سیلندر دو اثره تک، اصول و اساس طراحی آب بندی هیدرولیک
2023-12-11
اول از همه، ما باید به اهمیت آب بندی سیلندر تک/دو کاره برای فناوری هیدرولیک پی ببریم. می توان گفت هیچ فناوری هیدرولیک بدون آب بندی وجود ندارد. اگر آب بندی خوب نباشد، فناوری هیدرولیک خوب نیست. اصل راهنمای طراحی مهر و موم هیدرولیک این است که به جای نقطه به مهر و موم با یک خط نگاه کنید، اما می توانید'نکته را نادیده نگیرید و'مهر و موم نقطه را دست کم نگیرید. به اصطلاح خط سیستم آب بندی است. به اصطلاح نقطه مخصوص یک موقعیت آب بندی خاص است. اصل طراحی باید ترکیبی از خطوط و نقاط باشد. ثانیاً، اساس طراحی مهر و موم هیدرولیک باید دقیقاً درک شود. تنها با درک دقیق مبنا، ملاحظات همه جانبه، سنجیدن رابطه بین این پایه ها و طرح مهر و ارتباط بین این پایه ها، می توان ساختار دستگاه آب بندی یا آب بندی و انتخاب متریال این مهرها و دستگاه های آب بندی را انتخاب کرد. انجام شود؛ همچنین باید اندازه مهر و موم، قطعات مربوط به دستگاه آب بندی، دقت موقعیت هندسی، زبری سطح و شکاف بین قطعات را با دقت انتخاب کنید. در موارد فوق نباید سهل انگاری شود، در غیر این صورت نمی توان آن را طراحی دقیق نامید و آب بند هیدرولیک داده می شود. طراحی خطرات پنهانی را به جا می گذارد و احتمال نشتی وجود خواهد داشت.
(1) اصول طراحی آب بند هیدرولیک سیلندر تک/دو کاره
اصل طراحی مهر و موم هیدرولیک بر اساس طراحی خط (سیستم آب بندی) است. طرح نقطه (موقعیت خاص مهر) در طرح خط گنجانده شده است و باید دقیق باشد. طرح خط و نقطه جدایی ناپذیرند و یک کل را تشکیل می دهند.
طراحی خط دو معنی دارد: برای یک دستگاه هیدرولیک کامل، باید طرح آب بندی کل سیستم هیدرولیک باشد. اگر در هر قسمت از سیستم نشتی وجود داشته باشد، کل سیستم آب بندی ناقص است. ثانیاً می توان برای قطعه خاصی آب بندی را در نظر گرفت، مثلاً آب بندی در یک اتصال خاص در خط لوله، اما اگر آب بندی در سیلندر هیدرولیک در نظر گرفته شود، باید مفهومی سیمی باشد. حتی با در نظر گرفتن سیستم آب بندی، ممکن است با آب بندی چندین موقعیت یک سیستم آب بندی تشکیل شود، آب بندی سیلندر هیدرولیک موثر باشد و نشتی بیش از مقررات وجود نداشته باشد. اگر مهر و موم یا فرم و ساختار دستگاه آب بندی را فقط با توجه به فشار نامی سیلندر هیدرولیک انتخاب کنید، ممکن است موفق نباشد. اگر فشار نامی سیلندر هیدرولیک PN= باشد50MPa، و فشار کاری واقعی بالاتر یا بسیار زیاد یا بسیار کم است، مانند فشار کاری PN≥50MPa یا. وقتی PN≤50MPa، طراحی فوق ممکن است شکست بخورد و نشت در کل فرآیند سیلندر هیدرولیک رخ دهد. البته در PN=50MPa، سیلندر هیدرولیک نشتی ندارد. هر نوع ساختار دستگاه آب