگی اصطکاکی مداوم و در نتیجه سایش فلز روی صندلی سوپاپ و نگهدارنده‌های آن می‌گردد. همچنین ممکن است ناشی از عدم سایش نامتعادل فلز روی نگهدارنده‌های صندلی و سایش مداوم مکانیزم‌های عملیاتی سوپاپ در اثر سوختگی باشد. شکاف بیش از حد و صدای قابل شنیدن ضربه زدن سوپاپ می‌تواند نشانه‌ای از فرسودگی میل لنگ باشد و احتمالاً علائمی از یک میل لنگ ناکافی باشند که باعث اصطکاک در عملکرد سوپاپ می‌شوند. سوپاپ‌های میل لنگ و نگهدارنده‌های صندلی آن‌ها نیز ممکن است به دلیل کاهش روانکاری آسیب ببینند که از پیش وجود ذرات فلزی در روغن پیش‌بینی می‌شود.

ابزارهای مورد استفاده برای اندازه‌گیری دقیق سایش

ابزارهایی برای اندازه‌گیری دقیق جهت انجام صحیح اندازه‌گیری روی شافت کام (Camshaft) مورد نیاز هستند. برای اندازه‌گیری تاب‌آوری شافت کام (camshaft runout)، ارتفاع لوب (lobe height) و قطر ژورنال (journal diameter)، اندیکاتورهای دیالی (dial indicators) و میکرومترها اهمیت فراوانی دارند. این ابزارها به تأیید صحت اندازه‌گیری‌ها در برابر مشخصات تولیدکننده کمک می‌کنند. در بازرسی‌های پیشرفته ممکن است از ابزارهای بازرسی بصری (vision inspection tools) استفاده شود که دقت اندازه‌گیری‌شان تا حد میکرون را فراهم می‌آورند. این ابزارها می‌توانند تشخیص دهند که آیا بخشی از سطح مفقود شده است یا خیر. این تصویر نیز با فناوری پیشرفته تصویربرداری پردازش می‌شود و داده‌های بصری دقیقی ارائه می‌دهد تا در تصمیم‌گیری‌های مربوط به نگهداری و تعویض، راهنمایی لازم انجام شود. متخصصان خودرویی و صنعتی از این ابزارها برای دستیابی به دقت و یکنواختی استفاده می‌کنند.

فرآیند بازرسی بصری مرحله‌به‌مرحله

بازرسی بصری اولین و مهم‌ترین گام در تشخیص موفق سایش روی شافت کام است. این بازرسی را زمانی آغاز کنید که موتور خنک شده و به‌طور کامل تا سطح شافت کام باز شده باشد. تمام لوب‌های کام را از نظر سایش — مانند گرد شدن و از دست‌دادن ماده — بررسی کنید. تمام ژورنال‌ها را نیز از نظر اصطکاک بیش از حد، که با زبری یا خط‌خوردگی نشان داده می‌شود، بازرسی نمایید. برای دسترسی به فضاهای تنگ از چراغ قوه و برای سطوح پنهان از آینه استفاده کنید. وضعیت شافت کام را با عکس‌ها یا مشخصات فنی ارائه‌شده توسط سازنده مقایسه کنید تا انحرافات احتمالی شناسایی گردند. این روش، علاوه بر آموزش رسمی، به تکنسین‌ها کمک می‌کند تا مسائل احتمالی را پیش‌بینی و پیش از بروز آن‌ها برطرف سازند.

استفاده از فناوری‌های به‌روزشدهٔ بازرسی

فناوری بازرسی به‌روزشده به شناسایی سریع‌تر و کارآمدتر سایش میل‌بادامک کمک می‌کند. سیستم‌های بازرسی بصری مجهز به دید استریو چندمنظوره قادرند از زوایای متعددی به میل‌بادامک نگاه کنند و تصویر سه‌بعدی دقیقی ایجاد کنند که در تشخیص سایش عملکرد بهتری نسبت به سیستم‌های قبلی دارد. این سیستم‌ها وضعیت میل‌بادامک را با اندازه‌گیری عمق سایش و زبری سطح ارزیابی می‌کنند. هنگامی که این سیستم‌ها در خطوط تولید ادغام می‌شوند، قادرند نقص‌ها را با نرخ اطمینان بیش از ۹۹٪ شناسایی کنند و بنابراین برای استفاده صنعتی بسیار مناسب هستند. با استفاده از این فناوری‌های به‌روز، تولیدکنندگان و تیم‌های نگهداری می‌توانند قابلیت اطمینان کلی تجهیزات را افزایش داده و فرآیندهای بازرسی را بهینه کنند.

