Įvadas į mechaninius sandariklius
Mechaniniai sandarikliai yra vienas iš pagrindinių tikslios ir sudėtingos konstrukcijų mašinų komponentų ir yra pagrindiniai įvairių siurblių, reakcijos sintezės katilų, turbokompresorių, povandeninių variklių ir kitos įrangos komponentai. Jo sandarinimo efektyvumas ir tarnavimo laikas priklauso nuo daugelio veiksnių, tokių kaip tipo pasirinkimas, mašinos tikslumas, teisingas montavimas ir naudojimas ir kt.
Pagrindinės žinios apie mechaninius sandariklius
1. Pagrindinė mechaninio sandariklio koncepcija:
Mechaninis sandariklis reiškia įtaisą, kuris apsaugo nuo skysčio nutekėjimo bent viena galinių paviršių pora, statmena sukimosi ašiai, veikiant skysčio slėgiui ir kompensavimo mechanizmo elastinei jėgai (arba magnetinei jėgai) ir pagalbiniam sandarikliai, kad jie būtų tinkami ir slystų vienas kito atžvilgiu. Papildomas kompensacinio žiedo sandariklis yra metalinis silfonas, vadinamas silfoniniu mechaniniu sandarikliu.
2. Mechaninio sandariklio sudėtis:
Daugiausia yra keturių tipų komponentai. a. Pagrindiniai sandarikliai: judantis žiedas ir statinis žiedas. b. Papildomas sandariklis: sandarinimo žiedas. c. Suspaudimo dalys: spyruoklė, stūmimo žiedas. d. Transmisijos dalys: spyruoklinė sėdynė ir raktas arba tvirtinimo varžtas
turėtų atkreipti dėmesį į problemą
1. Reikalai, į kuriuos reikia atkreipti dėmesį montuojant
a. Ypatingą dėmesį atkreipkite į tai, kad montavimo metu išvengtumėte montavimo nukrypimų
(1) Išlyginus movą, riebokšlį reikia priveržti. Varžtai turi būti tolygiai paremti, kad riebokšlio galinis paviršius nesislinktų. Patikrinkite kiekvieną tašką posūkio matuokliu ir paklaida neturi viršyti 0,05 mm.
(2) Patikrinkite tvirtinimo tarpą (ty koncentriškumą) tarp riebokšlio ir veleno arba įvorės išorinio skersmens ir įsitikinkite, kad jis yra lygus. Norėdami patikrinti, ar kiekvieno taško leistinoji nuokrypa yra ne didesnė nei 0,01 mm, naudokite jutiklinį matuoklį.
b. Spyruoklės suspaudimo dydis turi būti atliekamas pagal taisykles. Ji negali būti per didelė ar per maža, o paklaida turi būti 2.00 mm. Jei jis per didelis, savitasis galinio paviršiaus slėgis padidės, o galinis paviršius nusidėvės greičiau. Per mažas sukels nepakankamą specifinį slėgį ir negali atlikti sandarinimo vaidmens.
c. Sumontavę judantį žiedą, įsitikinkite, kad jis gali lanksčiai judėti ant veleno, o prispaudus judantį žiedą prie spyruoklės, jis turėtų automatiškai spyruokliuoti atgal.
2. Atsargumo priemonės išmontuojant
a. Būkite atsargūs išardydami mechaninį sandariklį. Griežtai draudžiama naudoti rankinius plaktukus ir plokščius kastuvus, kad nebūtų pažeisti sandarinimo komponentai. Plieninės vielos kabliukų pora gali būti įtraukta į pavaros sėdynės tarpą savifinansavimo kryptimi, kad būtų ištrauktas sandarinimo įtaisas. Jei svarstyklių negalima išardyti, prieš išmontuojant jas reikia išvalyti.
b. Jei abiejuose siurblio galuose naudojami mechaniniai sandarikliai, surinkimo ir išmontavimo metu jie turi rūpintis vienas kitu, kad vienas neprarastų kito.
c. Jei eksploatuojamo mechaninio sandariklio riebokšlis atsilaisvino ir sandariklis juda, dinaminės ir statinės žiedo dalys turi būti pakeistos, o norint toliau naudoti, jo negalima iš naujo priveržti. Mat po tokio judesio pasikeis pirminis trinties poros bėgimo takelis, lengvai pažeidžiamas kontaktinio paviršiaus sandarinimas.
