تصميم هيدروليكي لأسطوانة مزدوجة الفعل
2023-12-11
بادئ ذي بدء، يجب علينا أن ندرك أهمية ختم الأسطوانة المفردة/المزدوجة بالنسبة للتكنولوجيا الهيدروليكية. يمكن القول أنه لا توجد تقنية هيدروليكية بدون مانع التسرب. إذا لم يكن الختم جيدًا، فإن التكنولوجيا الهيدروليكية ليست جيدة. المبدأ التوجيهي لتصميم الختم الهيدروليكي هو النظر إلى الختم بخط بدلاً من نقطة، ولكن يمكنك...39لا تتجاهل هذه النقطة ولا تفعل ذلك39؛ لا نقلل من ختم النقطة. الخط المسمى هو نظام الختم. النقطة المسماة خاصة بموضع ختم معين. يجب أن يكون مبدأ التصميم عبارة عن مزيج من الخطوط والنقاط؛ ثانيًا، يجب فهم أساس تصميم الختم الهيدروليكي تمامًا. فقط من خلال الفهم الدقيق للأساس، والنظر الشامل، ووزن العلاقة بين هذه الأساسات وتصميم الختم، والعلاقة بين هذه الأساسات، يمكن اختيار هيكل جهاز الختم أو الختم واختيار المواد لهذه الأختام وأجهزة الختم يتم تنفيذها؛ يجب أيضًا تحديد حجم الختم بعناية، والأجزاء المتعلقة بجهاز الختم، ودقة الموضع الهندسي، وخشونة السطح، والفجوة بين الأجزاء؛ لا ينبغي أن يكون هناك إهمال في الجوانب المذكورة أعلاه، وإلا فلا يمكن أن يسمى تصميمًا متقنًا، وسيتم توفير الختم الهيدروليكي. يترك التصميم مخاطر خفية، وسيكون هناك احتمال التسرب.
(1) مبادئ تصميم الختم الهيدروليكي للأسطوانة المفردة/المزدوجة الفعل
يعتمد مبدأ تصميم الختم الهيدروليكي على تصميم الخط (نظام الختم). يتم تضمين تصميم النقطة (موضع الختم المحدد) في تصميم الخط ويجب أن يكون دقيقًا. تصميم الخط والنقطة لا ينفصلان ويشكلان كلاً.
تصميم الخط له معنيان: بالنسبة للجهاز الهيدروليكي الكامل، يجب أن يكون تصميم الختم للنظام الهيدروليكي بأكمله. إذا كان هناك تسرب في أي جزء من النظام، فإن نظام الختم بأكمله يكون غير مثالي؛ ثانيًا، من الممكن التفكير في الختم لمكون معين وهو نقطة، مثل الختم عند مفصل معين في خط الأنابيب، ولكن إذا تم أخذ الختم في الأسطوانة الهيدروليكية بعين الاعتبار، فيجب أن يكون مفهومًا سلكيًا. حتى مع مراعاة نظام الختم، قد يتم تشكيل نظام الختم عن طريق إغلاق عدة مواضع، ويكون ختم الأسطوانة الهيدروليكية فعالاً، ولن يكون هناك تسرب يتجاوز التنظيم. قد لا يكون الأمر ناجحًا إذا اخترت الختم أو شكل وهيكل جهاز الختم فقط وفقًا للضغط المقدر للأسطوانة الهيدروليكية. إذا كان الضغط المقدر للأسطوانة الهيدروليكية هو PN =50MPa، وضغط العمل الفعلي أعلى أو مرتفع جدًا أو منخفض جدًا، مثل ضغط العمل PN≥50ميجا باسكال أو. عندما PN50MPa، قد يفشل التصميم أعلاه، وسيحدث التسرب أثناء العملية الكاملة للأسطوانة الهيدروليكية. وبطبيعة الحال، في PN=50MPa، لن