היכרות עם אטמים מכניים
אטמים מכניים הם אחד המרכיבים הבסיסיים של מכונות עם מבנים מדויקים ומורכבים, והם מרכיבי מפתח של משאבות שונות, קומקומים לסינתזת תגובה, מדחסי טורבו, מנועים צוללים וציוד אחר. ביצועי האיטום וחיי השירות שלו תלויים בגורמים רבים, כגון בחירת סוג, דיוק מכונה, התקנה ושימוש נכונים וכו'.
ידע בסיסי באטמים מכניים
1. מושג בסיסי של חותם מכני:
איטום מכני מתייחס למכשיר המונע דליפת נוזלים על ידי לפחות זוג אחד של משטחי קצה מאונכים לציר הסיבוב, תחת פעולת לחץ הנוזל והכוח האלסטי (או הכוח המגנטי) של מנגנון הפיצוי, ושיתוף פעולה של עזר אטמים כדי לשמור על כושר ולהחליק אחד ביחס לשני. חותם העזר של טבעת הפיצוי הוא מפוח מתכת הנקרא אטם מכני מפוח.
2. הרכב החותם המכני:
ישנם בעיקר ארבעת סוגי הרכיבים הבאים. א. אטמים עיקריים: טבעת נעה וטבעת סטטית. ב. אטם עזר: טבעת איטום. ג. חלקי דחיסה: קפיץ, טבעת דחיפה. ד. חלקי הילוכים: מושב קפיץ ומפתח או בורג תיקון
צריך לשים לב לבעיה
1. עניינים הדורשים תשומת לב במהלך ההתקנה
א. שימו לב הרבה כדי למנוע סטיית התקנה במהלך ההתקנה
(1) יש להדק את הבלוטה לאחר יישור הצימוד. יש לתמוך את הברגים באופן שווה כדי למנוע את הסטת הפנים של הבלוטה. בדוק כל נקודה עם מד מישוש, והשגיאה לא תעלה על 0.05 מ"מ.
(2) בדוק את מרווח ההתאמה (כלומר ריכוזיות) בין הבלוטה לקוטר החיצוני של הציר או התותב, וודא שהוא אחיד מסביב. השתמש במד חשיש כדי לבדוק שהסובלנות של כל נקודה אינה גדולה מ-0.01 מ"מ.
ב. כמות דחיסת הקפיץ צריכה להתבצע לפי התקנות. אסור להיות גדול מדי או קטן מדי, והשגיאה נדרשת להיות 2.00 מ"מ. אם הוא גדול מדי, הלחץ הספציפי של פני הקצה יוגבר, ופני הקצה יישחקו בקצב מהיר יותר. קטן מדי יגרום ללחץ ספציפי לא מספיק ולא יכול לשחק תפקיד איטום.
ג. לאחר התקנת הטבעת הנעה, ודא שהיא יכולה לנוע בגמישות על הפיר, והיא אמורה לקפוץ לאחור באופן אוטומטי לאחר לחיצה על הטבעת הנעה אל הקפיץ.
2. אמצעי זהירות בעת פירוק
א. היזהר בעת פירוק החותם המכני. חל איסור מוחלט להשתמש בפטישים ידניים ובאתים שטוחים, כדי לא לפגוע ברכיבי האיטום. ניתן להשתמש בזוג ווי חוטי פלדה כדי להאריך לתוך הרווח של מושב הכונן בכיוון המימון העצמי כדי לשלוף את התקן האיטום. אם לא ניתן לפרק את האבנית, יש לנקות אותה לפני הפירוק.
ב. אם משתמשים באטמים מכניים בשני קצות המשאבה, עליהם לדאוג זה לזה במהלך ההרכבה והפירוק כדי למנוע מאחד לאבד את השני.
ג. עבור האטם המכני שהיה בפעולה, אם הבלוטה רופפת והאטם זז, יש להחליף את חלקי הטבעת הדינמיים והסטטיים, ואין להדק אותו מחדש כדי להמשיך להשתמש. כי לאחר תנועה כזו, מסלול הריצה המקורי של צמד החיכוך ישתנה, ואיטום משטח המגע ייפגע בקלות.