Tinkamas mechaninių sandariklių eksploatavimas ir priežiūra
1. Parengiamieji darbai ir dalykai, į kuriuos reikia atkreipti dėmesį prieš pradedant
a. Visapusiškai apžiūrėkite mechaninį sandariklį, ar pagalbiniai įtaisai ir vamzdynai sumontuoti iki galo ir ar atitinka techninius reikalavimus.
b. Prieš paleisdami mechaninį sandariklį atlikite statinio slėgio bandymą, kad patikrintumėte, ar nėra mechaninio sandariklio nuotėkio. Jei yra daug nuotėkio, išsiaiškinkite priežastį ir pabandykite ją pašalinti. Jei jis vis dar negalioja, jį reikia išardyti, kad būtų galima patikrinti, ir vėl sumontuoti. Paprastai statinio slėgio bandymo slėgis yra 2–3 kg/cm2.
c. Paspauskite siurblio vairą, kad patikrintumėte, ar jis žvalus ir lygus. Jei sukimas yra sunkus arba nejuda, turėtumėte patikrinti, ar surinkimo dydis yra netinkamas ir ar montavimas yra pagrįstas.
2. Įdiegimas ir išjungimas
a. Prieš pradėdami, sandarią ertmę laikykite užpildytą skysčiu. Transportuojant sukietėjusią terpę, reikia naudoti garus, kad būtų kaitinama sandari ertmė, kad terpė ištirptų. Prieš užvedant automobilį reikia pasukti, kad minkštas žiedas nenutrūktų dėl staigaus užvedimo.
b. Mechaniniams sandarikliams, kuriuose naudojama išorinė siurblio alyvos sandarinimo sistema, pirmiausia reikia įjungti alyvos sandarinimo sistemą. Paskutinį kartą išjunkite alyvos sandarinimo sistemą po pastatymo.
c. Kai karštos alyvos siurblys nenaudojamas, aušinimo vanduo alyvos sandariklio ertmėje ir galinio paviršiaus sandariklis negali būti nedelsiant sustabdytas. Aušinimo vandenį reikia sustabdyti tik tada, kai alyvos temperatūra ties galinio paviršiaus sandarikliu nukrenta žemiau 80 laipsnių, kad nepažeistumėte sandarinimo dalių.
3. Operacija
a. Jei paleidus siurblį yra nedidelis nuotėkis, jį reikia tam tikrą laiką stebėti. Jei po 4 valandų nepertraukiamo veikimo nuotėkis nesumažėja, siurblį reikia sustabdyti patikrinimui.
b. Siurblio darbinis slėgis turi būti stabilus, o slėgio svyravimai neturi viršyti 1 kg/cm2.
c. Kai siurblys veikia, venkite išsiurbti, kad išvengtumėte sandarinimo paviršiaus sausos trinties ir sandariklio pažeidimo.
d. Sandarinimo būklę reikia dažnai tikrinti. Eksploatacijos metu, kai nuotėkis viršija normą, sunkiosios alyvos ne daugiau kaip 5 lašai/min., o lengvosios – ne daugiau 10/min. Jei per 2-3 dienas nepagerėja, sustabdykite siurblį ir patikrinkite sandarinimo įtaisą.
„Sandarinimas“ mūsų šalyje turi ilgą vystymosi istoriją. Senovės iš medvilnės, kanapių ir kitokio pluošto gamino vandens kėlimo mašinų sandariklius, o užsienyje pakavimas buvo naudojamas tik 1782 m. Sandarinimo svarba čia neminima. Egzistuoja disciplina „Sandarinimo mokslas“, kuri tiria sandarinimo dėsnius, sandarinimo įtaisų projektavimo technologiją ir taikomus mokslo principus. Mokslo institucijos taip pat turi profesionalius kursus, skirtus sandarinimo mokslo studijoms. Mūsų šalyje kol kas, kiek žinau, yra skysčių mechanikos ir hidraulinės transmisijos ir kiti kursai, bet nėra „sandarinimo sistemos“, kuri specializuojasi sandarinimui, todėl mūsų tyrimų lygis dar gerokai atsilieka, lyginant su užsienio šalimis.
