کاسه نمد

کاسه های نمدی قطعاتی هستند که در کلیه سیستم های هیدرولیک مانند پمپ، پیستون و اتصالات مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. البته در برخی منابع اصطلاح روغن نمد که در فارسی به فنجان نمدی ترجمه شده است به سایر سیستم های آب بندی مانند O-ring نیز اطلاق می شود، اما در فارسی به این نوع مهر معمولاً O. - Ring گفته می شود. فنجان های نمدی. برای جلوگیری از تجمع روغن بر روی شفت ها و یاتاقان ها و محافظت از این قطعات در برابر کثیفی و گرد و غبار استفاده می شود.
کاسه های نمدی به عنوان یک نوع درزگیر برای آب بندی محورهای دوار و محفظه های حاوی مایع مانند گیربکس، سیلندر هیدرولیک و غیره. برای جلوگیری از ورود مایع از پوسته استفاده می شود. این مهر و موم بین دو جسم دوار یا بین دو جسم دوار ثابت استفاده می شود.
یک کاسه نمدی معمولاً از دو قسمت تشکیل شده است، یک قسمت بیرونی فلزی سفت و یک قسمت داخلی انعطاف پذیر. کار اصلی عایق کاری توسط قطعات انعطاف پذیر متصل به قطعات فلزی انجام می شود. قسمت داخلی از پلاستیک مصنوعی یا طبیعی ساخته شده است که فشار مناسبی بر روی شفت ایجاد می کند تا روغن به بیرون نشت نکند.
تاریخچه کاسه نمدی
برای قرن ها، مهندسان با چالش آب بندی ماشین آلات متحرک مواجه بوده اند.هنگامی که مردم شروع به مهاجرت به غرب کردند، نیاز به یک سیستم آب بندی برای آب بندی چرخ های مخزن برای مدت طولانی احساس می شد. انواع اولیه مهرها دارای نوارهایی از پوست و نمد بودند که چربی حیوانی را روی محور چرخ ها نگه می داشت. شکل‌دهی انقلاب صنعتی و تولید موتورهای احتراق داخلی و گیربکس‌ها به اجزای آب‌بندی بهتری نیاز داشت.
در اواخر دهه 1920، کاسه های نمدی جدید با پوسته های فلزی و چرم مقاوم در برابر روغن ساخته شدند. در پایان جنگ جهانی دوم، توسعه کاسه های نمدی بهبود یافت و لاستیک مصنوعی جایگزین چرم شد. در دهه 1960، الاستومرهای بسیار مقاوم در برابر حرارت با استفاده از موادی مانند سیلیکون ها، پلی آکریلات ها و فلوئوروکربن ها تولید شدند.
کاسه های نمدی چگونه کار می کنند؟
نحوه کار یک کاسه نمدی بسیار ساده است. لبه کاسه نمدی روی قسمت چرخان (معمولا شفت) و دیواره (قطر بیرونی) در نگهدارنده قرار می گیرد تا کاسه نمدی در جای خود ثابت بماند. لبه های کاسه نمدی برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد باید روغن کاری شود به عبارت دیگر کاسه نمدی به دلیل عملکرد پمپ در نقطه تماس لبه و سطح شفت از نشتی جلوگیری می کند. جهت پمپ مستقیماً با جهت پروفیل فشار متناسب است. این پروفیل فشار توسط طراحی هندسی رینگ کنترل می شود و یک گرادیان فشار زیادی در قسمت روغن رینگ ایجاد می کند. البته این گرادیان فشار تنها یک جنبه از نحوه عملکرد کاسه نمد است.

ویژگی دوم وجود لایه ای از فیلم روغن بین لبه کاسه نمدی و سطح شفت است. جنبه سوم به ایجاد بی نظمی در لبه کاسه نمدی اختصاص دارد.
کاسه های نمدی برای چه مواردی استفاده می شوند؟
به طور کلی از این قطعه در سیستم های حرکتی مانند چرخشی، نوسانی و رفت و برگشتی استفاده می شود.

