Nasoslar mexaniki möhürlərin ən böyük istifadəçilərindən biridir. Adından da göründüyü kimi, mexaniki möhürlər aerodinamik və ya labirint təmassız möhürlərdən fərqlənən kontakt tipli möhürlərdir.Mexaniki möhürlərhəmçinin balanslaşdırılmış mexaniki möhür və ya kimi xarakterizə olunurbalanssız mexaniki möhürBu, stasionar möhür üzünün arxasında proses təzyiqinin neçə faizinin, əgər varsa, yarana biləcəyinə aiddir. Möhür üzünün fırlanan üzün üzərinə itələnməməsi (itələyici tipli möhürdə olduğu kimi) və ya möhürlənməli olan təzyiqdə olan proses mayesinin möhür üzünün arxasına çatmasına icazə verilməməsi halında, proses təzyiqi möhür üzünü geriyə uçuracaq və açacaq. Möhür dizayneri, lazımi bağlama qüvvəsinə malik, lakin dinamik möhür üzündəki cihazın yüklənməsinin çox istilik və aşınma yarada biləcəyi qədər qüvvəyə malik olmayan bir möhür dizayn etmək üçün bütün iş şəraitini nəzərə almalıdır. Bu, nasosun etibarlılığını artıran və ya pozan incə bir tarazlıqdır.
dinamik möhür, ənənəvi üsuldan daha çox açılış qüvvəsini təmin etməklə üzləşir
Yuxarıda təsvir edildiyi kimi bağlanma qüvvəsini tarazlaşdırır. Bu, lazımi bağlanma qüvvəsini aradan qaldırmır, əksinə, nasos dizaynerinə və istifadəçisinə möhür üzlərinin çəkisini azaltmağa və ya boşaltmağa imkan verərək, lazımi bağlanma qüvvəsini qoruyub saxlayaraq, mümkün iş şəraitini genişləndirərkən istiliyi və aşınmanı azaltmaqla başqa bir düyməni çevirmək imkanı verir.
Quru Qaz Möhürləri (DGS), tez-tez kompressorlarda istifadə olunur, möhür üzlərində açılış qüvvəsi təmin edir. Bu qüvvə aerodinamik yataq prinsipi ilə yaradılır, burada incə nasos yivləri qazın möhürün yüksək təzyiqli proses tərəfindən boşluğa və təmasda olmayan maye filmli yataq kimi möhürün üzündəki boşluğa doğru hərəkət etməsinə kömək edir.
Quru qaz möhürü üzünün aerodinamik yastığın açılma qüvvəsi. Xəttin mailliyi boşluqdakı sərtliyi təmsil edir. Qeyd edək ki, boşluq mikronlarla ifadə olunur.
Eyni fenomen əksər böyük mərkəzdənqaçma kompressorlarını və nasos rotorlarını dəstəkləyən hidrodinamik yağ yastıqlarında da baş verir və Bently tərəfindən göstərilən rotorun dinamik eksantriklik qrafiklərində də müşahidə olunur. Bu effekt sabit bir geri dayanma təmin edir və hidrodinamik yağ yastıqlarının və DGS-nin uğurunda mühüm elementdir. Mexaniki möhürlərdə aerodinamik DGS səthində tapıla bilən incə nasos yivləri yoxdur. Bağlama qüvvəsini azaltmaq üçün xarici təzyiqli qaz yastığı prinsiplərindən istifadə etməyin bir yolu ola bilər.mexaniki möhür üzüs.
Maye-plyonkalı yastıq parametrlərinin dirəyin ekssentriklik nisbətinə qarşı keyfiyyət qrafikləri. Sərtlik, K və amortizasiya, D, dirəyin rulmanın mərkəzində olduqda minimum olur. dirəyin rulman səthinə yaxınlaşdıqca sərtlik və amortizasiya kəskin şəkildə artır.
Xarici təzyiqli aerostatik qaz yastıqları təzyiqli qaz mənbəyindən istifadə edir, dinamik yastıqlar isə boşluq təzyiqi yaratmaq üçün səthlər arasındakı nisbi hərəkətdən istifadə edir. Xarici təzyiqli texnologiyanın ən azı iki əsas üstünlüyü var. Birincisi, təzyiqli qaz hərəkət tələb edən dayaz nasos yivləri ilə qazı möhür boşluğuna yönəltmək əvəzinə, birbaşa möhür üzləri arasında idarə olunan şəkildə vurula bilər. Bu, fırlanma başlamazdan əvvəl möhür üzlərini ayırmağa imkan verir. Üzlər bir-birinə sıxılsa belə, aralarına birbaşa təzyiq vurulduqda sıfır sürtünmə başlaması və dayanması üçün açılacaq. Bundan əlavə, möhür isti işləyirsə, xarici təzyiqlə möhürün səthinə təzyiqi artırmaq mümkündür. Bu zaman boşluq təzyiqlə mütənasib olaraq artacaq, lakin kəsilmədən yaranan istilik boşluğun kub funksiyasına düşəcək. Bu, operatora istilik yaranmasına qarşı yeni bir imkan verir.
