पम्पहरू मेकानिकल सिलहरूको सबैभन्दा ठूलो प्रयोगकर्ताहरू मध्ये एक हुन्। नामले सुझाव दिए जस्तै, मेकानिकल सिलहरू सम्पर्क-प्रकारका सिलहरू हुन्, जुन वायुगतिकीय वा भूलभुलैया गैर-सम्पर्क सिलहरूबाट भिन्न हुन्छन्।मेकानिकल सिलहरूसन्तुलित मेकानिकल सिल वा को रूपमा पनि चित्रण गरिन्छअसंतुलित यांत्रिक छाप। यसले स्थिर सिल फेस पछाडि कति प्रतिशत, यदि कुनै छ भने, प्रक्रिया दबाब आउन सक्छ भन्ने कुरा जनाउँछ। यदि सिल फेसलाई घुम्ने अनुहार (पुशर-प्रकारको सिलमा जस्तै) विरुद्ध धकेलिएको छैन वा सिल गर्न आवश्यक पर्ने दबाबमा प्रक्रिया तरल पदार्थलाई सिल फेस पछाडि जान अनुमति छैन भने, प्रक्रिया दबाबले सिल फेसलाई पछाडि उडाएर खोल्नेछ। सिल डिजाइनरले आवश्यक बन्द बलको साथ सिल डिजाइन गर्न सबै सञ्चालन अवस्थाहरू विचार गर्न आवश्यक छ तर यति धेरै बल होइन कि गतिशील सिल फेसमा एकाइ लोड गर्दा धेरै गर्मी र पहिरन सिर्जना हुन्छ। यो एक नाजुक सन्तुलन हो जसले पम्प विश्वसनीयता बनाउँछ वा तोड्छ।
गतिशील सिलले परम्परागत तरिकाको सट्टा खोल्ने बल सक्षम पारेर अनुहार बनाउँछ
माथि वर्णन गरिएझैं बन्द हुने बललाई सन्तुलनमा राख्दै। यसले आवश्यक बन्द हुने बललाई हटाउँदैन तर पम्प डिजाइनर र प्रयोगकर्तालाई सिलको अनुहारको तौल घटाएर वा अनलोड गरेर घुमाउन अर्को घुँडा दिन्छ, आवश्यक बन्द हुने बल कायम राख्दै, यसरी सम्भावित सञ्चालन अवस्थाहरूलाई फराकिलो बनाउँदै गर्मी र पहिरन कम गर्छ।
सुख्खा ग्यास सिल (DGS)कम्प्रेसरहरूमा प्रायः प्रयोग हुने, सिलको अनुहारहरूमा खोल्ने बल प्रदान गर्दछ। यो बल वायुगतिकीय असर सिद्धान्तद्वारा सिर्जना गरिएको हो, जहाँ राम्रो पम्पिङ ग्रूभहरूले सिलको उच्च-दबाव प्रक्रिया पक्षबाट, खाली ठाउँमा र सिलको अनुहारमा गैर-सम्पर्क तरल फिल्म असरको रूपमा ग्यासलाई प्रोत्साहित गर्न मद्दत गर्दछ।
ड्राई ग्यास सिल फेसको एरोडायनामिक बेयरिङ ओपनिङ फोर्स। लाइनको ढलानले खाली ठाउँमा रहेको कठोरताको प्रतिनिधित्व गर्दछ। ध्यान दिनुहोस् कि खाली ठाउँ माइक्रोनमा छ।
धेरैजसो ठूला केन्द्रापसारक कम्प्रेसरहरू र पम्प रोटरहरूलाई समर्थन गर्ने हाइड्रोडायनामिक तेल बेयरिङहरूमा पनि यही घटना देखिन्छ र बेन्ट्लीद्वारा देखाइएको रोटर गतिशील विक्षिप्तता प्लटहरूमा देखिन्छ। यो प्रभावले स्थिर ब्याक स्टप प्रदान गर्दछ र हाइड्रोडायनामिक तेल बेयरिङहरू र DGS को सफलतामा एक महत्त्वपूर्ण तत्व हो। मेकानिकल सिलहरूमा वायुगतिकीय DGS अनुहारमा पाइने राम्रो पम्पिङ ग्रूभहरू हुँदैनन्। बन्द बललाई कम गर्न बाह्य रूपमा दबाबयुक्त ग्यास बेयरिङ सिद्धान्तहरू प्रयोग गर्ने तरिका हुन सक्छ।यान्त्रिक छाप अनुहारs.
