بعد از این‌که پکینگ در حفره مخصوص آب‌بندی قرار داده شد، توسط پیچ‌های «گلند» (Gland) یا همان شیار آب‌بندی، به صورت محوری فشرده می‌شود. به هنگام حرکت نسبی شفت و پکینگ و به دلیل پلاستیسیته پکینگ، نیرویی شعاعی ایجاد و سبب تماس پکینک با شفت خواهد شد. در همین زمان، ماده روان‌کار نیز لایه نازک روغنی در سطح تماس ایجاد می‌کند که به آن «اثر یاتاقان» (Bearing Effect) می‌گویند. در فرورفتگی‌هایی که تماس ایجاد نشده است، شیاری روغنی ایجاد خواهد شد. بنابراین، بخش‌های تماسی و غیرتماسی، شکلی مارپیچ را ایجاد می‌کنند که نقش مهمی در جلوگیری از نشتی سیالات دارند و اساس عملکرد پکنیگ نیز بر اساس همین لایه‌های نازک و شکل‌های مارپیچ بنا شده است.
یک آب‌بندی خوب، اثر یاتاقان و «مارپیچی» (Labyrinth) را به خوبی حفظ می‌کند که برای این کار باید فشردگی و روغن‌کاری مناسبی داشته باشیم. اگر روغن‌کاری به خوبی انجام نگرفته باشد یا این‌که فشردگی زیادی داشته باشیم، لایه روغنی به خوبی تشکیل نمی‌شود و بین شفت و «پرکننده» (Filler)، اصطکاکی بدون روغن پدید می‌آید که سبب بروز مشکل در شفت و خوردگی می‌شود.
پکینگ‌ها را می‌توان به دو دسته کلی تقسیم‌بندی کرد که در ادامه به توضیح آن خواهیم پرداخت.
«درزگیر نواری» (Felt Seal) همانطور که از نام آن پیداست، شامل نوارهایی است که در درون شیار و پوسته آب‌بند قرار می‌گیرند. در آب‌بندهای تماسی، این نوع از آب‌بندی به عنوان ساده‌ترین روش برای جلوگیری از نشتی روغن استفاده می‌شود و در موتورهایی با سرعت، دما و فشار پایین کاربرد دارد. آب‌بندهای نواری همچنین به عنوان محافظ گرد و غبار نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند اما برای آب‌بندی گازها مناسب نیستند.
زمانیکه از نوارهای درزگیر برای آب‌بندی مایعات استفاده می‌کنیم، هرقدر ویسکوزیته بالاتری داشته باشیم، آب‌بندی نیز بهتر خواهد بود. برای سیالاتی با ویسکوزیته پایین همچون نفت سفید، آب‌بندی بسیار ضعیفی خواهیم داشت. در صورت استفاده از درزگیرهای نواری، سرعت حرکت شفت باید پایین‌تر از ۳ متر بر ثانیه باشد. حتی در صورت استفاده از نوارهایی با کیفیت بسیار بالا، سرعت شفت نمی‌تواند بیش از ۱۰ متر بر ثانیه باشد. البته در صورتیکه قطر شفت مشخص باشد می‌توان این سرعت را به «دور در دقیقه» (rpm) تبدیل کرد.
البته در صورتیکه سطح شفت، صیقلی و روغن‌کاری مناسبی داشته باشیم، در صورت بهره‌گیری از نوارهای درزگیر با کیفیت، در مواردی می‌توان در سرعت‌هایی تا 20 متر بر ثانیه نیز به آب‌بندی مناسبی رسید. دمای این تجهیزات به طور معمول بیشتر از ۹۰ درجه سانتی‌گراد نخواهد بود و فشار عملیاتی نیز برابر با فشار اتمسفریک است.
نوع دیگری که استفاده بیشتری نیز دارند «پکینگ» (Packing Seal) نام دارد که در دما و فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور مثال، پکینگ روغنی آزبستی می‌تواند آب‌بندی مناسبی را تا فشار و دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد فراهم کند. البته این نوع از پکینگ باید در سرعت‌هایی پایین مورد استفاده قرار بگیرند. زمانی که در یک پمپ آب از پکینگ استفاده می‌کنیم، سرعت پمپ نباید بیشتر از ۶ متر بر ثانیه باشد چراکه این نوع آب‌بندها در برابر خوردگی مقاوم نیستند و سطح تماس شفت و پکینگ و همچنین فشار آن بر روی شفت بسیار زیاد است و در نتیجه، خوردگی بالایی را بوجود می‌آورد.
اگر فشار عملیاتی بالایی داشته باشیم، پیچ‌های دستگاه باید با گشتاور بالاتری بسته شوند تا نیروی پکینگ بر روی شفت افزایش یابد و از این طریق، از نشتی جلوگیری شود. در این زمان سرعت شفت باید کاهش پیدا کند چراکه سرعت شفت و فشار با یکدیگر مرتبط هستند. زمانی که فشار پایین باشد، سرعت را می‌توان بالاتر برد اما زمانی که فشار بالایی داشته باشیم، سرعت باید به حدی پایین بیاید تا آب‌بندی در شرایط فشار بالا دچار مشکل نشود.
به طور کلی دلیل نشتی پکینگ را باید در دمای بالای حاصل از اصطکاک جستجو کرد که سبب می‌شود برخی از قطعات پکینگ دچار تبخیر یا سوختگی شوند و نشتی بوجود بیاید. در چنین مواردی باید پکینگ تعویض و پکینگ جدیدی جایگزین شود. پکینگ‌ها بسیار ارزان‌قیمت هستند و گزینه‌ای اقتصادی در مقایسه با سایر آب‌بندها به شمار می‌آیند. با این وجود، حجم و وزن پکینگ‌ها نسبت به سایر آب‌بندها بسیار بیشتر است.
