Ο ρόλος των σφραγίδων και η σημασία τους
Στο υδραυλικό και πνευματικό σύστημα μετάδοσης και στα εξαρτήματά του, η λειτουργία της τοποθέτησης στεγανοποιητικών συσκευών και στοιχείων στεγανοποίησης είναι να αποτρέπεται η διαρροή του μέσου εργασίας και η διείσδυση εξωτερικής σκόνης και ξένων υλών. Το στοιχείο που είναι εγκατεστημένο στη συσκευή στεγανοποίησης και παίζει τον στεγανοποιητικό ρόλο ονομάζεται σφράγιση.
Όταν το μέσο εργασίας της υδραυλικής και πνευματικής μετάδοσης ρέει ή αποθηκεύεται προσωρινά στην κοιλότητα του συστήματος και των εξαρτημάτων, λόγω αλλαγής πίεσης, διαλείπουσας λειτουργίας, ιξώδους και άλλων παραγόντων, μια μικρή ποσότητα μέσου εργασίας διασχίζει τα όρια της κοιλότητας και ρέει έξω από την κοιλότητα υψηλής πίεσης προς την κοιλότητα χαμηλής πίεσης ή τον έξω κόσμο, και αυτό το φαινόμενο της «διασυνοριακής εκροής» ονομάζεται διαρροή.
Οι διαρροές χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: εσωτερικές διαρροές και εξωτερικές διαρροές.
"Εσωτερική διαρροή" αναφέρεται στη διαρροή του μέσου εργασίας μέσα στο σύστημα ή στο στοιχείο από τον θάλαμο υψηλής πίεσης στον θάλαμο χαμηλής πίεσης. Εξωτερική διαρροή είναι η διαρροή από το εσωτερικό ενός συστήματος ή εξαρτήματος προς τον έξω κόσμο.
Για το υδραυλικό σύστημα μετάδοσης, η "εσωτερική διαρροή" θα προκαλέσει απότομη μείωση της ογκομετρικής απόδοσης του συστήματος, η οποία δεν θα φτάσει την απαιτούμενη πίεση λειτουργίας, έτσι ώστε ο εξοπλισμός να μην μπορεί να λειτουργήσει κανονικά. Η εξωτερική διαρροή προκαλεί σπατάλη του μέσου εργασίας και ρυπαίνει το περιβάλλον, ακόμη και προκαλεί αστοχία λειτουργίας του εξοπλισμού και προσωπικά ατυχήματα.
Για συστήματα πνευματικής μετάδοσης, η διαρροή αερίου συχνά δεν λαμβάνει τη δέουσα προσοχή επειδή το μέσο εργασίας είναι πεπιεσμένος αέρας και η πίεση λειτουργίας δεν είναι υψηλή. Στην πραγματικότητα, η διαρροή στο σύστημα πνευματικής μετάδοσης θα προκαλέσει επίσης πτώση της πίεσης του συστήματος, αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας, διαταραχή της δράσης ή δεν μπορεί να καθοριστεί η αρνητική πίεση στο σύστημα κενού. Μια διαρροή στην εισαγωγή του κυλίνδρου θα προκαλέσει τον ερπυσμό του κυλίνδρου σε χαμηλές ταχύτητες, και ούτω καθεξής.
Ανάλυση μηχανισμού στεγανοποίησης
Η δυναμική στεγανοποίηση δεν μπορεί απλώς να βασίζεται στο διάκενο μεταξύ των επιφανειών της άρθρωσης για να επιτύχει σφράγιση, επειδή όσο πιο σφιχτό είναι το διάκενο μεταξύ των επιφανειών της άρθρωσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση τριβής της σχετικής κίνησης της διπλής επιφάνειας, με αποτέλεσμα τη θέρμανση της άρθρωσης επιφάνεια, επηρεάζοντας το σχηματισμό της μεμβράνης του λιπαντικού λαδιού και κάνοντας τη στεγανοποίηση να αποτύχει γρήγορα.
Ως εκ τούτου, η μελέτη του μηχανισμού της δυναμικής στεγανοποίησης επικεντρώνεται στον μηχανισμό σχηματισμού και διατήρησης μιας μεμβράνης λιπαντικού λαδιού μεταξύ των επιφανειών των αρμών, έτσι ώστε η στεγανοποίηση να διατηρείται χωρίς υπερβολική τριβή.
Η στατική σφράγιση βασίζεται στο κλείσιμο του κενού μεταξύ των επιφανειών της άρθρωσης για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα στεγανοποίησης και δεν χρειάζεται να ληφθεί υπόψη η τριβή και η φθορά. Η διαρροή της επιφάνειας στεγανοποίησης καθορίζεται από τις ιδιότητες του υλικού του δακτυλίου στεγανοποίησης, την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας, την τραχύτητα και τον βαθμό συμπίεσης της επιφάνειας ζευγαρώματος.
Με υλικά όπως καουτσούκ και μαλακά μέταλλα, μπορεί να συμπιεστεί πλήρως με μια μικρή δύναμη πίεσης, αποτρέποντας έτσι τη διαρροή υγρού. Για σκληρότερες μεταλλικές ροδέλες, μερικές φορές η χρήση μεγάλης δύναμης συμπίεσης δεν μπορεί να συμπιεστεί πλήρως, με αποτέλεσμα κακή σφράγιση, αλλά όπως η μείωση της τραχύτητας της επιφάνειας, η αύξηση της πραγματικής επιφάνειας επαφής της επιφάνειας, με μια μικρή δύναμη συμπίεσης μπορεί επίσης να βελτιώσει την απόδοση σφράγισης.
Προκειμένου να διατηρείται η στεγανοποίηση υπό πίεση υγρού, η οριακή τιμή ειδικής πίεσης της σφράγισης καθορίζεται συνήθως στο σχέδιο, η οποία αναφέρεται στη συγκεκριμένη πίεση όταν η σφράγιση μπορεί να διατηρήσει την αξιοπιστία της σφράγισης υπό τη δράση της πίεσης του ρευστού.
Λαμβάνοντας υπόψη την ποιοτική σχέση μεταξύ της δύναμης στεγανοποίησης και της εσωτερικής πίεσης (τοπική μη γραμμικότητα), η αρχική δύναμη σφράγισης θα πρέπει να φτάσει πάνω από την οριακή ειδική πίεση που ισοδυναμεί με την οριακή ειδική πίεση στην πραγματική χρήση, έτσι ώστε να είναι ασφαλέστερη η χρήση της.