जर्नल विलक्षणता अनुपात बनाम तरल-फिल्म बेयरिङ प्यारामिटरहरूको गुणात्मक प्लटहरू। जर्नल बेयरिङको केन्द्रमा हुँदा कठोरता, K, र ड्याम्पिङ, D, न्यूनतम हुन्छन्। जर्नल बेयरिङ सतहको नजिक पुग्दा, कठोरता र ड्याम्पिङ नाटकीय रूपमा बढ्छ।
बाह्य रूपमा दबाबयुक्त एरोस्टेटिक ग्यास बेयरिङहरूले दबाबयुक्त ग्यासको स्रोत प्रयोग गर्छन्, जबकि गतिशील बेयरिङहरूले ग्याप प्रेसर उत्पन्न गर्न सतहहरू बीचको सापेक्षिक गति प्रयोग गर्छन्। बाह्य रूपमा दबाबयुक्त प्रविधिको कम्तिमा दुई आधारभूत फाइदाहरू छन्। पहिलो, दबाबयुक्त ग्यासलाई सिल ग्यापमा ग्यासलाई गति आवश्यक पर्ने उथले पम्पिङ ग्रूभहरू सहित प्रोत्साहित गर्नुको सट्टा नियन्त्रित तरिकाले सिल अनुहारहरू बीच सिधै इन्जेक्ट गर्न सकिन्छ। यसले घुमाउन सुरु हुनुभन्दा पहिले सिल अनुहारहरू अलग गर्न सक्षम बनाउँछ। यदि अनुहारहरू एकसाथ मुडिएका छन् भने पनि, तिनीहरू शून्य घर्षण सुरुको लागि खुल्नेछन् र तिनीहरू बीच सिधै दबाब इन्जेक्ट गर्दा रोकिनेछन्। थप रूपमा, यदि सिल तातो चलिरहेको छ भने, बाह्य दबाबले सिलको अनुहारमा दबाब बढाउन सम्भव छ। त्यसपछि खाडल दबाबसँग समानुपातिक रूपमा बढ्नेछ, तर शियरबाट आउने ताप ग्यापको घन प्रकार्यमा पर्नेछ। यसले अपरेटरलाई ताप उत्पादन विरुद्ध लाभ उठाउन नयाँ क्षमता दिन्छ।
कम्प्रेसरहरूमा अर्को फाइदा यो छ कि DGS मा जस्तो अनुहारमा प्रवाह हुँदैन। यसको सट्टा, सिल अनुहारहरू बीच उच्चतम दबाब हुन्छ, र बाह्य दबाब वायुमण्डलमा बग्छ वा एक छेउमा र अर्को छेउबाट कम्प्रेसरमा भेन्ट हुन्छ। यसले प्रक्रियालाई खाली ठाउँबाट बाहिर राखेर विश्वसनीयता बढाउँछ। पम्पहरूमा यो फाइदा नहुन सक्छ किनकि पम्पमा कम्प्रेसिबल ग्यासलाई जबरजस्ती गर्न अवांछनीय हुन सक्छ। पम्पहरू भित्र कम्प्रेसिबल ग्यासहरूले गुहा वा हावा ह्यामर समस्याहरू निम्त्याउन सक्छ। यद्यपि, पम्प प्रक्रियामा ग्यास प्रवाहको हानि बिना पम्पहरूको लागि गैर-सम्पर्क गर्ने वा घर्षण-रहित सिल हुनु रोचक हुनेछ। के शून्य प्रवाहको साथ बाह्य दबाबयुक्त ग्यास बेयरिङ हुन सम्भव छ?