Sandarinimo projektavimui yra daug profesinių sričių, be medžiagų ir mechanikos, dar yra mechanika (įskaitant skysčių mechaniką, ribinio sluoksnio teoriją ir kt.), tribologija, automatinis valdymas ir tt Todėl sandarinimui tyrimo sunkumas yra santykinai didelis. Aš asmeniškai manau, kad vidaus sandarinimo pramonės lygis, palyginti su užsienio šalimis, turėtų būti ne mažesnis nei 50 metų.
Apie sandarinimo principą
Jei norite išmokti sandarinti, pirmiausia turite suprasti nuotėkį. Kai suprasite nuotėkio principą, turėsite atitinkamą sandarinimo mechanizmą. Yra trijų tipų nutekėjimai -
Vienas iš jų yra nuotėkis, tai yra nuotėkis tarp sandarinimo paviršių tarpų
Antrasis yra nuotėkis, tai yra sandaraus skysčio nutekėjimas per sandarinimo medžiagos kapiliarą
Trečiasis yra difuzija, kuri reiškia medžiagos pernešimą, kuris vyksta, kai sandarinimo terpė praeina per medžiagos tarpą arba kapiliarą, veikiant koncentracijų skirtumui.
Apie sandarinimo būdą
Yra maždaug keli sandarinimo būdai -
1. Sumažinkite sandarių dalių skaičių
2. Užblokavimas ir izoliacija
3. Ištraukite arba įšvirkškite
4. Padidinkite atsparumą nuotėkiui
5. Į kanalą įtraukite aktyvius elementus
6. Kelių sandarinimo būdų derinys
Įprastos sandarinimo formos
Tarpiklių sandarikliai, sandarinimo sandarikliai, mechaniniai sandarikliai, bekontakčiai sandarikliai ir įpurškimo slėgio kamščiai yra įprastos sandarinimo formos. Tarp jų pakuotės sandariklis turėtų būti laikomas labiausiai paplitusiu, be to, jis apima minkštą sandariklį, kietą sandarinimo sandariklį ir suformuotą sandarinimo sandariklį. Suformuoti sandarinimo tarpikliai apima mūsų įprastus O žiedus, Y žiedus, alyvos sandariklius ir kt. Nekontaktiniai sandarikliai apima tarpinius sandariklius, labirintinius sandariklius, plūduriuojančius sandariklius, dinaminius sandariklius, magnetinio skysčio sandariklius ir hermetiškus sandariklius.
Įprastų tarpiklių savybės{0}}ir naujos medžiagos bei technologijos
1) Dažniausiai naudojamos tarpinės savybės
Naudojant vožtuvą, pagal konkrečią situaciją dažnai keičiama originali tarpinė. Įprastos tarpinės yra: guminis plokščias tarpiklis, guminis O žiedas, plastikinis plokščias tarpiklis, PTFE maišelio tarpiklis, asbesto gumos tarpiklis, metalinis plokščias tarpiklis, metalinis specialios formos tarpiklis, metalinis apyvarpės tarpiklis, banginis tarpiklis, žaizdos tarpiklis ir kt.
(1) Guminė plokščia poveržlė: lengvai deformuojama, lengvai suspaudžiama, bet prastai atspari slėgiui ir temperatūrai, naudojama tik žemo slėgio ir žemos temperatūros vietose. Natūralus kaučiukas turi tam tikrą atsparumą rūgštims ir šarmams, o darbo temperatūra neturi viršyti 60 laipsnių; neopreno guma taip pat gali atlaikyti tam tikras rūgštis ir šarmus, o darbo temperatūra yra 80 laipsnių; nitrilo kaučiukas yra atsparus aliejui ir gali būti naudojamas iki 80 laipsnių; Temperatūros charakteristikos taip pat yra stipresnės nei įprastos gumos ir gali būti naudojamos 150 laipsnių temperatūroje.
(2) Guminė O formos poveržlė: sekcijos forma yra tobulas apskritimas ir turi tam tikrą savaime užsiveržiantį poveikį. Sandarinimo efektas yra geresnis nei plokščiosios poveržlės, o spaudimo jėga mažesnė.
