כיצד לבחור את עיצוב החותם המכני

באוגוסט 03,2021

הבחירה בסוג מבנה החותם המכני היא שלב חשוב בתהליך התכנון, יש לחקור תחילה:
1.פרמטרי עבודה -לחץ מדיה, טמפרטורה, קוטר פיר ומהירות.
2. מאפיינים בינוניים – ריכוז, צמיגות, קאוסטיות, עם או בלי חלקיקים מוצקים וזיהומי סיבים, בין אם קל לאידוי או להתגבשות.
3. מאפייני הפעלת המארח ותנאי הסביבה - פעולה מתמשכת או לסירוגין; המארח מותקן בחדר או חשוף; תכונות האווירה שמסביב ושינויי הטמפרטורה.
4. מארח החותם כדי לאפשר דרישות דליפה, כיוון דליפה (דליפה פנימית או דליפה חיצונית); דרישות חיים ואמינות.
5. מארח על גודל הגבלות מבנה החותם.
6. יציבות תהליך תפעול וייצור.
ראשית, על פי פרמטרי העבודה P, V, T בחירת:

כאן P הוא הלחץ הבינוני בחלל החותם. בהתאם לגודל ערך P, ניתן לקבוע תחילה אם לבחור במבנה מאוזן וכן במידת האיזון. לצמיגות בינונית גבוהה, סיכה טובה, p ≤ 0.8MPa, או צמיגות נמוכה, סיכה ירודה של המדיום, p ≤ 0.5MPa, בדרך כלל משתמשים במבנה לא מאוזן. כאשר ערך ה-p חורג מהטווח הנ"ל, יש לקחת בחשבון את המבנה המאוזן. כאשר P ≥ 15MPa, המבנה המאוזן הכללי חד-קצה קשה לעמוד בדרישות האיטום, הפעם ניתן להשתמש באטם רב-טרמינלי סדרתי.
U היא המהירות ההיקפית של הקוטר הממוצע של משטח האיטום, וקובעת אם האלמנט האלסטי מסתובב עם הציר לפי ערך הערך של U, כלומר באמצעות מבנה סיבובי או קפיץ מסוג קפיץ. בדרך כלל U פחות מ 20-30m/s ניתן להשתמש בסיבוב מסוג קפיץ, תנאי מהירות גבוהים יותר, בשל האיכות הלא מאוזנת של החלקים המסתובבים בקלות להוביל לרטט חזק, עדיף להשתמש במבנה סטטי קפיץ. אם הערך של P ו-U שניהם גבוהים, שקול את השימוש במבנה הידרודינמי.
T מתייחס לטמפרטורת המדיום בתא האטום, על פי גודל T כדי לקבוע את חומר טבעת האיטום העזר, שיטת קירור משטח האיטום ומערכת העזר שלו. טמפרטורת T בטווח 0-80 ℃, טבעת העזר היא בדרך כלל נבחרה O-ring גומי ניטריל; T בין -50 - +150 ℃, בהתאם לחוזק הקורוזיבי של המדיה, הבחירה של גומי פלואור, גומי סיליקון או טבעת מילוי אריזה PTFE זמינה. כאשר הטמפרטורה נמוכה מ-50 או גבוה מ-150 ℃, גומי ופולי-טטרפלואוראתילן יפיקו התפרקות בטמפרטורה נמוכה או התיישנות בטמפרטורה גבוהה, הפעם ניתן להשתמש במבנה מפוח מתכת. כאשר העכירות של המדיום גבוהה מ-80 ℃, בדרך כלל יש צורך להתייחס אליו כעל הגבוה הטמפרטורה בשדה האיטום, ויש לנקוט באמצעי הקירור המתאימים.

משני, בחירה לפי מאפייני מדיה:
מדיום חלש קורוזיבי, השתמש בדרך כלל באטם מכני מובנה, סוף מצב הכוח וכיוון דליפת המדיה סביר יותר בהשוואה לסוג החיצוני. עבור מדיה קורוזיבית חזקה, מכיוון שהבחירה בחומר הקפיץ קשה יותר, אתה יכול להשתמש אטם מכני חיצוני או פולי-טטרה-פלואורואתילן, אך ישים בדרך כלל רק בטווח P ≤ 0.2-0.3MPa. קל להתגבש, קל להתמצקות ומדיום בעל צמיגות גבוהה, יש להשתמש במבנה סיבובי קפיץ יחיד. מכיוון שקפיצים קטנים נסתמים בקלות במוצקים, מדיה בעלת צמיגות גבוהה יגרום לחסימת תנועת פיצוי צירית קפיצית קטנה. חומר דליק, נפיץ, רעיל, על מנת להבטיח שהמדיה לא תדלוף, יש להשתמש במבנה דו-קצותי עם חומר איטום (נוזל בידוד).
על פי פרמטרי העבודה לעיל ומאפייני המדיה של המבנה הנבחר הוא לעתים קרובות רק תוכנית ראשונית, הקביעה הסופית חייבת לקחת בחשבון גם את המאפיינים של המארח וכמה דרישות מיוחדות לאיטום. לדוגמה, המארח על הספינה לפעמים ב על מנת להשיג שטח יעיל יותר, גודל החותם ומיקום ההתקנה נעשים לרוב דרישות מחמירות מאוד. דוגמה נוספת היא הצוללת על משאבת הניקוז, בצוללת עליות וירידות, הלחץ משתנה מאוד. במקרים אלו , לא ניתן לבחור את המבנה הסטנדרטי על בסיס קבוע, אך חייב להיות מתוכנן במיוחד לתנאי העבודה הספציפיים, ולנקוט באמצעים הדרושים