چه عواملی بر فیت تداخلی لب‌های آب‌بند اسکلت‌دار در کاربردهای مختلف تأثیر می‌گذارند؟

در سیستم‌های آب‌بندی، آب‌بند روغن اسکلت‌دار (که به آن آب‌بند محور دوار نیز می‌گویند) نقش حیاتی ایفا می‌کند. این قطعه نه تنها باید از نشت روان‌کننده‌ها جلوگیری کند، بلکه باید ورود آلاینده‌های خارجی مانند گرد و غبار و رطوبت را نیز مسدود نماید. هرچند بسیاری معتقدند که عملکرد آب‌بندی عمدتاً به مواد و طراحی ساختاری بستگی دارد، اما ماهیت واقعی آن در مکانیسم آب‌بندی در لب و طراحی مناسب فیت تداخلی نهفته است.

این مقاله به تجزیه و تحلیل سیستماتیک مکانیزم درزگیری و طراحی تداخل لب در درزگیر رویه فنی از دیدگاه کاربرد مهندسی می‌پردازد و به شما کمک می‌کند تا اشتباهات رایج در انتخاب و طراحی را اجتنب کنید.

پارامتر‌های ساختاری درزگیر‌های رویه

طراحی ساختاری درزگیر رویه به طور مستقیم بر عملکرد درزگیری و عمر مفید آن تأثیر می‌گذارد. جنبه‌های کلیدی شامل:

نوع لب

تک لب: مناسب کاربردهای عمومی درزگیری

دو لب (همراه با لب ضد گردوغبار): ایده‌آل برای محیط‌هایی که آلاینده خارجی مانند گرد و غبار، آب یا گِل وجود دارد

وجود فنر

با فنر (مثلاً Tc ، نوع TB): فراهم کردن پیش‌بار شعاعی مداوم، مناسب شرایط سرعت بالا یا فشار بالا

بدون فنر: در کاربردهای کم‌سرعت، کم‌فشار یا درزگیری ساکن استفاده می‌شود

زاویه و ضخامت لب: این پارامتر‌ها بر تشکیل فیلم روغن و توانایی بازگشت روغن تأثیر می‌گذارند و برای دستیابی به عملکرد درازشی حیاتی هستند.

تعریف و محدوده مرجع تداخل لب

تداخل لب به تفاوت ابعادی بین قطر داخلی آب‌بند در حالت آزاد و قطر واقعی شفت اشاره دارد. این مقدار فشار تماس بین لب و شفت را تعیین می‌کند و اساس عملکرد آب‌بندی را تشکیل می‌دهد.

محدوده مرجع معمولی (برای آب‌بندهای دوار استاندارد)

تداخل شعاعی (یک طرف): تقریباً ۰٫۲ تا ۰٫۴ میلی‌متر

تداخل مربوط به قطر: تقریباً ۰٫۴ تا ۰٫۸ میلی‌متر

طراحی مناسب تداخل، ضمن به حداقل رساندن اصطکاک و سایش، آب‌بندی مؤثر را تضمین می‌کند و در نتیجه عمر مفید را افزایش می‌دهد.

پارامتر‌های هم‌نصیبی و شرایط کاری

عوامل متعددی در عملکرد آب‌بندی در کاربردهای واقعی تأثیر قابل توجهی دارند:

زبری سطح شفت: Ra توصیه شده بین ۰٫۲ تا ۰٫۸ میکرومتر. سطوحی که بیش از حد زبر یا بیش از حد صاف باشند می‌توانند لایه روغن را ناپایدار کنند.

محدوده مجاز قطر شفت و هم‌مرکزی: باید مشخصات استاندارد را برآورده کند تا از سایش نامنظم جلوگیری شود.

سرعت و دمای کاری: شرایط سرعت بالا یا دمای بالا نیازمند انتخاب دقیق مواد و طراحی فاصله مناسب است.

ویژگی‌های محیط درزگیری: ویسکوزیته روغن و مواد افزودنی می‌توانند بر رفتار لایه روغن تأثیر بگذارند.

