Viscoelasticity เป็นคุณสมบัติที่สำคัญในประสิทธิภาพของซีลหมุนหมุนซึ่งเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นในการใช้งานอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ในฐานะซัพพลายเออร์ของแมวน้ำหมุนหมุนการทำความเข้าใจคุณสมบัติ viscoelastic เหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจัดหาผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงที่ตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา
บทนำสู่แมวน้ำหมุนหมุน
ซีลหมุนหมุนใช้เพื่อป้องกันการรั่วไหลของของเหลว (เช่นน้ำมันไฮดรอลิกน้ำหรือน้ำมันหล่อลื่นอื่น ๆ ) ระหว่างการหมุนและชิ้นส่วนที่อยู่กับที่ในเครื่องจักร พวกเขามักพบในระบบไฮดรอลิกปั๊มอุตสาหกรรมและอุปกรณ์หมุน ซีลเหล่านี้จะต้องทนต่อสภาพการทำงานที่หลากหลายรวมถึงแรงกดดันสูงอุณหภูมิที่แตกต่างกันและความเร็วในการหมุน
Viscoelasticity: แนวคิดพื้นฐาน
Viscoelasticity เป็นคุณสมบัติที่ผสมผสานคุณสมบัติของวัสดุทั้งที่มีความหนืดและยืดหยุ่น วัสดุที่มีความหนืดเช่นน้ำผึ้งต้านทานการไหลและกระจายพลังงานเมื่อเปลี่ยนรูป ในทางกลับกันวัสดุที่ยืดหยุ่นเก็บพลังงานเมื่อเปลี่ยนรูปและกลับสู่รูปร่างดั้งเดิมของพวกเขาเมื่อแรงเปลี่ยนรูปถูกลบออก วัสดุ Viscoelastic แสดงพฤติกรรมทั้งสองพร้อมกัน
ในบริบทของแมวน้ำหมุนหมุนได้ Viscoelasticity มีบทบาทสำคัญในการปฏิบัติงานของพวกเขา เมื่อติดตั้งซีลและอยู่ภายใต้แรงดันและการหมุนมันจะเปลี่ยนรูป ธรรมชาติของวัสดุซีลที่มีความหนืดช่วยให้สามารถปรับให้เข้ากับความผิดปกติของพื้นผิวของชิ้นส่วนผสมพันธุ์เพื่อให้มั่นใจว่าซีลที่แน่นหนา ในขณะเดียวกันก็สามารถกระจายพลังงานที่เกิดขึ้นในระหว่างการเสียรูปลดความเสี่ยงของความล้มเหลวเมื่อยล้า
คุณสมบัติที่สำคัญ viscoelastic ของซีลหมุนหมุน
1. การผ่อนคลายความเครียด
การผ่อนคลายความเครียดคือการลดลงของความเครียดเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อวัสดุ viscoelastic ถูกเก็บไว้ที่ความเครียดคงที่ ในซีลหมุนหมุนการผ่อนคลายความเครียดเป็นคุณสมบัติที่สำคัญ เมื่อซีลได้รับการติดตั้งและบีบอัดบนพื้นผิวการผสมพันธุ์ในขั้นต้นมันจะออกแรงดันในปริมาณที่แน่นอน เมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากลักษณะของวัสดุ viscoelastic ความดันนี้จะค่อยๆลดลง
หากการผ่อนคลายความเครียดสูงเกินไปซีลอาจสูญเสียความสามารถในการรักษาซีลแน่นซึ่งนำไปสู่การรั่วไหลของของเหลว ดังนั้นสำหรับแมวน้ำหมุนหมุนจึงเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกวัสดุที่มีความเครียดที่เหมาะสม - ลักษณะการผ่อนคลาย ตัวอย่างเช่น,แมวน้ำหมุน PTFE ที่เต็มไปเป็นที่รู้จักสำหรับความเครียดที่ค่อนข้างต่ำ - อัตราการผ่อนคลายซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานการปิดผนึกระยะยาว
2. คืบคลาน
Creep เป็นเวลา - การเปลี่ยนรูปแบบขึ้นอยู่กับของวัสดุ viscoelastic ภายใต้โหลดคงที่ ในกรณีของแมวน้ำหมุนหมุนการคืบอาจทำให้ซีลเปลี่ยนรูปร่างค่อยๆเปลี่ยนไปตามกาลเวลา นี่อาจเป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่จำเป็นต้องใช้ขนาดการปิดผนึกที่แม่นยำ
วัสดุคืบสูงอาจนำไปสู่การปิดผนึกรูปร่างดั้งเดิมและไม่เหมาะสมทำให้เกิดการรั่วไหล วัสดุที่มีอัตราการคืบต่ำเป็นที่ต้องการสำหรับซีลหมุนหมุน ตัวอย่างเช่นซีลไฮดรอลิกหมุนมักจะทำจากวัสดุที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อลดการคืบทำให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพการปิดผนึกระยะยาว
3. hysteresis
Hysteresis คือความแตกต่างระหว่างอินพุตพลังงานในระหว่างการเสียรูปและการส่งออกพลังงานในระหว่างการกู้คืนของวัสดุ viscoelastic ในแมวน้ำหมุนโรตารี่ hysteresis เกี่ยวข้องกับการกระจายพลังงานในระหว่างกระบวนการปิดผนึก