הפעלה ותחזוקה תקינה של אטמים מכניים
1. עבודת הכנה ועניינים הדורשים טיפול לפני תחילת העבודה
א. בדוק באופן מקיף את האטם המכני, והאם התקנת התקני עזר וצינורות הושלמה והאם הוא עומד בדרישות הטכניות.
ב. בצע בדיקת לחץ סטטי לפני הפעלת האטם המכני כדי לבדוק אם יש דליפה של האטם המכני. אם יש הרבה נזילה, גלה את הסיבה ונסה לחסל אותה. אם הוא עדיין לא חוקי, יש לפרק אותו לבדיקה ולהתקין אותו מחדש. בדרך כלל, לחץ בדיקת הלחץ הסטטי הוא 2~3 ק"ג/סמ"ר.
ג. לחץ על הגה המשאבה כדי לבדוק אם הוא זריז ואחיד. אם הסיבוב קשה או לא זז, יש לבדוק האם גודל ההרכבה שגוי והאם ההתקנה סבירה.
2. התקנה וכיבוי
א. לפני שמתחילים, שמור את החלל האטום מלא בנוזל. בעת הובלת מדיום מוצק, יש להשתמש בקיטור כדי לחמם את החלל האטום כדי להמיס את המדיום. יש להפעיל את המכונית לפני ההתנעה כדי למנוע מהטבעת הרכה להישבר עקב התנעה פתאומית.
ב. עבור אטמים מכניים המשתמשים במערכת איטום השמן החיצונית של המשאבה, יש להפעיל תחילה את מערכת איטום השמן. עצור את מערכת איטום השמן אחרון לאחר החניה.
ג. לאחר יציאת משאבת השמן החם משימוש, לא ניתן לעצור מיד את מי הקירור בחלל אטם השמן ובאטם הקצה. יש להפסיק את מי הקירור רק כאשר טמפרטורת השמן באיטום הקצה יורדת מתחת ל-80 מעלות, כדי לא לפגוע בחלקי האיטום.
3. תפעול
א. אם יש דליפה קלה לאחר הפעלת המשאבה, יש להקפיד על כך למשך פרק זמן. אם הדליפה לא פוחתת לאחר 4 שעות של פעולה רצופה, יש לעצור את המשאבה לבדיקה.
ב. לחץ הפעולה של המשאבה צריך להיות יציב, ותנודת הלחץ לא תעלה על 1 ק"ג/סמ"ר.
ג. כאשר המשאבה פועלת, הימנע משאיבה החוצה כדי למנוע חיכוך יבש על משטח האיטום ופגיעה באיטום.
ד. יש לבדוק את מצב האיטום לעיתים קרובות. במהלך הפעולה, כאשר הדליפה חורגת מהתקן, השמן הכבד אינו עולה על 5 טיפות/דקה, והשמן הקל אינו עולה על 10/דקה. אם אין שיפור תוך 2-3 ימים, עצור את המשאבה ובדוק את התקן האיטום.
ל"איטום" היסטוריה ארוכה של התפתחות בארצנו. הקדמונים השתמשו בכותנה, קנבוס וסיבים אחרים לייצור חותמות למכונות להרמת מים, בעוד שמדינות זרות לא השתמשו באריזה עד 1782. חשיבות האיטום אינה מוזכרת כאן. ישנה דיסציפלינה בשם "מדעי האיטום" החוקרת את חוקי האיטום, טכנולוגיית עיצוב מכשירי האיטום ועקרונות מדעיים יישומיים. למוסדות המחקר יש גם קורסים מקצועיים המוקדשים ללימודי מדעי האיטום. בארצנו, עד כה, למיטב ידיעתי, ישנם קורסים של מכניקת נוזלים והילוכים הידראוליים ועוד, אך אין "מערכת איטום" המתמחה באיטום, כך שרמת המחקר שלנו עדיין נמצאת בפיגור בהשוואה למדינות זרות.