بندی یا آب بندی دارای ناحیه موثر آب بندی فشار بهینه خاص خود است و انواع مختلف ساختار آب بندی یا دستگاه آب بندی دارای مناطق موثر آب بندی فشار بهینه متفاوت است. اگر بر اساس مقدار فشار نامی آن برای انتخاب شکل خاصی از آب بند یا دستگاه آب بندی نباشد، بلکه بر اساس مقدار فشار نامی آن باشد و آن را از فشار صفر به فشار نامی pN= تقسیم کنید.50MPa به چندین ناحیه فشار: فشار کم، فشار متوسط و کم، فشار متوسط بالا، فشار بالا، نسبت به بخش فشار آن، مربوط به انتخاب اشکال مختلف مهر و موم یا دستگاه های آب بندی. از آن برای انتخاب تعدادی آب بند ساختاری مختلف (دستگاه های آب بندی) برای تشکیل سیستم آب بندی سیلندر هیدرولیک استفاده می شود. در این زمان، سیلندر هیدرولیک در کل فرآیند کار بدون توجه به فشار کم، فشار متوسط یا فشار بالا، نشت نخواهد داشت. شکل1به خصوص منحنی مشخصه آب بندی مصنوعی3 در این شکل به طور کامل نشان می دهد: طراحی آب بند هیدرولیک باید از اصل طراحی خط به عنوان طراحی نقطه پیشرو و دقیق و ترکیب خط و نقطه پیروی کند. به عبارت دیگر، طراحی مهر و موم هیدرولیک باید بر اساس تفکر سیستم آب بندی باشد. عملکرد آب بندی را در نظر بگیرید و با الزامات موقعیت آب بندی به عنوان نقطه شروع طراحی کنید. یعنی انواع مختلف مهر و موم ها یا دستگاه های آب بندی را به طور منطقی انتخاب کنید و ترکیب آنها را بهینه کنید، از مکانیسم آب بندی و ویژگی های هر نوع آب بند استفاده کامل کنید و یک روش اتصال سری را برای دستیابی به ترکیب بهتر اتخاذ کنید. سیستم آب بندی به علاوه اندازه شیار معقول، زبری سطح و فاصله مناسب قطعات مربوطه. همراه با یک فرآیند مونتاژ معقول، عملکرد آب بندی مورد انتظار و هیچ اثر نشتی را نمی توان به دست آورد.
1. منحنی آب بندی O-ring2. منحنی آب بندی مهر ساقه3. منحنی مشخصه آب بندی مصنوعی
شکل.1 نمودار شماتیک برهم نهی منحنی های آب بندی ساقه مهر و حلقه O
(2) اساس طراحی مهر و موم هیدرولیک سیلندر تک/دو کاره
اساس طراحی مهر و موم هیدرولیک ابتدا شرایط کار است. مهر و موم باید الزامات شرایط کار را برآورده کند. شکل و ساختار مهر و موم یا دستگاه آب بندی و مواد ساخته شده از آنها باید با شرایط کار مطابقت داشته باشد. تنها از این طریق می توان به هدف طراحی آب بند هیدرولیک دست یافت: جلوگیری از هوابندی سیال موجود در حفره از سمت فشار بالا به سمت فشار پایین در سراسر مرز حفره بسته جریان می یابد که به آن نشتی می گویند.
شرایط کاری معمول شامل فشار، سرعت، متوسط و دما است. موقعیت محیطی به اقیانوس، زمین، آسمان، مناطق گرمسیری، معتدل و سرد اشاره دارد. فضای باز، داخلی، تمیز و گرد و غبار، پر از گاز خورنده یا فقط هوا مکان ها و غیره.
