pompa mangrupikeun salah sahiji pangguna segel mékanis panggedéna. Sakumaha namina, segel mékanis nyaéta segel tipe kontak, dibédakeun tina segel aerodinamis atanapi labirin non-kontak.Segel mékanisogé dicirikeun salaku segel mékanis anu saimbang atanapisegel mékanis anu teu saimbangIeu nujul kana sabaraha persén, upami aya, tekanan prosés anu tiasa sumping di tukangeun beungeut segel anu cicing. Upami beungeut segel henteu dipencet ngalawan beungeut anu muter (sapertos dina segel tipe pendorong) atanapi cairan prosés dina tekanan anu kedah disegel henteu diidinan dugi ka tukangeun beungeut segel, tekanan prosés bakal niup beungeut segel ka tukang sareng muka. Desainer segel kedah mertimbangkeun sadaya kaayaan operasi pikeun ngarancang segel kalayan gaya panutupan anu diperyogikeun tapi henteu seueur gaya anu ngajantenkeun unit anu dimuat dina beungeut segel dinamis nyiptakeun panas sareng karusakan anu seueur teuing. Ieu mangrupikeun kasaimbangan anu hipu anu ngajantenkeun atanapi ngarusak reliabilitas pompa.
segel dinamis nyanghareupan ku cara ngaktipkeun gaya muka tinimbang cara konvensional
ngimbangan gaya nutup, sakumaha anu dijelaskeun di luhur. Éta henteu ngaleungitkeun gaya nutup anu diperyogikeun tapi masihan desainer pompa sareng pangguna kenop sanés pikeun diputer ku cara ngamungkinkeun ngaleupaskeun atanapi ngabongkar permukaan segel, bari ngajaga gaya nutup anu diperyogikeun, sahingga ngirangan panas sareng karusakan bari ngalegaan kaayaan operasi anu mungkin.
Segel Gas Garing (DGS), sering dianggo dina kompresor, nyayogikeun gaya muka dina beungeut segel. Gaya ieu didamel ku prinsip bantalan aerodinamis, dimana alur pompa anu saé ngabantosan ngadorong gas tina sisi prosés tekanan tinggi segel, kana celah sareng meuntas beungeut segel salaku bantalan pilem cairan non-kontak.
Gaya muka bantalan aerodinamis tina beungeut segel gas garing. Kemiringan garis ngagambarkeun kaku dina celah. Catet yén celahna dina mikron.
Fenomena anu sami lumangsung dina bantalan oli hidrodinamik anu ngadukung kalolobaan kompresor sentrifugal ageung sareng rotor pompa sareng katingali dina plot ékséntrisitas dinamis rotor anu dipidangkeun ku Bently. Éfék ieu nyayogikeun eureun deui anu stabil sareng mangrupikeun unsur penting dina kasuksésan bantalan oli hidrodinamik sareng DGS. Segel mékanis henteu gaduh alur pompa anu saé anu tiasa dipendakan dina beungeut DGS aerodinamik. Meureun aya cara pikeun nganggo prinsip bantalan gas anu diteken sacara éksternal pikeun ngaleungitkeun gaya panutupan tinabeungeut segel mékaniss.
Plot kualitatif parameter bantalan pilem cairan dibandingkeun sareng rasio ékséntrisitas jurnal. Kakakuan, K, sareng redaman, D, minimum nalika jurnal aya di tengah bantalan. Nalika jurnal caket kana permukaan bantalan, kakakuan sareng redaman ningkat sacara dramatis.
Bantalan gas aerostatik anu diteken sacara éksternal nganggo sumber gas anu diteken, sedengkeun bantalan dinamis nganggo gerakan relatif antara permukaan pikeun ngahasilkeun tekanan celah. Téhnologi anu diteken sacara éksternal sahenteuna gaduh dua kaunggulan dasar. Kahiji, gas anu diteken tiasa diinjeksi langsung antara permukaan segel ku cara anu dikontrol tinimbang ngadorong gas kana celah segel ku alur pompa déét anu meryogikeun gerakan. Ieu ngamungkinkeun misahkeun permukaan segel sateuacan rotasi dimimitian. Sanaos permukaanana dihijikeun, éta bakal muka pikeun ngamimitian gesekan nol sareng eureun nalika tekanan diinjeksi langsung di antara aranjeunna. Salaku tambahan, upami segel panas, mungkin ku tekanan éksternal pikeun ningkatkeun tekanan kana permukaan segel. Celah teras bakal ningkat sacara proporsional sareng tekanan, tapi panas tina geseran bakal turun kana fungsi kubus celah. Ieu masihan operator kamampuan anyar pikeun ngungkit ngalawan generasi panas.
