ชุดการบีบอัดส่งผลต่อประสิทธิภาพการปิดผนึกปะเก็นยางอย่างไร
ชุดอัดเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดแต่มักเข้าใจผิดในการออกแบบปะเก็นยาง แม้ว่าแรงดันการซีลเริ่มแรกจะเพียงพอ ชุดการบีบอัดที่มากเกินไปอาจทำให้สูญเสียแรงการซีล การรั่วไหล และความล้มเหลวของปะเก็นก่อนเวลาอันควรเมื่อเวลาผ่านไป
1. ชุดการบีบอัดคืออะไร?
ชุดการบีบอัด (%)วัดการเสียรูปถาวรของปะเก็นยางหลังจากถูกบีบอัดตามเวลาและอุณหภูมิที่กำหนด
ชุดการบีบอัด (%)=(H₀ − H₂) / (H₀ − H₁) × 100
ที่ไหน:
H₀=ความหนาดั้งเดิม
H₁=ความหนาที่บีบอัด
H₂=ความหนาหลังจากการคืนสภาพ
ความหมายทางวิศวกรรม:ค่าชุดการบีบอัดที่ต่ำกว่าบ่งชี้ถึงการคืนตัวของความยืดหยุ่นที่ดีขึ้นและอายุการใช้งานการซีลที่ยาวนานขึ้น
2. เหตุใดชุดการบีบอัดจึงมีความสำคัญในการใช้งานปะเก็น
- การสูญเสียแรงซีลภายใต้การบีบอัดคงที่-ในระยะยาว
- เพิ่มความเสี่ยงต่อการรั่วไหลในระบบแรงดันต่ำ-
- การฟื้นตัวไม่ดีหลังจากการปั่นจักรยานด้วยความร้อน
- ลดความทนทานต่อการคลายตัวของหน้าแปลนและการสั่นสะเทือน
สำคัญ:ปะเก็นที่มีแรงดันการซีลเริ่มต้นดีเยี่ยมแต่ชุดกำลังอัดสูงอาจเสียหายได้เร็วกว่าวัสดุที่นิ่มกว่าและคืนสภาพได้ดีกว่า
3. ค่าชุดการบีบอัดทั่วไปตามวัสดุ
| วัสดุ | สภาพการทดสอบ | ชุดการบีบอัด (%) | ประสิทธิภาพการปิดผนึก |
|---|---|---|---|
| เอ็นบีอาร์ | 70 องศา × 22 ชม | 15–30% | ดีสำหรับน้ำมันและเชื้อเพลิง |
| อีพีดีเอ็ม | 100 องศา × 22 ชม | 20–35% | ทนต่อสภาพอากาศได้ดีเยี่ยม |
| FKM (ไวตัน) | 150 องศา × 22 ชม | 10–25% | ความเสถียรในการปิดผนึกที่อุณหภูมิสูง- |
| ซิลิโคน (VMQ) | 150 องศา × 22 ชม | 25–45% | โหลดที่นุ่มนวลและไม่ดีในระยะยาว- |
| HNBR | 150 องศา × 22 ชม | 8–20% | มีความทนทานเป็นเลิศ |
4. ตัวอย่างการใช้งานจริง: ปะเก็นยางหน้าแปลน
กรณี: ปะเก็นท่อน้ำ EPDM
- วัสดุ: EPDM 70 Shore A
- การบีบอัดเริ่มต้น: 25%
- อุณหภูมิในการทำงาน: 60 องศา
- เวลาให้บริการ: 18 เดือน
ปัญหาที่สังเกตได้:
หลังจากการบีบอัดเป็นเวลานาน- การคืนความหนาของปะเก็นลดลงประมาณ 30% ส่งผลให้หน้าแปลนรั่วแม้จะมีแรงบิดของสลักเกลียวที่ถูกต้องก็ตาม
สารละลาย:การเปลี่ยน EPDM มาตรฐานด้วยคอมพาวนด์ EPDM -การบีบอัด-ต่ำ ช่วยลดการรั่วไหลและยืดอายุการใช้งานได้มากกว่า 2 เท่า
5. วิธีลดชุดการบีบอัดในการออกแบบปะเก็น
- เลือกวัสดุที่มีการเสียรูปถาวรต่ำกว่า (HNBR, FKM)
- Avoid over-compression (>30%)
- ควบคุมอุณหภูมิในการทำงาน
- ใช้ระบบการบ่มและสารตัวเติมที่เหมาะสม
- การออกแบบสำหรับการชดเชยการคลายตัวของหน้าแปลน
เคล็ดลับการออกแบบ:ประสิทธิภาพของชุดการบีบอัดควรได้รับการประเมินร่วมกับความแข็ง อุณหภูมิ และอายุการใช้งาน- ไม่ใช่เป็นพารามิเตอร์ตัวเดียว
บทสรุป
ชุดการบีบอัดจะกำหนดโดยตรงว่าปะเก็นยางสามารถรักษาแรงซีลเมื่อเวลาผ่านไปได้หรือไม่ สำหรับการซีลแบบคงที่-ในระยะยาว การเลือกคอมปาวน์ที่มีการบีบอัดต่ำมักจะมีความสำคัญมากกว่าการเพิ่มความแข็งหรือแรงบิดของโบลต์