Kompressorların başqa bir üstünlüyü də var ki, DGS-də olduğu kimi, səthdən axın olmur. Bunun əvəzinə, ən yüksək təzyiq möhür üzləri arasında olur və xarici təzyiq atmosferə axacaq və ya bir tərəfə, digər tərəfdən isə kompressora daxil olacaq. Bu, prosesi boşluqdan uzaq tutaraq etibarlılığı artırır. Nasoslarda bu, üstünlük olmaya bilər, çünki sıxıla bilən qazı nasosa məcbur etmək arzuolunmaz ola bilər. Nasosların içərisindəki sıxıla bilən qazlar kavitasiya və ya hava çəkici problemlərinə səbəb ola bilər. Bununla belə, nasos prosesinə qaz axınının mənfi cəhətləri olmadan nasoslar üçün təmasda olmayan və ya sürtünmədən azad möhürə sahib olmaq maraqlı olardı. Sıfır axınlı xarici təzyiqli qaz yastığına sahib olmaq mümkün ola bilərmi?
Kompensasiya
Bütün xarici təzyiqli yastıqlar bir növ kompensasiyaya malikdir. Kompensasiya təzyiqi ehtiyatda saxlayan bir məhdudiyyət formasıdır. Ən çox yayılmış kompensasiya forması dəliklərin istifadəsidir, lakin yivli, pilləli və məsaməli kompensasiya üsulları da mövcuddur. Kompensasiya yastıqların və ya möhür üzlərinin toxunmadan bir-birinə yaxın işləməsinə imkan verir, çünki onlar nə qədər yaxınlaşsalar, aralarındakı qaz təzyiqi bir o qədər yüksək olur və üzlər bir-birindən uzaqlaşır.
Misal olaraq, düz dəlikli kompensasiya olunmuş qaz yastığı altında (Şəkil 3), orta
Boşluqdakı təzyiq, yastıqdakı ümumi yükün üz sahəsinə bölünməsinə bərabər olacaq, bu, vahid yükdür. Əgər bu mənbə qaz təzyiqi kvadrat düym üçün 60 funt (psi) olarsa və üzün sahəsi 10 kvadrat düymdürsə və 300 funt yük varsa, yastıq boşluğunda orta hesabla 30 psi olacaq. Tipik olaraq, boşluq təxminən 0,0003 düym olacaq və boşluq çox kiçik olduğundan, axın dəqiqədə yalnız 0,2 standart kub fut (scfm) olacaq. Boşluğun qarşısında təzyiqi ehtiyatda saxlayan bir dəlik məhdudlaşdırıcısı olduğundan, yük 400 funta qədər artarsa, yastıq boşluğu təxminən 0,0002 düymə qədər azalır və boşluqdan axını 0,1 scfm-ə qədər məhdudlaşdırır. İkinci məhdudiyyətdəki bu artım, dəlik məhdudlaşdırıcısına boşluqdakı orta təzyiqin 40 psi-yə qədər artmasına və artan yükü dəstəkləməsinə imkan verəcək qədər axın verir.
Bu, koordinat ölçmə maşınında (KÖM) tapılan tipik dəlikli hava yastığının kəsik yan görünüşüdür. Pnevmatik sistem "kompensasiya olunmuş yastıq" hesab ediləcəksə, yastıq boşluğu məhdudiyyətinin yuxarı hissəsində məhdudiyyət olmalıdır.