Aya kaunggulan séjén dina kompresor nyaéta teu aya aliran di sakuliah beungeut sapertos dina DGS. Sabalikna, tekanan pangluhurna aya di antara beungeut segel, sareng tekanan éksternal bakal ngalir ka atmosfir atanapi ventilasi ka hiji sisi sareng kana kompresor ti sisi anu sanés. Ieu ningkatkeun reliabilitas ku cara ngajaga prosés henteu asup kana celah. Dina pompa ieu panginten sanés kaunggulan sabab tiasa henteu dipikahoyong pikeun maksa gas anu tiasa dikomprés kana pompa. Gas anu tiasa dikomprés di jero pompa tiasa nyababkeun masalah kavitasi atanapi palu hawa. Nanging, bakal pikaresepeun upami gaduh segel anu henteu kontak atanapi bébas gesekan pikeun pompa tanpa kalemahan aliran gas kana prosés pompa. Naha mungkin pikeun gaduh bantalan gas anu diteken sacara éksternal kalayan aliran nol?
Kompensasi
Sadaya bantalan anu ditekenkeun sacara éksternal ngagaduhan sababaraha jinis kompensasi. Kompensasi mangrupikeun bentuk pangwatesan anu nahan tekanan deui dina cadangan. Bentuk kompensasi anu paling umum nyaéta panggunaan orifice, tapi aya ogé téknik kompensasi alur, léngkah sareng porous. Kompensasi ngamungkinkeun bantalan atanapi permukaan segel ngajalankeun caket babarengan tanpa noel, sabab beuki caket aranjeunna, beuki luhur tekanan gas di antara aranjeunna, anu ngajauhkeun permukaan.
Salaku conto, di handapeun bantalan gas kompensasi orifice datar (Gambar 3), rata-rata
Tekanan dina celah bakal sami sareng total beban dina bantalan dibagi ku luas beungeut, ieu mangrupikeun beban unit. Upami tekanan gas sumber ieu 60 pon per inci pasagi (psi) sareng beungeut gaduh luas 10 inci pasagi sareng aya 300 pon beban, bakal aya rata-rata 30 psi dina celah bantalan. Biasana, celahna bakal sakitar 0,0003 inci, sareng kusabab celahna alit pisan, aliran ngan ukur sakitar 0,2 kaki kubik standar per menit (scfm). Kusabab aya pangwates orifice sateuacan celah anu nahan tekanan deui dina cadangan, upami beban ningkat janten 400 pon celah bantalan dikirangan janten sakitar 0,0002 inci, ngawatesan aliran ngaliwatan celah ka handap 0,1 scfm. Kanaékan dina pangwatesan kadua ieu masihan pangwates orifice aliran anu cekap pikeun ngamungkinkeun tekanan rata-rata dina celah ningkat janten 40 psi sareng ngadukung beban anu ningkat.
Ieu mangrupikeun pandangan sisi cutaway tina bantalan hawa orifice has anu aya dina mesin pangukur koordinat (CMM). Upami sistem pneumatik kedah dianggap "bantalan kompensasi" éta kedah ngagaduhan pangwatesan di luhur pangwatesan celah bantalan.
