ความถี่ของการกระแทกส่งผลต่ออายุการใช้งานของซีลในเครื่องเจาะหินไฮดรอลิกอย่างไร?

ลูกสูบไม่ใช่จุดเริ่มต้นที่เหมาะสมในการทำความเข้าใจพลังงานการตี (percussion energy) ลูกสูบเป็นผลลัพธ์ของการสั่นพ้องแบบไฮดรอลิก ไม่ใช่สาเหตุที่ก่อให้เกิดการสั่นพ้องนั้น คำถามเกี่ยวกับอายุการใช้งานของซีลไม่ได้อยู่ที่ว่าลูกสูบกระทบแรงเพียงใด แต่อยู่ที่จำนวนครั้งที่ขอบซีลเคลื่อนผ่านพื้นผิวด้านในของกระบอกสูบต่อหนึ่งชั่วโมง และความเครียดสัมผัสสูงสุดที่เกิดขึ้นในแต่ละครั้งที่เคลื่อนผ่านนั้นคือเท่าใด ที่ความถี่ 45 เฮิร์ตซ์ ซีลจะสะสมรอบการสัมผัสทั้งหมด 162,000 รอบต่อชั่วโมง ส่วนที่ความถี่ 55 เฮิร์ตซ์ จะเป็น 198,000 รอบ — เพิ่มอัตราการสะสมความเหนื่อยล้าขึ้น 22% ภายในระยะเวลาเท่ากัน ขีดจำกัดเชิงคณิตศาสตร์ของอายุการใช้งานซีล ซึ่งแสดงเป็นจำนวนรอบการสัมผัสแทนจำนวนชั่วโมง ยังคงค่อนข้างคงที่ ดังนั้น ช่วงเวลาที่กำหนดตามหน่วยชั่วโมงจะสั้นลงเมื่อความถี่เพิ่มขึ้น

ผลกระทบของความถี่ต่อความเครียดจากการสัมผัสซับซ้อนกว่าจำนวนรอบเพียงอย่างเดียว ที่ความถี่การกระแทกสูงขึ้น เวลาพัก (dwell time) ระหว่างการกระแทกแต่ละครั้งจะสั้นลง ส่งผลให้เวลาที่ฟิล์มน้ำมันฟื้นตัวระหว่างเหตุการณ์ที่ขอบซีลสัมผัสกันลดลง ที่ความถี่ 45 เฮิร์ตซ์ ซีลมีเวลา 22 มิลลิวินาทีระหว่างเหตุการณ์การสัมผัสแต่ละครั้ง แต่ที่ความถี่ 55 เฮิร์ตซ์ เวลาดังกล่าวลดลงเหลือ 18 มิลลิวินาที ฟิล์มน้ำมันสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้ภายใน 15–18 มิลลิวินาทีภายใต้น้ำมัน ISO 46 ที่สะอาดที่อุณหภูมิ 72°C — ซึ่งหมายความว่า ที่ความถี่ 55 เฮิร์ตซ์ เหตุการณ์การสัมผัสบางครั้งเกิดขึ้นก่อนที่ฟิล์มน้ำมันจะฟื้นตัวเต็มที่ ส่งผลให้เกิดสภาวะหล่อลื่นแบบขอบเขต (boundary lubrication) สำหรับส่วนหนึ่งของแต่ละรอบ การเกิดสภาวะหล่อลื่นแบบขอบเขตในสัดส่วนดังกล่าวทำให้อัตราการสึกหรอของซีลเพิ่มขึ้น 12–18% เมื่อเทียบกับค่าที่คาดการณ์จากจำนวนรอบเพียงอย่างเดียว

ผลกระทบของความถี่การกระแทกต่ออายุการใช้งานของซีล

ช่วงเวลาการบำรุงรักษาที่ปรับตามความถี่มีความสำคัญมากที่สุดสำหรับกองยานพาหนะที่ใช้อุปกรณ์ทำงานที่มีความถี่ผสมกัน — การนำช่วงเวลาการบำรุงรักษาที่กำหนดไว้สำหรับเครื่องจักรที่ความถี่ 50 เฮิร์ตซ์ไปใช้กับเครื่องจักรที่ความถี่ 55 เฮิร์ตซ์ จะทำให้ประเมินความถี่ในการเปลี่ยนชิ้นส่วนต่ำเกินจริง 15–20% ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวของซีลแบบไม่ได้วางแผนล่วงหน้าซึ่งสามารถคาดการณ์ได้ HOVOO ให้คำแนะนำเกี่ยวกับช่วงเวลาการให้บริการที่ปรับตามความถี่สำหรับแพลตฟอร์มเครื่องเจาะแบบดริฟเตอร์ (drifter) ทุกรุ่นหลัก โดยคำนึงถึงข้อมูลอุณหภูมิและระดับความสะอาดของน้ำมันด้วย แหล่งอ้างอิงเพิ่มเติมที่ hovooseal.com