تتسرب الأسطوانة الهيدروليكية. كل نوع من هيكل جهاز الختم أو الختم له منطقة فعالة لختم الضغط الأمثل، والأنواع المختلفة من هيكل الختم أو جهاز الختم لها مناطق فعالة مختلفة لختم الضغط الأمثل. إذا لم يكن يعتمد على قيمة الضغط المقدر لاختيار شكل معين من الختم أو جهاز الختم، ولكن بناءً على قيمة الضغط المقدر، وتقسيمه من ضغط صفر إلى الضغط المقدر pN=50MPa في عدة مناطق ضغط: الضغط المنخفض، الضغط المتوسط والمنخفض، الضغط المتوسط المرتفع، الضغط العالي، نسبة إلى قسم الضغط الخاص به، بما يتوافق مع اختيار الأشكال المختلفة للأختام أو أجهزة الختم. يتم استخدامه لاختيار عدد من الأختام الهيكلية المختلفة (أجهزة الختم) لتشكيل نظام الختم للأسطوانة الهيدروليكية. في هذا الوقت، لن تتسرب الأسطوانة الهيدروليكية أثناء عملية العمل بأكملها - بغض النظر عن الضغط المنخفض أو الضغط المتوسط أو الضغط العالي. شكل1، وخاصة منحنى خاصية الختم الاصطناعية3 يوضح هذا الشكل بالكامل: يجب أن يتبع تصميم الختم الهيدروليكي مبدأ تصميم الخط كتصميم نقطة رائد ودقيق، والجمع بين الخط والنقطة. بمعنى آخر، يجب أن يعتمد تصميم الختم الهيدروليكي على تفكير نظام الختم، مع الأخذ في الاعتبار أداء الختم والتصميم مع متطلبات موضع الختم كنقطة البداية؛ أي تحديد أنواع مختلفة من الأختام أو أجهزة الختم بشكل عقلاني، وتحسين مزيجها، والاستفادة الكاملة من آلية الختم وخصائص كل نوع من الختم، واعتماد طريقة اتصال سلسلة لتحقيق تكوين أفضل لنظام الختم، بالإضافة إلى حجم الأخدود معقول، وخشونة السطح، ومطابقة الخلوص للأجزاء ذات الصلة. إلى جانب عملية التجميع المعقولة، يمكن الحصول على أداء الختم المتوقع وعدم وجود تأثير التسرب.
1. منحنى الختم للحلقة O2. منحنى الختم لختم الجذعية3. منحنى خاصية الختم الاصطناعية
تين.1 رسم تخطيطي لتراكب منحنيات الختم لختم الجذع والحلقة O
(2) أساس تصميم الختم الهيدروليكي للأسطوانة المفردة / المزدوجة التمثيل
أساس تصميم الختم الهيدروليكي هو أولاً ظروف العمل. يجب أن يفي الختم بمتطلبات ظروف العمل. يجب أن يتوافق شكل وهيكل الختم أو جهاز الختم والمواد المصنوعة منها مع ظروف العمل. بهذه الطريقة فقط يمكن تحقيق الغرض من تصميم الختم الهيدروليكي: منع إحكام الهواء. يتدفق السائل الموجود في التجويف من جانب الضغط العالي إلى جانب الضغط المنخفض عبر حدود التجويف المغلق، وهو ما يسمى بالتسرب.
تشمل ظروف العمل الشائعة الضغط والسرعة والمتوسطة ودرجة الحرارة؛ يشير الموقع البيئي إلى المحيط والأرض والسماء والمنطقة الاستوائية والمعتدلة والمتجمدة؛ خارجي، داخلي، نظيف ومغبر، مليء بالغاز المسببة للتآكل أو الأماكن الهوائية فقط، إلخ.