ישנם תחומים מקצועיים רבים לתכנון איטום, בנוסף לחומרים ולמכניקה יש גם מכניקה (כולל מכניקת נוזלים, תורת שכבות גבולות וכו'), טריבולוגיה, בקרה אוטומטית ועוד. לכן, לאיטום, הקושי במחקר הוא גדול יחסית. רמת תעשיית האיטום המקומית, אני אישית חושב שבהשוואה למדינות זרות, הפער צריך להיות לא פחות מ-50 שנה.
לגבי עקרון האיטום
אם אתה רוצה ללמוד איטום, אתה צריך קודם כל להבין נזילה. לאחר שתבינו את עקרון הדליפה, יהיה לכם מנגנון האיטום המתאים. ישנם שלושה סוגים של דליפות--
האחת היא נזילה, כלומר הדליפה בין הרווחים של משטחי האיטום
השני הוא דליפה, כלומר דליפת הנוזל האטום דרך נימי חומר האיטום
השלישית היא דיפוזיה, המתייחסת להעברת החומר המתרחשת כאשר מדיום האיטום עובר דרך הרווח או נימי החומר בפעולת הפרש הריכוזים.
לגבי שיטת האיטום
ישנן מספר שיטות איטום בערך--
1. צמצמו למינימום את מספר החלקים האטומים
2. חסימה ובידוד
3. לחלץ או להזריק
4. הגבר את עמידות הדליפה
5. הוסף אלמנטים פעילים בערוץ
6. שילוב של מספר שיטות איטום
טפסי איטום נפוצים
אטמי אטמים, אטמי אריזה, אטמים מכניים, אטמים ללא מגע וסתימת לחץ הזרקה הם צורות איטום נפוצות. ביניהם, יש לראות את אטם האריזה הנפוץ ביותר, והוא כולל גם אטם אריזה רך, אטם אריזה קשיח וחותם אריזה מעוצב. אטמי אריזה מעוצבים כוללים טבעות O, טבעות Y, אטמי שמן ועוד. אטמים ללא מגע כוללים אטמי מרווחים, אטמי מבוך, אטמים צפים, אטמים דינמיים, אטמי נוזל מגנטי ואטמים הרמטיים.
מאפיינים של אטמים נפוצים--- וחומרים וטכנולוגיות חדשות
1) ביצועי אטם בשימוש נפוץ
בעת שימוש בשסתום, לרוב מחליפים את האטם המקורי בהתאם למצב הספציפי. האטמים הנפוצים הם: אטם שטוח מגומי, O-ring מגומי, אטם שטוח מפלסטיק, אטם שקיות PTFE, אטם גומי אסבסט, אטם שטוח ממתכת, אטם בצורת מתכת מיוחדת, אטם לעורלה מתכת, אטם גלים, אטם פצע וכו'.
(1) מכונת כביסה שטוחה גומי: קלה לעיוות, קלה לדחיסה, אך ירודה בהתנגדות ללחץ וטמפרטורה, משמשת רק במקומות עם לחץ נמוך וטמפרטורה נמוכה. לגומי טבעי יש עמידות מסוימת לחומצה ולאלקלי, וטמפרטורת הפעולה לא תעלה על 60 מעלות; גומי ניאופרן יכול גם לעמוד בחומצות ואלקליות מסוימות, וטמפרטורת הפעולה היא 80 מעלות; גומי ניטריל עמיד בשמן וניתן להשתמש בו עד 80 מעלות; ביצועי הטמפרטורה גם חזקים יותר מגומי רגיל, וניתן להשתמש בו במדיום של 150 מעלות.
(2) מכונת כביסה בצורת O גומי: צורת הסעיף היא עיגול מושלם, ויש לה אפקט הידוק עצמי מסוים. אפקט האיטום טוב יותר מזה של מכונת הכביסה השטוחה, וכוח הלחיצה קטן יותר.
(3) אטם שטוח מפלסטיק: המאפיין הגדול ביותר של פלסטיק הוא עמידות טובה בפני קורוזיה, ולרוב הפלסטיק יש עמידות ירודה בטמפרטורה. PTFE הוא הכתר של הפלסטיק. יש לו לא רק עמידות מצוינת בפני קורוזיה, אלא גם בעל טווח טמפרטורות רחב יחסית. ניתן להשתמש בו במשך זמן רב בטווח של -180 מעלות - פלוס 200 מעלות.