क्षतिपूर्ति
सबै बाह्य दबाबयुक्त बियरिङहरूमा कुनै न कुनै प्रकारको क्षतिपूर्ति हुन्छ। क्षतिपूर्ति भनेको दबाबलाई आरक्षित राख्ने एक प्रकारको प्रतिबन्ध हो। क्षतिपूर्तिको सबैभन्दा सामान्य रूप ओरिफिसहरूको प्रयोग हो, तर त्यहाँ ग्रूभ, स्टेप र छिद्रपूर्ण क्षतिपूर्ति प्रविधिहरू पनि छन्। क्षतिपूर्तिले बियरिङहरू वा सिल अनुहारहरूलाई नछोइकन एकसाथ नजिक चल्न सक्षम बनाउँछ, किनभने तिनीहरू जति नजिक जान्छन्, तिनीहरू बीचको ग्यासको चाप त्यति नै बढी हुन्छ, जसले अनुहारहरूलाई अलग पार्छ।
उदाहरणको लागि, समतल ओरिफिस क्षतिपूर्ति ग्यास बेयरिङ अन्तर्गत (छवि ३), औसत
खाली ठाउँको दबाबले बेयरिङमा रहेको कुल भारलाई अनुहारको क्षेत्रफलले भाग गर्दा बराबर हुनेछ, यो एकाइ लोडिङ हो। यदि यो स्रोत ग्यासको दबाब ६० पाउण्ड प्रति वर्ग इन्च (psi) छ र अनुहारमा १० वर्ग इन्च क्षेत्रफल छ र ३०० पाउण्ड भार छ भने, बेयरिङ ग्यापमा औसत ३० psi हुनेछ। सामान्यतया, खाडल लगभग ०.०००३ इन्च हुनेछ, र खाडल धेरै सानो भएकोले, प्रवाह लगभग ०.२ मानक घन फिट प्रति मिनेट (scfm) मात्र हुनेछ। किनभने रिजर्भमा दबाब राख्ने खाडलको ठीक अगाडि एउटा ओरिफिस रिस्ट्रिक्टर हुन्छ, यदि लोड ४०० पाउण्डमा बढ्छ भने बेयरिङ ग्याप लगभग ०.०००२ इन्चमा घट्छ, जसले खाडलबाट प्रवाहलाई ०.१ scfm तल सीमित गर्दछ। दोस्रो प्रतिबन्धमा यो वृद्धिले ओरिफिस रिस्ट्रिक्टरलाई खाडलमा रहेको औसत दबाब ४० psi सम्म बढ्न र बढेको भारलाई समर्थन गर्न पर्याप्त प्रवाह दिन्छ।
यो निर्देशांक मापन मेसिन (CMM) मा पाइने विशिष्ट ओरिफिस एयर बेयरिङको कटअवे साइड दृश्य हो। यदि वायमेटिक प्रणालीलाई "क्षतिपूर्ति बेयरिङ" मान्ने हो भने यसमा बेयरिङ ग्याप प्रतिबन्धको माथिल्लो भागमा प्रतिबन्ध हुनु आवश्यक छ।
छिद्र बनाम छिद्रपूर्ण क्षतिपूर्ति
ओरिफिस क्षतिपूर्ति क्षतिपूर्तिको सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने रूप हो। एउटा सामान्य ओरिफिसको प्वाल व्यास .०१० इन्च हुन सक्छ, तर यसले केही वर्ग इन्च क्षेत्रफललाई खुवाउने भएकोले, यसले आफैंभन्दा धेरै परिमाणको क्षेत्रफललाई खुवाउने गर्छ, त्यसैले ग्यासको गति उच्च हुन सक्छ। प्रायः, ओरिफिसको आकारको क्षयबाट बच्नको लागि ओरिफिसहरू माणिक वा नीलमणिबाट ठ्याक्कै काटिन्छन् र त्यसैले बेयरिङको कार्यसम्पादनमा परिवर्तन आउँछ। अर्को समस्या यो हो कि ०.०००२ इन्च भन्दा कम खाडलमा, ओरिफिस वरपरको क्षेत्रले अनुहारको बाँकी भागमा प्रवाहलाई रोक्न थाल्छ, जुन बिन्दुमा ग्यास फिल्मको पतन हुन्छ। लिफ्ट अफ गर्दा पनि त्यस्तै हुन्छ, किनकि ओरिफिसको क्षेत्रफल र लिफ्ट सुरु गर्न कुनै पनि खाडलहरू उपलब्ध हुन्छन्। यो मुख्य कारणहरू मध्ये एक हो कि बाह्य रूपमा दबाब दिइएका बेयरिङहरू सिल योजनाहरूमा देखिँदैनन्।
यो छिद्रपूर्ण क्षतिपूर्ति असरको लागि मामला होइन, बरु कठोरता जारी रहन्छ
लोड बढ्दै जाँदा र अन्तर कम हुँदै जाँदा बढ्छ, जस्तै DGS (छवि १) र