حرکت چرخشی: جهت چرخش این سیستم ها برای آب بندی بسیار مهم است. شفت در جهت عقربه های ساعت، خلاف جهت عقربه های ساعت یا هر دو می چرخد.
حرکت نوسانی: در این نوع حرکت، شفت در یک قوس با زاویه خاصی نوسان می کند.
رفت و برگشتی: همانطور که در تصویر می بینید شفت به داخل و خارج محفظه حرکت می کند.چه عواملی بر عمر کاسه های نمدی تاثیر می گذارد؟
در زیر به عواملی که بر عمر کاسه تأثیر می‌گذارند، مانند دما و فشار می‌پردازیم.


درجه حرارت
سه نوع دمای کاسه نمدی وجود دارد: دمای خارجی، دمای "زیر لب" و دمای "سامپ". اثر کلی این دماها باعث می شود که مواد الاستومری در این قسمت ها سخت شده و در نهایت انعطاف پذیری قطعات را از دست داده و عمر قطعات را کاهش دهد.دمای خارجی می تواند ناشی از منابع حرارتی خارجی باشد و تأثیر بسزایی در طول عمر این قطعه داشته باشد.

مشکل دیگر زمانی است که دمای بیرون به حداقل دمای کاری لبه می رسد. اگر شفت در دماهای پایین "تمام" شود، لبه برش انعطاف کمتری پیدا می کند و شفت ممکن است شکافته شود. دمای ذخیره سازی نیز بر عمر قطعه تاثیر می گذارد. در واقع بین عمر اجزا و دمای ذخیره سازی رابطه مستقیمی وجود دارد. اگر Orolite طولانی ترین جزء است، دمای ذخیره سازی کمتری باید در نظر گرفته شود، اما اگر طول عمر کمتر بحرانی باشد، دمای ذخیره سازی بالاتر تأثیر مثبتی بر سیستم خواهد داشت. با افزایش این دما، ویسکوزیته و مصرف انرژی سیال کاهش می یابد.دمای زیر لبه تابعی از سرعت شفت، اصطکاک مواد، زبری سطح و دمای بیرونی و ذخیره سازی است. با افزایش این عوامل، دمای زیر لبه نیز افزایش می یابد. اصطکاک مواد نیز به خواص الاستومری، بارگذاری لبه و روانکاری مرتبط است.

فشار
فنجان های نمدی رادیال برای کار در سیستم های فشار بالا طراحی نشده اند. قسمت انعطاف پذیر بسیار نازک است و از تکیه گاه قوی بی بهره است. حتی افزایش اندک فشار، لبه بیرونی را مجبور به چرخش می کند و عمر قطعه را کوتاه می کند.حداکثر فشار حداکثر برای کاربردهای صنعتی است
7
-
ده

p

s

i
همانطور که گفته شد، هنگام برخورد با فشارهای این محدوده باید سرعت شفت را نیز در نظر گرفت.

درک نحوه عملکرد کاسه نمدی
عملکرد کاسه نمدی را می توان به راحتی در خودرو مطابق شکل زیر مشاهده کرد. در این نوع موتورها حرکت رفت و برگشتی پیستون به حرکت چرخشی محور تبدیل می شود که با یاتاقان های فلزی نیز پوشیده شده است. من اینجا هستم روغن برای روانکاری یاتاقان ها و مناطق تماس فلز به فلز استفاده می شود. از آنجایی که مخزن روغن به محفظه موتور متصل است، بلبرینگ ها به فضای مشخصی بین موتور و شفت نیاز دارند.در اینجا از فنجان نمدی برای جلوگیری از چسبیدن روغن به محل اتصال بلبرینگ استفاده می شود.
انتخاب کاسه نمدی به چه عواملی بستگی دارد؟
انتخاب کاسه نمدی با بهترین طرح و متریال به شرایط کار و کاربرد آن بستگی دارد. از جمله آنها می توان به عوامل زیر اشاره کرد:

دماها
سرعت
اختلاف فشار
نوع روان کننده
پرتره یا منظره
لنگش و ناسازگاری شفت و دیواره داخلی
هیچ قانون کلی برای تعیین بهترین نوع کاسه نمدی وجود ندارد، زیرا تأثیر یکی از شرایط عملیاتی فوق معمولاً بر بقیه فرآیند انتخاب برای آن جزء غالب است.البته در زیر روند کلی انتخاب این قطعه بر اساس عملکرد و مدت زمان نگهداری را توضیح خواهیم داد.