(4) אטם עטוף PTFE: על מנת להעניק משחק מלא ליתרונות ה-PTFE ולפצות על גמישותו הירודה, הופך אותו לאטם עטוף בגומי PTFE או גומי אסבסט. בדרך זו, יש לו לא רק את אותה עמידות בפני קורוזיה כמו למכונת הכביסה השטוחה PTFE, אלא גם בעל גמישות טובה, אשר משפרת את אפקט האיטום ומפחיתה את כוח הלחיצה. צורת החתך שלו מוצגת באיור 4-20.
(5) אטם גומי אסבסט: חתוך מיריעת גומי אסבסט. מרכיביו הם 60-80 אחוז אסבסט ו-10-20 אחוז גומי, כמו גם חומרי מילוי וחומרי גיפור. יש לו עמידות טובה בחום, עמידות לקור ויציבות כימית, והוא שופע בהיצע ובמחיר זול. בעת שימוש, כוח הלחיצה אינו צריך להיות גדול במיוחד. מכיוון שהוא יכול להידבק למתכת, עדיף לצפות את המשטח בשכבת אבקת גרפיט כדי למנוע הסרה עמלנית.
ישנם ארבעה צבעים של יריעת גומי אסבסט: אפור, משמש ללחץ נמוך (מותג XB-200, עמידות בלחץ פחות או שווה ל-16 ק"ג/סמ"ר, עמידות בטמפרטורה 200 מעלות); אדום, משמש ללחץ בינוני (מותג XB-350, עמידות בלחץ עד 40 ק"ג/סמ"ר, עמידות בטמפרטורה 350 מעלות ); סגול, משמש ללחץ גבוה (דרגה XB-450, עמידות בלחץ 100kg/cm2 עמידות טמפרטורה 450 מעלות); ירוק, משמש לשמן, עמידות בלחץ היא גם טובה מאוד.
(6) טבעת חימום שטוחה מתכת: עופרת, עמידות בטמפרטורה 100 מעלות; אלומיניום 430 מעלות; נחושת 315 מעלות; פלדת פחמן נמוכה 550 מעלות; כסף 650 מעלות; ניקל 810 מעלות; סגסוגת מונל (ניקל-נחושת) 810 מעלות, נירוסטה 870 מעלות. ביניהם, לעופרת עמידות ירודה בלחץ, אלומיניום יכול לעמוד ב-64 ק"ג/סמ"ר וחומרים אחרים יכולים לעמוד בלחץ גבוה.
(7) מנקי מתכת אניזוטרופיים:
אטם עדשה: יש לו אפקט הידוק עצמי והוא משמש לשסתומים בלחץ גבוה.
מכונות כביסה אובליות: שייכות גם למכונות כביסה בלחץ גבוה.
אטם מחודד כפול: משמש לאיטום פנימי להידוק עצמי בלחץ גבוה.
בנוסף, ישנם ריבוע, מעוין, משולש, צורת שן, צורת זנב דוב, צורת B, צורת C וכו', שבדרך כלל משתמשים בהם רק בשסתומי לחץ גבוה ובינוני.
(8) אטם מצופה מתכת: למתכת יש עמידות טובה לטמפרטורה וללחץ וגמישות טובה. חומרי העורלה כוללים אלומיניום, נחושת, פלדה דלת פחמן, נירוסטה, סגסוגת מונל וכו'. חומרי המילוי בפנים כוללים אסבסט, פוליטטראפלואורואתילן, סיבי זכוכית וכו'.
(9) מכונת כביסה גל: יש לה מאפיינים של כוח לחיצה קטן ואפקט איטום טוב. הוא משמש לעתים קרובות בצורה של שילוב של מתכת ולא מתכת.
(10) אטם פצע: זהו רצועת מתכת דקה ופס לא מתכתי המחוברים יחדיו בחוזקה ומפותלים למעגל רב-שכבתי. הקטע גלי ובעל גמישות ואיטום טובים. חגורת המתכת יכולה להיות עשויה מפלדה 08, 0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, 1Cr18Ni9Ti, נחושת, אלומיניום, טיטניום, סגסוגת מונל וכו'. חומרים שאינם מתכתיים כוללים אסבסט, פוליטטראפלואורואתילן וכו'.