مورد واقعی تشخیص سایش میل‌بادامک

در حین انجام یک پروژه اخیر تولید خودرو، تیمی مشکلات مکرری را در عملکرد موتورها مشاهده کردند. پس از انجام بازرسی بصری و برخی اندازه‌گیری‌ها، آن‌ها علت اصلی این مشکلات را سایش قطعه‌ی شافت کام (Camshaft) تشخیص دادند. با استفاده از روش بازرسی چنددیدی استریو (Multi-view Stereo Vision Inspection)، آن‌ها وجود پیتینگ‌های میکروسکوپی (Micro-pitting) را روی چند لوب کام کشف کردند که قبلاً با روش‌های کلاسیک بازرسی مهندسی شناسایی نشده بودند. کشف این پیتینگ‌های میکروسکوپی نقش مهمی در تعویض به‌موقع شافت کام ایفا کرد و از آسیب بیشتر به موتور و اتلاف زمان در برنامه‌ی تولید جلوگیری نمود. این مثال، قدرت تلفیق بازرسی‌های بصری کلاسیک و ابزارهای پیشرفته‌ی بازرسی مهندسی را در شناسایی سایش و تنش نشان می‌دهد و همچنین مزایای بزرگ زمانی و مالی نگهداری و بازرسی پیشگیرانه در مهندسی تنش را در ارتقای کیفیت محصولات آشکار می‌سازد.

ارتباط‌دادن تشخیص سایش موتور با صرفه‌جویی بلندمدت در هزینه‌ها

تشخیص سایش در شافت کام (کام‌شاфт) می‌تواند به یک شرکت پول زیادی صرفه‌جویی کند. کسب‌وکارها می‌توانند از هزینه‌های بالای جایگزینی یا بازسازی موتور جلوگیری کنند و همچنین در هزینه‌های راه‌اندازی و نگهداری موتور صرفه‌جویی نمایند و حتی زمان کمتری را صرف تعمیرات موتور کنند. اگرچه شافت‌های کام ممکن است بشکنند، اما موتورهای دیگری نیز وجود دارند که در حال اجرای موتوری با شافت کام شکسته، منابع مالی خود را از دست می‌دهند. حفظ سلامت شافت‌های کام علاوه بر بهبود عملکرد موتور و کاهش مصرف سوخت، باعث افزایش راندمان و کارایی آن می‌شود. برای یک تولیدکننده، نگهداری مناسب شافت‌های کام منجر به تولید محصولی قابل‌اطمینان‌تر و ارتقای شهرت شرکت می‌گردد. همچنین نیاز به تعویض قطعات موتور کاهش یافته و شرکت می‌تواند زمان بیشتری را صرف سایر بخش‌های فعالیت‌های تجاری خود کند.

پیشنهادات کارشناسان برای نگهداری پیشگیرانه

همان‌طور که کارشناسان صنعت اشاره می‌کنند، نگهداری پیشگیرانه می‌تواند به کاهش سایش شافت کام (Camshaft) کمک کند. انجام تعویض روغن منظم با روغن‌های روان‌کننده با کیفیت، باعث کاهش اصطکاک، حمایت از شافت کام و سایر قطعات موتور می‌شود. رعایت دستورالعمل‌های تولیدکننده در خصوص بازه‌های زمانی نگهداری، تضمین می‌کند که بازرسی‌ها در زمان مناسب انجام شده و سایش قبل از اینکه به یک مشکل جدی تبدیل شود، شناسایی و رفع گردد. استفاده از شافت‌های کام با کیفیت و سایر قطعات مرتبط، احتمال سایش زودرس را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، اطمینان از آموزش کارکنان نگهداری برای استفاده از ابزارهای پیشرفته‌تر و به‌روزتر تشخیص سایش، به شناسایی دقیق‌تر و قابل‌اطمینان‌تر سایش کمک می‌کند. این روش‌ها به شرکت‌ها امکان می‌دهد تا عملکرد ابزارهای خود را بهبود بخشند و نرخ خرابی‌ها را کاهش دهند.