وهنا بعض النقاط التي يجب التأكيد عليها. العناصر المذكورة أعلاه كلها عوامل يجب مراعاتها عند تصميم الأختام الهيدروليكية. إهمال أي منها قد يؤدي إلى فشل التصميم. ثانيًا، لا ينبغي أبدًا فهم الضغط ودرجة الحرارة والسرعة من وجهة نظر ثابتة. ويجب التعامل معها من وجهة نظر ديناميكية تكفي لتغييراتها كأساس للتصميم. ولذلك، فإن الختم الهيدروليكي المصمم يجب أن يلبي متطلبات عملية التغيير بأكملها. على سبيل المثال، الضغط هو قيمة المعلمة الرئيسية لتصميم الختم الهيدروليكي. إذا كان الضغط المقدر للنظام الهيدروليكي40ميغاباسكال، يكفي كتصميم ختم ثابت. ومع ذلك، كتصميم ختم ديناميكي، يتم اختيار شكل معين من الختم الهيكلي. على الرغم من أنه يمكن أن يضمن عدم تسرب الجسم التنفيذي في النظام، مثل الأسطوانة الهيدروليكية، عند ضغط p=40MPa، غالبًا ما تتم معالجة ضغط النظام عن طريق ضغط صفر (أحيانًا تكون هذه العملية قصيرة جدًا)، ولكنها موجودة دائمًا) من الممكن الوصول إليها40MPa، ثم هذا المحرك من قبل40MPa، لديه ضغط صفر، ضغط منخفض، ضغط منخفض، وما إلى ذلك، وقد تتسرب الأسطوانة الهيدروليكية عند الضغط المنخفض، وعندما يتم تصميم الختم الهيدروليكي، يكون ديناميكيًا بشكل خاص للختم، وعملية تغيير ضغط السائل وينبغي النظر في المتوسط من الضغط الصفري إلى الضغط المقدر (وخاصة الضغط فوق المتوسط والضغط العالي). من أجل ضمان ختم جيد دون تسرب، من الممكن اختيار عدة أنواع مختلفة من الأختام أو عدة مجموعات من الأختام أو جهاز الختم يلبي تصميم الختم الهيدروليكي. على سبيل المثال، يتم استخدام الأختام المكونة من ثلاثة أو خمسة مكونات للأسطوانات الهيدروليكية على المستوى الدولي. يجب أيضًا التعامل مع سرعة العمل بمنظور متغير. تؤثر التغيرات في السرعة على الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة النسبية، ومقاومة الاحتكاك، وتآكل الأختام، وحتى بدء التشغيل والعديد من التأثيرات الأخرى. درجة الحرارة هي أيضًا كمية متغيرة، ومعلمة متغيرة. له تأثير كبير على مادة الختم في الختم الهيدروليكي. ستعمل بعض المعدات الهيدروليكية عند درجات حرارة تصل إلى عشرات الدرجات تحت الصفر المئوي ثم تعمل عند درجات حرارة أعلى من الصفر المئوي أو حتى مئات الدرجات. يمكن لبعض مواد الختم أن تتحمل مثل هذه الكمية الكبيرة. نطاق تغير درجة الحرارة. على الرغم من أن بعض مواد الختم لديها العديد من الخصائص الممتازة، مثل مقاومة الزيت، ومقاومة التآكل، والقوة الميكانيكية العالية، إلا أنها تتمتع بمقاومة درجات الحرارة المنخفضة. على سبيل المثال، أختام البولي يوريثين، عندما تتجاوز درجة الحرارة80، لن يتكيف. تدهور أداء الختم ولا يمكن استخدامه. ولذلك، فإن نطاق درجة الحرارة هو أيضًا معلمة متغيرة يجب أخذها في الاعتبار عند تصميم الأختام الهيدروليكية. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن الحمل يمكن أن ينعكس بالضغط، إلا أن الضغط لا يمكن أن يعكس بشكل كامل تأثير الحمل على الختم. لذلك، يجب فهم الحمل الفعلي وتحليله عند تصميم الختم. مثل تغيير قيمة الحمل، وتغيير الاتجاه، وسعة التغيير والتردد، والوقت الذي تستغرقه مرحلة التغيير، فإن مثل هذا الاعتبار سيؤدي بالتأكيد إلى تحسين وتحسين موثوقية الختم الهيدروليكي المصمم.
Prev : ثلاث مشاكل عنيدة للنظام الهيدروليكي
Next : أسباب فشل حلقة الختم على شكل Y