לעיל, כאשר מתארים את הביצועים של אטמי איטום, רשומים כמה דמויות. יש לציין שמספרים אלו קשורים קשר הדוק לצורת האוגן, לתנאים הבינוניים ולטכניקות ההתקנה והתיקון. לפעמים אפשר לחרוג מהם ולפעמים אי אפשר להגיע אליהם. יתר על כן, תכונות ההתנגדות ללחץ וטמפרטורה משתנות גם הן הדדית. לדוגמה, ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך ההתנגדות גבוהה יותר. יכולת הלחץ מופחתת לעיתים קרובות, ובעיות עדינות אלו יכולות להתממש רק בפועל.
2) חומרים וטכנולוגיות חדשות
אטמי האיטום שהוצגו לעיל אינם מקיפים, וטכנולוגיית האיטום מתפתחת במהירות. הדוגמאות הבאות מציגות מספר חומרים חדשים וטכנולוגיות חדשות.
(1) איטום נוזלי: עם ההתפתחות המהירה של תעשיית הסינתזה האורגנית של פולימרים, הופיעו חומרי איטום נוזליים לאיטום סטטי; טכנולוגיה חדשה זו נקראת בדרך כלל איטום נוזלי. העיקרון של איטום נוזלי הוא להשתמש בהדבקה, בנזילות ובאפקט הסרט המונומולקולרי של איטום נוזלי (ככל שהסרט דק יותר, כך גדלה נטיית ההתאוששות הטבעית), ולגרום לו לעבוד כמו אטם בלחץ מתאים. לכן, חומר האיטום המשמש נקרא גם אטם נוזלי.
(2) חותם חומר גלם PTFE: PTFE הוא גם תרכובת אורגנית בעלת מולקולריות גבוהה. לפני שהוא חודר למוצר, זה נקרא חומר גלם. הוא רך במרקם ובעל אפקט סרט מונומולקולרי. הקלטת העשוי מחומר גלם נקראת קלטת חומר גלם, אותה ניתן לגלגל לתוך דיסק לאחסון לטווח ארוך. זה יכול להיווצר בחופשיות במהלך השימוש, וכל מפרק, כל עוד יש לחץ, יווצר קרום בצורת טבעת שפועל באופן שווה כאטם. כאטם בין גוף השסתום למכסה השסתום בשסתום, ניתן לפתוח אותו לרווח ולחדור אותו לתוך חגורת חומר הגלם מבלי להוציא את הדיסק או השער. כוח הלחיצה קטן, לא דביק לידיים, לא דביק למשטח האוגן, ונוח מאוד להחלפה. המתאים ביותר עבור אוגני לשון וחריץ. חומרי גלם PTFE יכולים להתבצע גם לצינורות ומוטות לאיטום.
(3) טבעת O חלולה מתכת: גמישות טובה, כוח לחיצה קטן ואפקט הידוק עצמי. ניתן להשתמש בחומרי מתכת שונים, כך שיוכל להסתגל לטמפרטורה נמוכה, לטמפרטורה גבוהה ולמדיום קורוזיבי חזק.
(4) טבעת איטום לוחות גרפיט: במוחם של אנשים, גרפיט הוא חומר שביר חסר גמישות וקשיחות, אך גרפיט שעבר טיפול מיוחד הוא רך במרקם ובעל גמישות טובה. בדרך זו, ניתן להציג את עמידות החום והיציבות הכימית של גרפיט בחומר האטם; יתר על כן, לאטם יש כוח דחיסה קטן ואפקט איטום מעולה. ניתן להפוך את הגרפיט הזה גם לחגורה, אותה ניתן לשלב עם חגורת מתכת ליצירת אטם פצע עם ביצועים מעולים. הופעתן של טבעות איטום ללוחות גרפיט ואטמי גרפיט----מתכתיים היא פריצת דרך גדולה באיטום עמיד בפני קורוזיה בטמפרטורה גבוהה. סוג זה של אטם יוצר והשתמש בכמויות גדולות בחו"ל.