مکانیسم درزگیری: درزگیری لایه روغن دینامیکی

درزگیرهای اسکلتی تنها به فشار متراکم شده لب‌ها برای درزگیری متکی نیستند. بلکه از ت kếtنی چندین مکانیسم عمل می‌کنند:

فشار اولیه تماسی ایجاد شده توسط تداخل لب

تشکیل یک لایه نازک روغن بین لب و شفت چرخان

این لایه روغن اصطکاک را کاهش داده و ایجاد اثر پمپاکنی به سمت داخل می‌کند

فنر جبران‌سازی پیوسته سایش لب را فراهم می‌کند و تماس پایدار را حفظ می‌کند

این مکانیسم درزگیری فیلم روغن پویا، پایه اصلی عملکرد طولانی و قابل اعتماد است.

مسائل متداول ناشی از تداخل نامناسب

تداخل بیش از حد

افزایش اصطکاک و تولید گرما

سرعت سایش لب درزگیر و کوتاه‌تر شدن عمر سرویس

خرابی زودرس در شرایط سرعت بالا

تداخل ناکافی

فشار تماس ناکافی و درزگیری ضعیف

فیلم روغن ناپایدار که منجر به نشت یا پرتاب روغن می‌شود

جبران فنری ممکن است برای حفظ درزگیری کافی نباشد

بنابراین، باید تعادل دقیقی در تداخل ایجاد شود تا هم اثربخشی آب‌بندی و هم دوام آن تضمین گردد.

عوامل کلیدی مؤثر بر طراحی تداخل

سرعت شفت: در سرعت‌های بالا تداخل را کاهش دهید تا اصطکاک و تولید حرارت کاهش یابد

دمای کاری: در محیط‌های با دمای بالا به دلیل نرم‌تر شدن لاستیک، تداخل را کمی افزایش دهید

مایع آب‌بندی: سیالات با ویسکوزیته پایین به فشار تماس پایدارتری نیاز دارند

جنس لاستیک: لاستیک نیتریل برای طراحی‌های استاندارد مناسب است؛ فلوروالاستیک به تداخل دقیق‌تری نیاز دارد

وجود فنر: آب‌بندهای مجهز به فنر به تداخل بدنه وابستگی کمتری دارند و انطباق‌پذیری بیشتری ارائه می‌دهند

معمولی کاربرد سناریوهای

آب‌بندهای اسکلتی در کاربردهای آب‌بندی چرخشی زیر کاربرد گسترده‌ای دارند:

موتورهای خودرو، جعبه دنده و سیستم‌های پیشرانه الکتریکی

موتورهای صنعتی، پمپ‌ها و فن‌ها

گیربکس‌ها، شفت دیفرانسیل و انواع انتهای شفت‌های مکانیکی

در این محیط‌ها، آب‌بندی روغن نه تنها باید از نشت روان‌کننده جلوگیری کند، بلکه باید عملکرد پایداری را در شرایط سرعت بالا، دمای زیاد و فشار بالا حفظ کند.

عملکرد آب‌بندی یک آب‌بندی روغن سبک به ساختار لب مناسب و تداخل دقیق محاسبه‌شده بستگی دارد. این دو عامل با هم یک سیستم آب‌بندی فیلم روغن پایدار تشکیل می‌دهند که عملکرد کارآمد و قابل اعتماد تجهیزات را تضمین می‌کند.

در مهندسی عملی، توصیه می‌شود که هنگام طراحی و بررسی تداخل، شرایط کاری، ابعاد شفت و خواص مواد در نظر گرفته شوند. فقط از طریق طراحی علمی تداخل می‌توان تعادل بهینه بین قابلیت اطمینان آب‌بندی و عمر مفید را به دست آورد.

اگر در حال حاضر در زمینه انتخاب آب‌بندی روغن، بهینه‌سازی ساختار آب‌بندی یا رفع مشکلات نشتی هستید، لطفاً با ما تماس بگیرید. بیایید با هم راه‌حل‌های کارآمدتری را بررسی کنیم.