در اینجا چند نکته قابل تاکید است. موارد فوق همگی فاکتورهایی هستند که در طراحی آب بند های هیدرولیک باید در نظر گرفته شوند. نادیده گرفتن هر یک از آنها ممکن است منجر به شکست طراحی شود. ثانیاً فشار، دما و سرعت هرگز نباید از نقطه نظر ایستا درک شوند. باید از نقطه نظر پویا با آن برخورد کرد که برای تغییرات آنها به عنوان مبنایی برای طراحی کافی است. بنابراین، مهر و موم هیدرولیک طراحی شده باید الزامات کل فرآیند تغییر آن را برآورده کند. به عنوان مثال، فشار مقدار پارامتر اصلی طراحی مهر و موم هیدرولیک است. اگر فشار نامی یک سیستم هیدرولیک باشد40Mpa، به عنوان یک طرح مهر و موم استاتیک کافی است. با این حال، به عنوان یک طرح مهر و موم پویا، شکل خاصی از آب بندی سازه ای انتخاب می شود. اگرچه می تواند اطمینان حاصل کند که دستگاه اجرایی در سیستم، مانند سیلندر هیدرولیک، در فشار p= نشتی ندارد.40MPa، فشار سیستم اغلب با فشار صفر پردازش می شود (گاهی اوقات این فرآیند بسیار کوتاه است)، اما همیشه وجود دارد) امکان رسیدن به آن وجود دارد.40MPa، سپس این محرک قبلا40مگاپاسکال، دارای فشار صفر، فشار کم، فشار کم و غیره است و سیلندر هیدرولیک ممکن است در فشار کم نشت کند، و زمانی که مهر و موم هیدرولیک طراحی می شود، به ویژه پویا است برای آب بندی، فرآیند تغییر فشار مایع. فشار متوسط از صفر تا فشار نامی (به ویژه فشار بالای فشار متوسط و فشار بالا) باید در نظر گرفته شود. به منظور اطمینان از آب بندی خوب و بدون نشتی، می توان چندین نوع مختلف آب بند یا چندین مجموعه آب بند را انتخاب کرد یا دستگاه آب بندی مطابق با طراحی سیل هیدرولیک باشد. به عنوان مثال برای سیلندرهای هیدرولیک در سطح بین المللی از آب بند سه جزیی یا پنج جزئی استفاده می شود. سرعت کار نیز باید با دیدگاهی در حال تغییر برخورد شود. تغییرات سرعت بر اصطکاک بین قطعات متحرک نسبی، مقاومت اصطکاکی، سایش آب‌بندها و حتی راه‌اندازی و بسیاری از تأثیرات دیگر تأثیر می‌گذارد. دما نیز یک مقدار متغیر، یک پارامتر متغیر است. این تأثیر زیادی بر روی مواد آب بندی در مهر و موم هیدرولیک دارد. برخی از تجهیزات هیدرولیک در ده ها درجه زیر صفر سلسیوس کار می کنند و سپس تا ده ها درجه بالای صفر یا حتی صدها درجه کار می کنند. برخی از مواد مهر و موم می توانند چنین مقدار زیادی را تحمل کنند. محدوده تغییر دما اگرچه برخی از مواد آب بندی دارای خواص بسیار عالی مانند مقاومت در برابر روغن، مقاومت در برابر سایش و استحکام مکانیکی بالا هستند، اما مقاومت در برابر دمای پایینی دارند. به عنوان مثال، مهر و موم پلی اورتان، زمانی که درجه حرارت بیش از80، سازگار نخواهد شد. عملکرد آب بندی خراب شده و قابل استفاده نیست. بنابراین محدوده دما نیز پارامتر متغیری است که باید در طراحی آب بند های هیدرولیک در نظر گرفته شود. علاوه بر این، اگرچه بار می تواند با فشار منعکس شود، فشار نمی تواند به طور کامل تاثیر بار بر روی آب بندی را منعکس کند. بنابراین، هنگام طراحی مهر و موم باید بار واقعی درک و تجزیه و تحلیل شود. مانند تغییر مقدار بار، تغییر جهت، دامنه و فرکانس تغییر مربوطه آنها و زمان اشغال شده توسط فاز تغییر، چنین ملاحظاتی قطعا باعث بهبود و تکمیل قابلیت اطمینان آب بند هیدرولیک طراحی شده خواهد شد.
Prev : سه مشکل سرسخت سیستم هیدرولیک و راه حل
Next : دلایل شکست حلقه آب بندی Y شکل و اقدامات پیشگیرانه