Kompensasi Orifice vs. Pori
Kompensasi orifice mangrupikeun bentuk kompensasi anu paling seueur dianggo. Orifice has tiasa gaduh diaméter liang 0,010 inci, tapi kumargi ngeusian sababaraha inci pasagi daérah, éta ngeusian sababaraha kali langkung seueur daérah tibatan dirina sorangan, janten kecepatan gas tiasa luhur. Seringna, orifice dipotong sacara tepat tina rubi atanapi safir pikeun nyingkahan érosi ukuran orifice sahingga parobahan dina kinerja bantalan. Masalah sanésna nyaéta dina celah di handap 0,0002 inci, daérah di sakitar orifice mimiti nyekek aliran ka sésana beungeut, dina titik éta runtuhna pilem gas lumangsung. Hal anu sami kajantenan nalika angkat, sabab ngan ukur daérah orifice sareng alur naon waé anu sayogi pikeun ngamimitian angkat. Ieu mangrupikeun salah sahiji alesan utama bantalan tekanan éksternal henteu katingali dina rencana segel.
Ieu sanés masalah pikeun bantalan kompensasi porous, tapi kakuanana terus ningkat.
ningkat nalika beban ningkat sareng celahna ngirangan, sapertos kasus DGS (Gambar 1) sareng
bantalan oli hidrodinamik. Dina kasus bantalan porous anu diteken sacara éksternal, bantalan bakal aya dina mode gaya anu saimbang nalika tekanan input dikalikeun daérah éta sami sareng total beban dina bantalan. Ieu mangrupikeun kasus tribologis anu pikaresepeun sabab teu aya angkat atanapi celah hawa. Bakal aya aliran nol, tapi gaya hidrostatik tekanan hawa ngalawan permukaan counter di handapeun beungeut bantalan masih ngaleupaskeun total beban sareng ngahasilkeun koefisien gesekan anu ampir nol — sanaos beungeutna masih kontak.
Contona, upami beungeut segel grafit gaduh lega 10 inci pasagi sareng 1.000 pon gaya panutup sareng grafit gaduh koefisien gesekan 0,1, éta peryogi 100 pon gaya pikeun ngamimitian gerakan. Tapi kalayan sumber tekanan éksternal 100 psi anu dialirkeun ngaliwatan grafit porous ka beungeutna, dasarna moal aya gaya anu diperyogikeun pikeun ngamimitian gerakan. Ieu sanaos kanyataan yén masih aya 1.000 pon gaya panutup anu ngadeukeutkeun dua beungeut sareng beungeut éta aya dina kontak fisik.
Kelas bahan bantalan polos sapertos: grafit, karbon sareng keramik sapertos alumina sareng silikon-karbida anu dipikanyaho ku industri turbo sareng sacara alami keropos janten tiasa dianggo salaku bantalan tekanan éksternal anu mangrupikeun bantalan pilem cairan non-kontak. Aya fungsi hibrida dimana tekanan éksternal dianggo pikeun ngaleupaskeun tekanan kontak atanapi gaya panutupan segel tina tribologi anu lumangsung dina beungeut segel kontak. Ieu ngamungkinkeun operator pompa pikeun nyaluyukeun hal di luar pompa pikeun nungkulan aplikasi masalah sareng operasi kecepatan anu langkung luhur nalika nganggo segel mékanis.
Prinsip ieu ogé lumaku pikeun sikat, komutator, exciter, atanapi konduktor kontak naon waé anu tiasa dianggo pikeun nyandak data atanapi arus listrik kana atanapi mareuman objék anu muter. Nalika rotor muter langkung gancang sareng béak ningkat, hésé pikeun ngajaga alat-alat ieu tetep kontak sareng aci, sareng sering diperyogikeun pikeun ningkatkeun tekanan pegas anu nahan aranjeunna ngalawan aci. Hanjakalna, khususna dina kasus operasi kecepatan tinggi, paningkatan gaya kontak ieu ogé nyababkeun langkung seueur panas sareng karusakan. Prinsip hibrida anu sami anu diterapkeun kana permukaan segel mékanis anu dijelaskeun di luhur ogé tiasa diterapkeun di dieu, dimana kontak fisik diperyogikeun pikeun konduktivitas listrik antara bagian anu cicing sareng anu muter. Tekanan éksternal tiasa dianggo sapertos tekanan tina silinder hidrolik pikeun ngirangan gesekan dina antarmuka dinamis bari tetep ningkatkeun gaya pegas atanapi gaya nutup anu diperyogikeun pikeun ngajaga permukaan sikat atanapi segel tetep kontak sareng aci anu muter.
Waktos posting: 21-Okt-2023