โครงสร้างและการออกแบบการเลือกซีลทั่วไป

บทบาทของแมวน้ำและความสำคัญของแมวน้ำ

ในระบบส่งกำลังไฮดรอลิกและนิวแมติกและส่วนประกอบต่างๆ การทำงานของการวางอุปกรณ์ซีลและส่วนประกอบซีลคือการป้องกันการรั่วไหลของสื่อการทำงานและการบุกรุกของฝุ่นภายนอกและสิ่งแปลกปลอม องค์ประกอบที่ติดตั้งในอุปกรณ์ปิดผนึกและมีบทบาทในการปิดผนึกเรียกว่าซีล

เมื่อสื่อการทำงานของระบบส่งกำลังไฮดรอลิกและนิวแมติกไหลหรือถูกเก็บไว้ชั่วคราวในช่องของระบบและส่วนประกอบเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความดัน ไม่ต่อเนื่อง ความหนืดและปัจจัยอื่น ๆ สื่อการทำงานจำนวนเล็กน้อยจะข้ามขอบเขตของช่องและ ไหลออกจากช่องความดันสูงไปยังช่องความดันต่ำหรือโลกภายนอก และปรากฏการณ์ "การไหลออกข้ามพรมแดน" นี้เรียกว่าการรั่วไหล

การรั่วไหลแบ่งออกเป็นสองประเภท: การรั่วไหลภายในและการรั่วไหลภายนอก

"การรั่วไหลภายใน" หมายถึงการรั่วไหลของตัวกลางการทำงานภายในระบบหรือส่วนประกอบจากห้องแรงดันสูงไปยังห้องแรงดันต่ำ การรั่วไหลภายนอกคือการรั่วไหลจากภายในระบบหรือส่วนประกอบสู่โลกภายนอก

สำหรับระบบส่งกำลังไฮดรอลิก "การรั่วไหลภายใน" จะทำให้ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรของระบบลดลงอย่างมาก ซึ่งจะไปไม่ถึงแรงดันใช้งานที่ต้องการ ทำให้อุปกรณ์ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ การรั่วไหลภายนอกทำให้เกิดการสิ้นเปลืองสื่อในการทำงานและก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม และยังทำให้การทำงานของอุปกรณ์ล้มเหลวและอุบัติเหตุส่วนบุคคลอีกด้วย

สำหรับระบบส่งกำลังแบบนิวแมติก การรั่วไหลของก๊าซมักจะไม่ได้รับความสนใจเนื่องจากตัวกลางในการทำงานคืออากาศอัดและแรงดันใช้งานไม่สูง ในความเป็นจริงการรั่วไหลในระบบส่งกำลังนิวแมติกจะทำให้ความดันของระบบลดลง การใช้พลังงานเพิ่มขึ้น การกระทำที่ไม่เป็นระเบียบ หรือไม่สามารถสร้างแรงดันลบในระบบสุญญากาศได้ การรั่วในช่องไอดีของกระบอกสูบจะทำให้กระบอกสูบคืบคลานที่ความเร็วต่ำ เป็นต้น

การวิเคราะห์กลไกการปิดผนึก

การปิดผนึกแบบไดนามิกไม่สามารถพึ่งพาช่องว่างระหว่างพื้นผิวข้อต่อเพื่อให้เกิดการปิดผนึกได้ เนื่องจากยิ่งช่องว่างระหว่างพื้นผิวข้อต่อถูกปิดผนึกแน่นมากขึ้น ความต้านทานแรงเสียดทานของการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของพื้นผิวคู่ก็จะยิ่งมากขึ้น ส่งผลให้เกิดความร้อนของข้อต่อมากขึ้น พื้นผิวส่งผลต่อการก่อตัวของฟิล์มน้ำมันหล่อลื่นและทำให้ซีลล้มเหลวอย่างรวดเร็ว

ดังนั้นการศึกษากลไกของการปิดผนึกแบบไดนามิกจึงมุ่งเน้นไปที่กลไกการสร้างและรักษาฟิล์มน้ำมันหล่อลื่นระหว่างพื้นผิวข้อต่อเพื่อให้สามารถรักษาการปิดผนึกได้โดยไม่มีแรงเสียดทานมากเกินไป

การปิดผนึกแบบคงที่อาศัยการปิดช่องว่างระหว่างพื้นผิวข้อต่อเพื่อให้ได้ผลการปิดผนึก และไม่จำเป็นต้องพิจารณาถึงแรงเสียดทานและการสึกหรอ การรั่วซึมของพื้นผิวซีลจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุของแหวนซีล ความแม่นยำในการขึ้นรูป ความหยาบ และระดับการบีบอัดของพื้นผิวการผสมพันธุ์

ด้วยวัสดุเช่นยางและโลหะอ่อน จึงสามารถบีบอัดได้อย่างสมบูรณ์โดยใช้แรงกดเพียงเล็กน้อย จึงป้องกันการรั่วไหลของของไหล สำหรับแหวนรองโลหะที่แข็งกว่า บางครั้งการใช้แรงอัดขนาดใหญ่ไม่สามารถบีบอัดได้อย่างสมบูรณ์ ส่งผลให้การปิดผนึกไม่ดี แต่เช่นการลดความหยาบของพื้นผิว การเพิ่มพื้นที่สัมผัสที่แท้จริงของพื้นผิว ด้วยแรงอัดขนาดเล็กก็สามารถปรับปรุงได้เช่นกัน ประสิทธิภาพการปิดผนึก

เพื่อให้ซีลปิดผนึกภายใต้แรงดันของเหลว โดยปกติจะระบุค่าความดันจำกัดเฉพาะของซีลในการออกแบบ ซึ่งหมายถึงความดันเฉพาะเมื่อซีลสามารถรักษาความน่าเชื่อถือของซีลภายใต้แรงดันของเหลว

เมื่อพิจารณาถึงความสัมพันธ์เชิงคุณภาพระหว่างแรงการซีลและความดันภายใน (ความไม่เชิงเส้นเฉพาะที่) แรงการซีลเริ่มต้นควรเกินขีดจำกัดความดันเฉพาะซึ่งเท่ากับขีดจำกัดความดันเฉพาะในการใช้งานจริง เพื่อให้ปลอดภัยยิ่งขึ้นในการใช้งาน