(3) Plastikinis plokščias tarpiklis: didžiausia plastiko savybė yra geras atsparumas korozijai, o dauguma plastikų turi prastą atsparumą temperatūrai. PTFE yra plastiko vainikas. Jis turi ne tik puikų atsparumą korozijai, bet ir gana platų temperatūrų diapazoną. Jis gali būti naudojamas ilgą laiką, esant -180 laipsniui plius 200 laipsnių.
(4) PTFE apvyniotas tarpiklis: siekiant visiškai išnaudoti PTFE pranašumus ir kompensuoti prastą jo elastingumą, iš jo pagaminama tarpinė, apvyniota PTFE guma arba asbesto guma. Tokiu būdu jis ne tik turi tokį patį atsparumą korozijai kaip ir PTFE plokščias poveržles, bet ir turi gerą elastingumą, o tai sustiprina sandarinimo efektą ir sumažina spaudimo jėgą. Jo skerspjūvio forma parodyta 4-20 paveiksle.
(5) Asbesto gumos tarpiklis: išpjautas iš asbesto gumos lakšto. Jo komponentai yra 60-80 proc. asbesto ir 10-20 proc. gumos, taip pat užpildai ir vulkanizuojančios medžiagos. Jis turi gerą atsparumą karščiui, atsparumą šalčiui ir cheminį stabilumą, yra gausus tiekimas ir pigus. Naudojant, spaudimo jėga neturi būti labai didelė. Kadangi jis gali prilipti prie metalo, geriausia paviršių padengti grafito miltelių sluoksniu, kad būtų išvengta daug pastangų reikalaujančio pašalinimo.
Yra keturių spalvų asbesto gumos lakštas: pilka, naudojama žemam slėgiui (prekės ženklas XB-200, atsparumas slėgiui Mažiau arba lygus 16 kg/cm2, atsparumas temperatūrai 200 laipsnių); raudona, naudojama vidutinio slėgio (prekės ženklas XB-350, atsparumas slėgiui iki 40kg/cm2, atsparumas temperatūrai 350 laipsnių ); violetinė, naudojama aukštam slėgiui (XB-450 klasė, atsparumas slėgiui 100 kg/cm2 atsparumas temperatūrai 450 laipsnių); žalias, naudojamas aliejui, atsparumas slėgiui taip pat labai geras.
(6) Metalinis plokščias šildymo žiedas: švinas, atsparumas temperatūrai 100 laipsnių; aliuminis 430 laipsnių; varis 315 laipsnių ; mažai anglies plienas 550 laipsnių; sidabras 650 laipsnių; nikelis 810 laipsnių; Monelio (nikelio-vario) lydinys 810 laipsnių, nerūdijantis plienas 870 laipsnių. Tarp jų švinas turi prastą atsparumą slėgiui, aliuminis gali atlaikyti 64 kg/cm2, o kitos medžiagos gali atlaikyti aukštą slėgį.
(7) Metalinės anizotropinės poveržlės:
Lęšio tarpiklis: Jis turi savaime užsiveržiantį poveikį ir naudojamas aukšto slėgio vožtuvams.
Ovalios poveržlės: taip pat priklauso aukšto slėgio savaime užsiveržiančioms poveržlėms.
Dvigubas kūginis tarpiklis: naudojamas aukšto slėgio vidiniam savaime užsiveržiančiam sandarikliui.
Be to, yra kvadrato, rombo, trikampio, danties formos, uodegos formos, B formos, C formos ir kt., kurios paprastai naudojamos tik didelio ir vidutinio slėgio vožtuvuose.
(8) Metalinis tarpiklis: metalas turi gerą atsparumą temperatūrai ir slėgiui bei gerą elastingumą. Apyvarpės medžiagos yra aliuminis, varis, mažai anglies plienas, nerūdijantis plienas, Monel lydinys ir kt. Viduje naudojamos užpildymo medžiagos yra asbestas, politetrafluoretilenas, stiklo pluoštas ir kt.
(9) Banginė poveržlė: pasižymi maža spaudimo jėga ir geru sandarinimo efektu. Jis dažnai naudojamas metalo ir nemetalų derinio pavidalu.