เมื่อซีลถูกเปลี่ยนรูปในระหว่างการหมุนและการใช้งานแรงดันพลังงานจะถูกดูดซึมโดยวัสดุ ในช่วงการกู้คืนพลังงานบางส่วนจะถูกปล่อยออกมา แต่ไม่ใช่ทั้งหมด พลังงานที่ไม่ได้รับการกู้คืนจะกระจายเป็นความร้อน ฮิสเทรีซิสที่มากเกินไปสามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของซีลซึ่งอาจทำให้วัสดุลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นสำหรับแมวน้ำหมุนหมุนได้วัสดุที่มีฮิสเทรีซิสต่ำเป็นที่ต้องการเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคงและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นซีลแรงดันไฮดรอลิกหมุนได้รับการออกแบบให้มีคุณสมบัติฮิสเทรีซิสที่ดีที่สุดเพื่อจัดการกับการใช้งานที่มีความดันสูงและการหมุนสูง
อิทธิพลของสภาพการทำงานที่มีต่อคุณสมบัติ viscoelastic
1. อุณหภูมิ
อุณหภูมิมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติ viscoelastic ของซีลหมุนหมุน เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความหนืดของวัสดุ viscoelastic จะลดลงซึ่งหมายความว่าวัสดุจะกลายเป็นของเหลวมากขึ้น สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการผ่อนคลายความเครียดและอัตราการคืบ
ตัวอย่างเช่นที่อุณหภูมิสูงซีลอาจสูญเสียความสามารถในการรักษาความดันปิดผนึกที่จำเป็นเนื่องจากการผ่อนคลายความเครียดเพิ่มขึ้น ในทางกลับกันที่อุณหภูมิต่ำวัสดุอาจเปราะมากขึ้นลดความสามารถในการปรับให้เข้ากับความผิดปกติของพื้นผิว ดังนั้นเมื่อเลือกซีลหมุนหมุนจึงจำเป็นที่จะต้องพิจารณาช่วงอุณหภูมิในการทำงานและเลือกวัสดุที่สามารถรักษาคุณสมบัติ viscoelastic ภายในช่วงนั้น
2. ความดัน
ความดันที่ใช้กับซีลหมุนหมุนยังส่งผลต่อคุณสมบัติของ viscoelastic แรงกดดันที่สูงขึ้นอาจทำให้เกิดการเสียรูปมากขึ้นของซีลซึ่งสามารถเพิ่มการผ่อนคลายความเครียดและอัตราการคืบ นอกจากนี้แรงกดดันสูงสามารถสร้างพลังงานได้มากขึ้นในระหว่างการเสียรูปเพิ่มผลกระทบของฮิสเทรีซิส
ในการใช้งานที่มีความต้องการแรงดันสูงเช่นในระบบไฮดรอลิกซีลแรงดันไฮดรอลิกหมุนได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อเงื่อนไขเหล่านี้ แมวน้ำเหล่านี้ทำจากวัสดุที่สามารถรักษาคุณสมบัติ viscoelastic ภายใต้แรงกดดันสูงเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการปิดผนึกที่เชื่อถือได้
3. ความเร็วในการหมุน
ความเร็วในการหมุนเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อคุณสมบัติ viscoelastic ของซีลหมุนหมุน ด้วยความเร็วในการหมุนสูงซีลจะได้รับรอบการเสียรูปบ่อยขึ้น สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การกระจายพลังงานที่เพิ่มขึ้นและความเครียดที่สูงขึ้นในวัสดุซีล
คุณสมบัติ viscoelastic ของวัสดุซีลจำเป็นต้องสามารถทนต่อการเสียรูปแบบวัฏจักรเหล่านี้โดยไม่ต้องย่อยสลายอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่นหากอัตราความเครียด - อัตราการผ่อนคลายสูงเกินไปด้วยความเร็วในการหมุนสูงซีลอาจไม่สามารถรักษาซีลที่เหมาะสมได้ ดังนั้นสำหรับแอปพลิเคชันความเร็วสูงจึงเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกซีลที่มีลักษณะ viscoelastic ที่เหมาะสม
การเลือกวัสดุสำหรับซีลหมุนหมุนตามคุณสมบัติ viscoelastic
ทางเลือกของวัสดุสำหรับซีลหมุนหมุนเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากวัสดุที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติ viscoelastic ที่แตกต่างกัน วัสดุทั่วไปบางอย่างที่ใช้สำหรับซีลหมุนหมุน ได้แก่ ยาง, PTFE และโพลียูรีเทน
ซีลยางเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับให้เข้ากับความผิดปกติของพื้นผิว อย่างไรก็ตามพวกเขาอาจมีความเครียดค่อนข้างสูง - การผ่อนคลายและอัตราการคืบโดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง ซีลยูรีเทนมีความต้านทานต่อการเสียดสีที่ดีและความแข็งแรงเชิงกล แต่คุณสมบัติ viscoelastic ของพวกเขาอาจได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและการสัมผัสทางเคมี
PTFE - ซีลที่ใช้เช่นแมวน้ำหมุน PTFE ที่เต็มไปมักจะเป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่มีแรงเสียดทานต่ำความต้านทานทางเคมีและคุณสมบัติ viscoelastic ที่ดี วัสดุ PTFE ที่เติมเต็มสามารถออกแบบให้มีความเครียดต่ำ - อัตราการผ่อนคลายทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานการปิดผนึกระยะยาว
ความสำคัญของคุณสมบัติ viscoelastic ในแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน
1. ระบบไฮดรอลิก
ในระบบไฮดรอลิกซีลหมุนหมุนจะใช้เพื่อป้องกันการรั่วไหลของของเหลวไฮดรอลิก คุณสมบัติ viscoelastic ของซีลมีความสำคัญต่อการรักษาซีลที่แน่นหนาภายใต้แรงกดดันสูงและอุณหภูมิที่แตกต่างกันซีลไฮดรอลิกหมุนจำเป็นต้องสามารถปรับให้เข้ากับความขรุขระของพื้นผิวของกระบอกสูบไฮดรอลิกและเพลาและในเวลาเดียวกันต้านทานการผ่อนคลายความเครียดและคืบเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้
2. ปั๊มอุตสาหกรรม
ปั๊มอุตสาหกรรมมักจะต้องใช้ซีลหมุนหมุนเพื่อป้องกันการรั่วไหลของของเหลวที่สูบฉีด ซีลเหล่านี้อยู่ภายใต้แรงกดดันที่แตกต่างกันและความเร็วในการหมุนขึ้นอยู่กับการออกแบบปั๊ม คุณสมบัติ viscoelastic ของซีลช่วยให้พวกเขารักษาซีลที่เหมาะสมในระหว่างการทำงานของปั๊มลดความเสี่ยงของการสูญเสียของเหลวและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของปั๊ม
3. อุปกรณ์หมุน
ในอุปกรณ์หมุนทั่วไปเช่นมอเตอร์และกระปุกเกียร์ซีลหมุนหมุนจะใช้เพื่อปกป้องส่วนประกอบภายในจากฝุ่นสิ่งสกปรกและการเข้าของเหลว ธรรมชาติของวัสดุซีลนั้นช่วยให้สอดคล้องกับชิ้นส่วนที่หมุนและอยู่กับที่ทำให้มั่นใจได้ว่าซีลที่เชื่อถือได้แม้ภายใต้เงื่อนไขแบบไดนามิก
บทสรุป
คุณสมบัติ Viscoelastic ของแมวน้ำหมุนหมุนมีความสำคัญสูงสุดต่อประสิทธิภาพของพวกเขาในการใช้งานอุตสาหกรรมต่างๆ การผ่อนคลายความเครียดคืบคลานและฮิสเทรีซิสเป็นคุณสมบัติที่สำคัญ viscoelastic ที่จำเป็นต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบเมื่อเลือกวัสดุซีล สภาพการทำงานรวมถึงอุณหภูมิความดันและความเร็วในการหมุนมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติเหล่านี้
ในฐานะซัพพลายเออร์ของแมวน้ำหมุนหมุนเราเข้าใจถึงบทบาทที่สำคัญที่คุณสมบัติ viscoelastic เล่นในประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ของเรา เรานำเสนอที่หลากหลายแมวน้ำหมุน PTFE ที่เต็มไป-ซีลไฮดรอลิกหมุน, และซีลแรงดันไฮดรอลิกหมุนที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา
หากคุณต้องการแมวน้ำหมุนหมุนแบบโรตารี่ที่มีคุณภาพสูงสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณเราขอแนะนำให้คุณติดต่อเราสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและเพื่อหารือเกี่ยวกับความต้องการของคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการเลือกแมวน้ำที่เหมาะสมที่สุดตามคุณสมบัติ viscoelastic และเกณฑ์ประสิทธิภาพอื่น ๆ
การอ้างอิง
- Ferry, JD "คุณสมบัติ Viscoelastic ของโพลีเมอร์" John Wiley & Sons, 1980
- Lipatov, Yu S. และ Sergeyev, VA "ความหนืดของโพลีเมอร์และระบบพอลิเมอร์ที่เต็มไปด้วย" Springer, 1983
- Tabor, D. "แรงเสียดทานและการสึกหรอของวัสดุ" John Wiley & Sons, 1981