Dəlik və məsaməli kompensasiya
Dəlik kompensasiyası ən geniş istifadə olunan kompensasiya formasıdır. Tipik dəliyin diametri 0,010 düym ola bilər, lakin o, bir neçə kvadrat düym sahəni qidalandırdığı üçün özündən bir neçə dəfə çox sahəni qidalandırır, buna görə də qazın sürəti yüksək ola bilər. Çox vaxt dəlik ölçüsünün aşınmasının və beləliklə, yatağın işində dəyişikliklərin qarşısını almaq üçün dəliklər yaqut və ya sapfirdən dəqiq şəkildə kəsilir. Digər bir problem isə 0,0002 düymdən aşağı boşluqlarda dəliyin ətrafındakı sahənin axını üzün qalan hissəsinə boğmağa başlamasıdır və bu zaman qaz təbəqəsinin çökməsi baş verir. Eyni şey qaldırma zamanı da baş verir, çünki qaldırmanı başlatmaq üçün yalnız dəliyin sahəsi və istənilən yivlər mövcuddur. Bu, xarici təzyiqli yatakların möhür planlarında görünməməsinin əsas səbəblərindən biridir.
Məsaməli kompensasiyalı yastıq üçün bu belə deyil, əksinə sərtlik davam edir
yük artdıqca və boşluq azaldıqca artır, eynilə DGS-də olduğu kimi (Şəkil 1) və
hidrodinamik yağ yastıqları. Xarici təzyiqli məsaməli yastıqlar halında, giriş təzyiqinin sahəyə vurulması yastıqdakı ümumi yükə bərabər olduqda yastıq balanslaşdırılmış qüvvə rejimində olacaq. Bu, sıfır qaldırma və ya hava boşluğu olduğu üçün maraqlı bir triboloji haldır. Sıfır axın olacaq, lakin yastığın səthinin altındakı əks səthə qarşı hava təzyiqinin hidrostatik qüvvəsi ümumi yükü hələ də azaldır və səthlər hələ də təmasda olsa belə, sürtünmə əmsalı demək olar ki, sıfıra bərabərdir.
Məsələn, qrafit möhürünün səthinin sahəsi 10 kvadrat düym və 1000 funt bağlama qüvvəsi varsa və qrafitin sürtünmə əmsalı 0,1-dirsə, hərəkəti başlatmaq üçün 100 funt qüvvə tələb olunur. Lakin məsaməli qrafitdən onun səthinə 100 psi xarici təzyiq mənbəyi ötürüldükdə, hərəkəti başlatmaq üçün əsasən sıfır qüvvə tələb olunur. Bu, iki üzün bir-birinə sıxılmasına və üzlərin fiziki təmasda olmasına baxmayaraq baş verir.
Turbo sənayesində məlum olan və təbii olaraq məsaməli olan alüminium oksidi və silikon karbidləri kimi qrafit, karbon və keramika kimi sadə daşıyıcı materiallar sinfi, buna görə də təmasda olmayan maye filmli yataklar olan xarici təzyiqli yataklar kimi istifadə edilə bilər. Təmasda olan möhür üzlərində baş verən tribologiyadan təmas təzyiqini və ya möhürün bağlanma qüvvəsini azaltmaq üçün xarici təzyiqin istifadə edildiyi hibrid funksiya mövcuddur. Bu, nasos operatoruna mexaniki möhürlərdən istifadə edərkən problemli tətbiqlər və daha yüksək sürətli əməliyyatlarla məşğul olmaq üçün nasosun xaricində bir şey tənzimləməyə imkan verir.
Bu prinsip həmçinin fırlanan obyektlərdə məlumat və ya elektrik cərəyanlarını çəkmək və ya söndürmək üçün istifadə edilə bilən fırçalara, kommutatorlara, həyəcanlandırıcılara və ya istənilən kontakt keçiriciyə də aiddir. Rotorlar daha sürətli fırlandıqca və tükənmə artdıqca, bu cihazları val ilə təmasda saxlamaq çətin ola bilər və onları vala qarşı tutan yay təzyiqini artırmaq çox vaxt lazımdır. Təəssüf ki, xüsusilə yüksək sürətli işləmə vəziyyətində, kontakt qüvvəsinin bu artması daha çox istilik və aşınmaya səbəb olur. Yuxarıda təsvir edilən mexaniki möhür üzlərinə tətbiq olunan eyni hibrid prinsip, stasionar və fırlanan hissələr arasında elektrik keçiriciliyi üçün fiziki təmasın tələb olunduğu yerlərdə də tətbiq oluna bilər. Xarici təzyiq, fırçanın və ya möhür üzünün fırlanan val ilə təmasda qalması üçün tələb olunan yay qüvvəsini və ya bağlanma qüvvəsini artırarkən dinamik interfeysdəki sürtünməni azaltmaq üçün hidravlik silindrdən gələn təzyiq kimi istifadə edilə bilər.
Yayımlanma vaxtı: 21 oktyabr 2023