Гидростатикалық пломба - Hydrostatic seal

Гидростатикалық тығыздағыш - бұл байланыссыз механикалық тығыздау күштер тепе-теңдігінде жұмыс істейді. Дәстүрліден айырмашылығы гидродинамикалық тығыздағыштар, Гидростатикалық тығыздағыштарда екі тығыздау беткейлері арасында теңдестірілген қысым аймағын құру үшін қолданылатын екі түрлі қысымды аймақ бар.[1] Екі қысым жүйесі тығыздағышты бірегей етеді, өйткені типтік механикалық тығыздағыштарда бір қысым аймағы бар, олар қысымның өсуіне әкеліп соқтырады, нәтижесінде тығыздағыш жұмыс істемейді. Тығыздау бетіндегі қысым тепе-теңдікке жеткеннен кейін, тығыздағыштың екі беті арасында сығылмайтын сұйықтық шығарылады. Сұйықтық тығыздағыш бетінің айналасында а рөлін атқаратын пленка жасайды жағармай және тығыздағыш арқылы өтетін зат үшін орта ретінде. Гидростатикалық пломбалар авиация саласында қолданылған; дегенмен, олар өте аз коммерциялық пайдалануды көрді, өйткені итбалықтар туралы минималды зерттеулер бар.

Қысым және жұмыс

Қысым жасалып, пломба біріктірілгеннен кейін, а тұтқыр тығыздағыштың екі беті арасында сұйықтық бөлініп, герметикалық тығыздау құруға көмектесетін жұқа қабыршақ пайда болады. Егер пломбаның ішіндегі қысым мөлшері артып, бет тақталары арасында артық қысым болса, екі бет бір-бірінен алшақтап, пломба ашыла бастайды. Керісінше, егер қысым түсіп кетсе және тығыздағышта қысым жеткіліксіз болса, онда екі тығыздағыш беткейлері бірігіп, гидростатикалық тығыздауыш пайда бола бастайды.[2] Жүйенің шығынын тығыздық ішіндегі қысым мөлшерін шектеу арқылы үлкен дәлдікпен басқаруға болады. Қысым аймақтары жасау үшін өзгертуге болады тепе-теңдік жалпы жүйеде аз ағып кетуге мүмкіндік беретін жүйе ішінде.

Тығыз бет

Тығыздағыштар екі қысым аймағын жүйеде тұрақты қысым аймағын ұстап тұруға көмектеседі. Тұрақты қысым тығыздағышты тұрақтандырады және екі тығыздағыштың жанасуына жол бермейді. Тығыздағыштардың екі бетінде де әр бетті тұрақтандыратын бетті бақылау ойықтары бар осьтік бағыт. Кішкене осьтік қозғалыс екі тығыздағыштың жанасуын және олардың түйісуін тудырады эрозия мөр басыла бастайды.[3]

Артқы бет тақтайшасы инъекция жүйесін орналастыратын кішкене тесіктен тұрады сығылмайтын жүйе арқылы сұйықтық. Сұйықтық тығыздағыштың ішіне енгеннен кейін, бүкіл ішкі жүйенің айналасында жұқа пленка жасайды. Фильмді жасағаннан кейін сұйықтықтар тығыздағыштан шығып, артқы бет тақтасына ағып кетеді, бұл жүйені салқындатады және артық қызудың пайда болуына жол бермейді.[4] Бұл сұйықтық циклы тығыздағыш жұмыс істеп тұрған кезде үздіксіз қайталанады.

Қолданбалар

Гидростатикалық мөрлер алғаш рет 1960 жылдардың басында герметизацияны бақылау үшін жасалды компрессор авиация саласындағы ауа. Жақында гидростатикалық тығыздағыштар тек компрессор өндірісінде қолданылды, өйткені гидродинамикалық тығыздағыштар қолдану мүмкіндігі әлдеқайда көп. Гидростатикалық пломбаның химия өнеркәсібінде үлкен әлеуеті бар, өйткені оны тасымалдау және пломбалау үшін қолдануға болады химиялық заттар. Алайда, химия өнеркәсібі өте қатаң ережелер орнатқан және пломбаның үнемі ағып кетуіне байланысты кейбір химиялық заттарға қолдануға болмайды.[1][5]

Гидростатикалық итбалықтардың ұрпақтары

Бірінші буын

Алғашқы гидростатикалық пломба токты ауыстыру үшін жасалған гидродинамикалық тығыздағыштар; бұған дейінгі гидродинамикалық пломбаларды жасау қымбатқа түсті және оларды жинау өте қиын болды. Бірінші буын гидростатикалық тығыздағыштар тығыздау бетінде тепе-теңдік орнату үшін екі қысым жүйесін қолданды. Мөрдің беткі қабаты жұмыс жасау үшін жасалған жоғары қысым шарттар, дегенмен мөрдің беткі қабаты басталды қылқалам кезінде нашарлайды стресс-тесттер. Бір рет аммиак (бірінші гидростатикалық пломбада қолданылатын сұйықтық) қосылды, екі тығыздағыш беттері бір-бірімен байланысқа түсіп, эрозия процесін бастайды. Содан кейін суық су сығылмайтын сұйықтық ретінде тексерілді, ол тұтқырлығын аммиак сияқты екі есе арттырды, бұл жақсы нәтиже көрсетті. Салқын су аммиактың тұтқырлығынан екі есе көп болғандықтан, су тығыздағыштардың бір-бірімен жанасуына жол бермей, жүйенің дұрыс жұмыс жасауына себеп болды.[2]