(10) Apvyniotas tarpiklis: tai plona metalinė juostelė ir nemetalinė juostelė, kurios yra tvirtai sujungtos ir suvyniotos į kelių sluoksnių apskritimą. Skyrius yra banguotas, turi gerą elastingumą ir sandarumą. Metalinis diržas gali būti pagamintas iš 08 plieno, 0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, 1Cr18Ni9Ti, vario, aliuminio, titano, Monelio lydinio ir kt. Nemetalinės juostelės medžiagos yra asbestas, politetrafluoretilenas ir kt.
Aukščiau, aprašant sandarinimo tarpiklių veikimą, pateikiami kai kurie skaičiai. Reikia pažymėti, kad šie skaičiai yra glaudžiai susiję su flanšo forma, vidutinėmis sąlygomis ir montavimo bei remonto būdais. Kartais juos galima viršyti, o kartais nepasiekti. Be to, atsparumo slėgiui ir temperatūrai savybės taip pat keičiasi tarpusavyje. Pavyzdžiui, kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis pasipriešinimas. Slėgio gebėjimas dažnai sumažėja, o šias subtilias problemas galima išspręsti tik praktiškai.
2) Naujos medžiagos ir technologijos
Aukščiau pateiktos sandarinimo tarpinės nėra išsamios, o sandarinimo technologija sparčiai tobulėja. Toliau pateikti pavyzdžiai pristato keletą naujų medžiagų ir naujų technologijų.
(1) Skystas sandarinimas: sparčiai vystantis polimerų organinės sintezės pramonei, atsirado skystų sandariklių, skirtų statiniam sandarinimui; ši nauja technologija paprastai vadinama sandarinimu skysčiu. Skysčio sandarinimo principas yra naudoti skysto sandariklio sukibimą, sklandumą ir monomolekulinės plėvelės efektą (kuo plonesnė plėvelė, tuo didesnė natūralios regeneracijos tendencija) ir priversti jį veikti kaip tarpiklis esant atitinkamam slėgiui. Todėl naudojamas sandariklis dar vadinamas skystu tarpikliu.
(2) PTFE žaliavos sandariklis: PTFE taip pat yra didelės molekulinės masės organinis junginys. Prieš sukepinant į produktą, jis vadinamas žaliava. Jis yra minkštos tekstūros ir turi monomolekulinės plėvelės efektą. Iš žaliavos pagaminta juosta vadinama žaliavų juosta, kurią galima susukti į diską ilgalaikiam saugojimui. Naudojant jį galima laisvai formuotis, o bet kokia jungtis, kol bus slėgis, suformuos žiedo formos membraną, kuri tolygiai atlieka sandariklio vaidmenį. Kaip tarpiklį tarp vožtuvo korpuso ir vožtuvo dangtelio vožtuve, ją galima atidaryti tarpą ir įkišti į žaliavos diržą, neišimant disko ar vartų. Spaudimo jėga nedidelė, nelipni prie rankų, nelipni prie flanšo paviršiaus, ją labai patogu pakeisti. Geriausiai tinka liežuviniams ir griovelių flanšams. PTFE žaliavos taip pat gali būti pagamintos į vamzdelius ir strypus sandarinimui.
(3) Metalinis tuščiaviduris O-žiedas: geras elastingumas, maža spaudimo jėga ir savaime užsiveržiantis efektas. Gali būti naudojamos įvairios metalinės medžiagos, kad būtų galima prisitaikyti prie žemos, aukštos temperatūros ir stiprios korozinės terpės.
(4) Grafito plokštės sandarinimo žiedas: žmonių nuomone, grafitas yra trapi medžiaga, kuriai trūksta elastingumo ir kietumo, tačiau specialiai apdorotas grafitas yra minkštos tekstūros ir gero elastingumo. Tokiu būdu tarpiklio medžiagoje gali būti parodytas grafito atsparumas karščiui ir cheminis stabilumas; be to, tarpiklis turi nedidelę suspaudimo jėgą ir puikų sandarinimo efektą. Iš šio grafito taip pat galima pagaminti diržą, kurį galima sujungti su metaliniu diržu, kad būtų suformuota puikių savybių suvyniota tarpinė. Grafito plokščių sandarinimo žiedų ir grafito{1}}metalinių tarpiklių atsiradimas yra didelis laimėjimas aukštai temperatūrai atsparaus korozijai sandarinimo srityje. Tokio tipo tarpikliai buvo gaminami ir dideliais kiekiais naudojami užsienyje.
