Ambang batas kritis untuk pengoperasian bantalan tekanan dinamis cair yang aman.
Keandalan bantalan tekanan dinamis cair pada mesin putar berkecepatan tinggi berkaitan langsung dengan masa pakai dan keselamatan operasional mesin secara keseluruhan. Intinya terletak pada pemeliharaan lapisan oli pelumas yang stabil – begitu lapisan oli pecah, kontak langsung dengan permukaan logam akan dengan cepat menyebabkan keausan, kenaikan suhu, dan bahkan kegagalan fatal. Jadi, bagaimana cara mengidentifikasi dan menghindari 'titik kritis' ini secara akurat?
Kuncinya adalah memahami dua batasan kegagalan: ketebalan lapisan oli yang tidak memadai dan kenaikan suhu yang tidak terkendali. Menurut dokumen teknis terkait, ketebalan lapisan oli minimum harus benar-benar lebih besar daripada jumlah kekasaran permukaan kedua pasangan gesekan. Jika tidak, tonjolan mikro akan menembus lapisan oli, menyebabkan pelumasan batas atau bahkan gesekan kering.
Mengambil contoh desain bantalan turbin uap, pada Skema 1, pasokan oli yang tidak mencukupi dan pemilihan viskositas yang tidak tepat mengakibatkan kenaikan suhu operasi yang berlebihan. Selanjutnya, dengan mengoptimalkan rasio aspek bantalan, menyesuaikan karakteristik suhu viskositas oli pelumas, dan memperkuat sistem pendingin, kenaikan suhu berhasil dikendalikan dalam rentang yang aman. Hal ini menunjukkan bahwa parameter struktural yang memadai dan desain sistem pasokan bahan bakar merupakan jaminan ganda untuk mencegah kegagalan.
Selain itu, analisis stabilitas tidak dapat diabaikan. Ketika kecepatan, beban, atau eksentrisitas melebihi rentang kritis, lapisan oli dapat menjadi tidak stabil, yang menyebabkan pusaran atau osilasi. Oleh karena itu, pada tahap desain, perlu menggabungkan persamaan Reynolds untuk simulasi dinamis guna memastikan titik kerja berada jauh dari daerah tidak stabil.
Singkatnya, strategi inti untuk menghindari kegagalan bantalan tekanan dinamis cair meliputi:
1. Hitung secara akurat dan sisakan margin untuk ketebalan lapisan minyak minimum;
2. Pilih viskositas dan tekanan suplai oli pelumas secara wajar berdasarkan kondisi kerja;
3. Mengoptimalkan parameter geometris bantalan (seperti jarak bebas, rasio aspek);
4. Perkuat manajemen termal untuk mencegah suhu oli yang berlebihan sehingga menyebabkan penurunan viskositas secara tiba-tiba.
Hanya melalui pengendalian elemen-elemen ini secara sistematis, peralatan dapat beroperasi secara efisien sambil menghindari risiko pecahnya lapisan minyak.