Бірінші ұрпақ: мәселелер

- жоғары қысым жағдайлары

- сұйықтықты үздіксіз циклде қайта өңдейді, тоқтап қалатын сұйықтық болуы мүмкін

- Белгілі бір жағдайларда итбалықтардың беткейлері азая бастады

Екінші буын

Екінші гидростатикалық пломба бірінші буын гидростатикалық тығыздау проблемаларын шешуге тырысу болды: пломбалардың эрозиясы, жоғары қысымның пайда болуы және тоқырау сұйықтық. Екінші буын гидростатикалық пломбалардың беткі қабаты қайта жасалған; тұмшапештерді тұрақтандыруға көмектесетін беткі бақылаудың жаңа ойықтары қосылды. Бет жағын бақылауға арналған ойықтардан бұрын тығыздағыштардың беткейлері болмады теңдестірілген және астында жылжи бастайды жоғары қысым шарттар. Қозғалысқа байланысты, тығыздағыштар жылжытылған кезде тығыздағыштардың беткі жақтары сәйкес келмеуі мүмкін және бұл пломбалардың беткі қабаттарының нашарлауына әкеліп соқтырады, нәтижесінде жарамсыз пломба пайда болады.[2]

Екінші буын: Жаңартулар

- жүйенің қателігінен туындаған бұралуды түзетуге тырысу

- тығыздағыш беттерінің тозуын болдырмайтын бетті басқаратын ойықтар қосылды

- сұйықтық қалатын барлық аймақтарды шешті тоқырау және бітеліп қалуы мүмкін

Проблемалар туындайды

Гидростатикалық пломбалар оның жалпы құрылымына байланысты оның құрамдас бөліктері нашарламай бірнеше жылға созылуы керек. Екі мөрдің беткейлері арасында ешқандай байланыс болмауы керек, әйтпесе мөрдің жағдайы нашарлай бастайды. Ағымдағы Гидродинамикалық тығыздағыштар уақыт өте келе нашарлай бастайды, өйткені екі бет әрқашан бір-бірімен байланыста болады.

Сонымен қатар, пломбаның беткейлерінің кез-келген сәйкес келмеуі оларды сүртуге әкеледі, олар басталады морф пломба беткейлерге түсіп, соңында бүкіл мөрдің құрылымдық тұрақсыздығына әкеледі. Изчак Эцион, зерттеушісі Льюис ғылыми-зерттеу орталығы, гидростатикалық пломбаның беткейлері сәйкес келмегенде не болатынын тексеру үшін эксперимент жүргізді. Эцион мөрдің сыртқы бетіне бағытталған жоғары қысым статикалық тұрақсыздықты тудыратынын, ал ішкі бетіне жоғары қысым тығыздағыштың орнықтылығын туғызатынын анықтады.[6] Одан басқа, осьтік сәйкес келмеу көлденең біліктің тік бағытта жылжуына әкелуі мүмкін; егер бұл сәйкессіздік ақаулық мөрдің пайда болуына алып келеді қалпына келтіру күші компоненттердің жылжуын түзету үшін жеткіліксіз.

Ағып кету

Мөрдің құрылымы проблеманы көтереді ағып кету жүйе ішінде. Екі бөлік арасында әрдайым минускулярлық алшақтық болғандықтан, ағып кету мәселесі әрқашан бар, дегенмен жүйенің құрылымы ағып кетуді өте дәл деңгейде басқаруға мүмкіндік береді.

Гидростатикалық тығыздағыштармен байланысты тағы бір мәселе - артық ағып кету, сайып келгенде, мөр құрылымының тозуына әкелуі мүмкін. Осьтік айналатын бет тығыздағышының арқасында кез-келген артық ағып кету деңгейі жоғары болады сұйықтық жылдамдығы ол бет плиталарында эрозияға ұшырауы мүмкін, бұл ақырында тығыздағыштың ақаулығына әкеледі.[2]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б «Гидростатикалық тығыздау». www.mcnallyinstitute.com. Алынған 2016-10-25.
  2. ^ а б c г. «Жоғары қысымның бұзылуына арналған кавитацияға төзімді гидростатикалық пломба» (PDF).
  3. ^ Проути, Уоррен Конрад; Бонд, Джон Кларк (26 мамыр, 1998), Гидростатикалық пломба, алынды 2016-11-03
  4. ^ Хайнен, Манфред (1986, 23 қыркүйек), Айналмалы білікті айналдыруға арналған гидростатикалық және гидродинамикалық тығыздауыш, алынды 2016-10-26
  5. ^ «Гидростатикалық пломба». www.mcnallyinstitute.com. Алынған 2016-11-04.
  6. ^ Etsion, Ижак (1976 ж. Қараша). «Радикалды бет тығыздағыштарындағы қысымсыз гидростатикалық қысым әсерлері» (PDF). ntrs.nasa.gov. Алынған 2016-10-29.