از آن‌جایی که مدل‌سازی حرکتی در طراحی‌های مکانیکی و دینامیکی از اهمیت بالایی برخوردار است، «فرادرس» اقدام به انتشار فیلم آموزش شبیه سازی سیستم های مکانیکی در Simscape Multibody سیمیولینک متلب کرده که لینک آن در ادامه آمده است.
پکینگ چیست
یک آب‌بندی خوب، اثر یاتاقان و «مارپیچی» (Labyrinth) را به خوبی حفظ می‌کند که برای این کار باید فشردگی و روغن‌کاری مناسبی داشته باشیم. اگر روغن‌کاری به خوبی انجام نگرفته باشد یا این‌که فشردگی زیادی داشته باشیم، لایه روغنی به خوبی تشکیل نمی‌شود و بین شفت و «پرکننده» (Filler)، اصطکاکی بدون روغن پدید می‌آید که سبب بروز مشکل در شفت و خوردگی می‌شود.
انواع پکینگ
پکینگ‌ها را می‌توان به دو دسته کلی تقسیم‌بندی کرد که در ادامه به توضیح آن خواهیم پرداخت.
درزگیر نواری
«درزگیر نواری» (Felt Seal) همانطور که از نام آن پیداست، شامل نوارهایی است که در درون شیار و پوسته آب‌بند قرار می‌گیرند. در آب‌بندهای تماسی، این نوع از آب‌بندی به عنوان ساده‌ترین روش برای جلوگیری از نشتی روغن استفاده می‌شود و در موتورهایی با سرعت، دما و فشار پایین کاربرد دارد. آب‌بندهای نواری همچنین به عنوان محافظ گرد و غبار نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند اما برای آب‌بندی گازها مناسب نیستند.
زمانیکه از نوارهای درزگیر برای آب‌بندی مایعات استفاده می‌کنیم، هرقدر ویسکوزیته بالاتری داشته باشیم، آب‌بندی نیز بهتر خواهد بود. برای سیالاتی با ویسکوزیته پایین همچون نفت سفید، آب‌بندی بسیار ضعیفی خواهیم داشت. در صورت استفاده از درزگیرهای نواری، سرعت حرکت شفت باید پایین‌تر از ۳ متر بر ثانیه باشد. حتی در صورت استفاده از نوارهایی با کیفیت بسیار بالا، سرعت شفت نمی‌تواند بیش از ۱۰ متر بر ثانیه باشد. البته در صورتیکه قطر شفت مشخص باشد می‌توان این سرعت را به «دور در دقیقه» (rpm) تبدیل کرد.
البته در صورتیکه سطح شفت، صیقلی و روغن‌کاری مناسبی داشته باشیم، در صورت بهره‌گیری از نوارهای درزگیر با کیفیت، در مواردی می‌توان در سرعت‌هایی تا 20 متر بر ثانیه نیز به آب‌بندی مناسبی رسید. دمای این تجهیزات به طور معمول بیشتر از ۹۰ درجه سانتی‌گراد نخواهد بود و فشار عملیاتی نیز برابر با فشار اتمسفریک است.
نوع دیگری که استفاده بیشتری نیز دارند «پکینگ» (Packing Seal) نام دارد که در دما و فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور مثال، پکینگ روغنی آزبستی می‌تواند آب‌بندی مناسبی را تا فشار و دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد فراهم کند. البته این نوع از پکینگ باید در سرعت‌هایی پایین مورد استفاده قرار بگیرند. زمانی که در یک پمپ آب از پکینگ استفاده می‌کنیم، سرعت پمپ نباید بیشتر از ۶ متر بر ثانیه باشد چراکه این نوع آب‌بندها در برابر خوردگی مقاوم نیستند و سطح تماس شفت و پکینگ و همچنین فشار آن بر روی شفت بسیار زیاد است و در نتیجه، خوردگی بالایی را بوجود می‌آورد.
اگر فشار عملیاتی بالایی داشته باشیم، پیچ‌های دستگاه باید با گشتاور بالاتری بسته شوند تا نیروی پکینگ بر روی شفت افزایش یابد و از این طریق، از نشتی جلوگیری شود. در این زمان سرعت شفت باید کاهش پیدا کند چراکه سرعت شفت و فشار با یکدیگر مرتبط هستند. زمانی که فشار پایین باشد، سرعت را می‌توان بالاتر برد اما زمانی که فشار بالایی داشته باشیم، سرعت باید به حدی پایین بیاید تا آب‌بندی در شرایط فشار بالا دچار مشکل نشود.
به طور کلی دلیل نشتی پکینگ را باید در دمای بالای حاصل از اصطکاک جستجو کرد که سبب می‌شود برخی از قطعات پکینگ دچار تبخیر یا سوختگی شوند و نشتی بوجود بیاید. در چنین مواردی باید پکینگ تعویض و پکینگ جدیدی جایگزین شود. پکینگ‌ها بسیار ارزان‌قیمت هستند و گزینه‌ای اقتصادی در مقایسه با سایر آب‌بندها به شمار می‌آیند. با این وجود، حجم و وزن پکینگ‌ها نسبت به سایر آب‌بندها بسیار بیشتر است.
از آن‌جایی که مدل‌سازی حرکتی در طراحی‌های مکانیکی و دینامیکی از اهمیت بالایی برخوردار است، «فرادرس» اقدام به انتشار فیلم آموزش شبیه سازی سیستم های مکانیکی در Simscape Multibody سیمیولینک متلب کرده که لینک آن در ادامه آمده است.
پکینگ چیست
- سه شنبه ۱۱ مرداد ۰۱ ۱۶:۱۶ ۵ بازديد
- ۰ ۰
- ۰ نظر