हाइड्रोडायनामिक तेल बेयरिङहरू। बाह्य रूपमा दबाबयुक्त छिद्रयुक्त बेयरिङहरूको अवस्थामा, इनपुट प्रेसरको गुणन क्षेत्रफलले बेयरिङमा रहेको कुल भार बराबर हुँदा बेयरिङ सन्तुलित बल मोडमा हुनेछ। यो एक रोचक ट्राइबोलोजिकल मामला हो किनकि त्यहाँ शून्य लिफ्ट वा हावाको अन्तर हुन्छ। त्यहाँ शून्य प्रवाह हुनेछ, तर बेयरिङको अनुहार मुनिको काउन्टर सतह विरुद्ध हावाको चापको हाइड्रोस्टेटिक बलले अझै पनि कुल भारलाई कम गर्छ र घर्षणको लगभग शून्य गुणांकमा परिणाम दिन्छ - यद्यपि अनुहारहरू अझै पनि सम्पर्कमा छन्।
उदाहरणका लागि, यदि ग्रेफाइट सिल फेसको क्षेत्रफल १० वर्ग इन्च र १,००० पाउण्ड समापन बल छ र ग्रेफाइटको घर्षण गुणांक ०.१ छ भने, गति सुरु गर्न १०० पाउण्ड बल चाहिन्छ। तर १०० साईको बाह्य दबाब स्रोतलाई छिद्रपूर्ण ग्रेफाइटबाट यसको अनुहारमा पोर्ट गरिएको छ भने, गति सुरु गर्न अनिवार्य रूपमा शून्य बल आवश्यक पर्नेछ। यो दुई फेसहरूलाई एकसाथ निचोड्ने १,००० पाउण्ड समापन बल अझै पनि छ र फेसहरू भौतिक सम्पर्कमा छन् भन्ने तथ्यको बावजुद हो।
सादा असर सामग्रीहरूको एक वर्ग जस्तै: ग्रेफाइट, कार्बन र सिरेमिक जस्तै एल्युमिना र सिलिकन-कार्बाइडहरू जुन टर्बो उद्योगहरूलाई थाहा छ र प्राकृतिक रूपमा छिद्रपूर्ण छन् त्यसैले तिनीहरूलाई बाह्य रूपमा दबाबयुक्त बेयरिङहरूको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ जुन गैर-सम्पर्क गर्ने तरल फिल्म बेयरिङहरू हुन्। त्यहाँ एक हाइब्रिड प्रकार्य छ जहाँ सम्पर्क सिल अनुहारहरूमा भइरहेको ट्राइबोलोजीबाट सम्पर्क दबाब वा सिलको बन्द बललाई कम गर्न बाह्य दबाब प्रयोग गरिन्छ। यसले पम्प अपरेटरलाई मेकानिकल सिलहरू प्रयोग गर्दा समस्या अनुप्रयोगहरू र उच्च गति सञ्चालनहरूसँग व्यवहार गर्न पम्प बाहिर समायोजन गर्न अनुमति दिन्छ।
यो सिद्धान्त ब्रश, कम्युटेटर, एक्साइटर, वा घुम्ने वस्तुहरूमा डेटा वा विद्युतीय धारा लिन प्रयोग गरिने कुनै पनि सम्पर्क कन्डक्टरमा पनि लागू हुन्छ। रोटरहरू छिटो घुम्ने र बाहिर निस्कने क्रम बढ्दै जाँदा, यी उपकरणहरूलाई शाफ्टसँग सम्पर्कमा राख्न गाह्रो हुन सक्छ, र प्रायः शाफ्टको विरुद्धमा तिनीहरूलाई समातेर स्प्रिङ प्रेसर बढाउन आवश्यक हुन्छ। दुर्भाग्यवश, विशेष गरी उच्च-गति सञ्चालनको अवस्थामा, सम्पर्क बलमा भएको यो वृद्धिले बढी ताप र पहिरनको परिणाम दिन्छ। माथि वर्णन गरिएको मेकानिकल सिल फेसहरूमा लागू गरिएको उही हाइब्रिड सिद्धान्त यहाँ पनि लागू गर्न सकिन्छ, जहाँ स्थिर र घुम्ने भागहरू बीचको विद्युतीय चालकताको लागि भौतिक सम्पर्क आवश्यक हुन्छ। बाह्य दबाबलाई गतिशील इन्टरफेसमा घर्षण कम गर्न हाइड्रोलिक सिलिन्डरको दबाब जस्तै प्रयोग गर्न सकिन्छ जबकि ब्रश वा सिल फेसलाई घुम्ने शाफ्टसँग सम्पर्कमा राख्न आवश्यक स्प्रिङ फोर्स वा क्लोजिङ फोर्स बढाउँदै।
पोस्ट समय: अक्टोबर-२१-२०२३