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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣:126135 來(lai)源:
對于而言(yan),形成密封(feng)作用的假說基(ji)本(ben)上(shang)分成兩類(lei),即表面張力(li)假說和粘滯力(li)假說。
最早(zao)提(ti)出表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)假(jia)說的(de)是(shi)A Brkich。該假(jia)說認為端(duan)面(mian)(mian)間(jian)穩定而可靠的(de)密封(feng)主要是(shi)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)作(zuo)用(yong)的(de)結果(guo),密封(feng)端(duan)面(mian)(mian)實際上并(bing)不(bu)是(shi)理(li)想(xiang)的(de)光滑平面(mian)(mian),少量突起(qi)部分存在(zai)(zai)著直接接觸(chu)。G E Rajakovics采用(yong)試驗(yan)論述了(le)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)是(shi)密封(feng)重要因(yin)素這一(yi)觀點。同(tong)時(shi)(shi)對粘滯假(jia)說提(ti)出了(le)異議:①粘滯力(li)(li)(li)(主要是(shi)指液(ye)體和固體表(biao)面(mian)(mian)的(de)附著力(li)(li)(li))要在(zai)(zai)間(jian)隙(xi)為10-9m或(huo)更小時(shi)(shi)才起(qi)作(zuo)用(yong),在(zai)(zai)微米級的(de)密封(feng)間(jian)隙(xi)中(zhong)不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong);②粘滯是(shi)一(yi)種動(dong)力(li)(li)(li)學(xue)的(de)特征,而在(zai)(zai)密封(feng)處(chu)于零泄漏時(shi)(shi),徑向是(shi)沒有動(dong)力(li)(li)(li)學(xue)過程的(de)。國內李克永(yong)等也著文贊同(tong)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)假(jia)說。
PBasu,E Schwaiger和U W Senfert等人認為密封面間的液膜起一個軟密封墊那樣的作用,液體分子間的分子力隨粘度增加而上升,且隨密封間隙的增大而下降。J Digard及M Genhle等在低壓定襄機械密封潤滑狀況(kuang)的(de)試(shi)驗研究中(zhong),觀察到液(ye)膜內(nei)存(cun)在著張(zhang)力(li)區。通(tong)過密封運(yun)轉期間壓力(li)傳感器測出了相變(bian)區的(de)壓力(li)及液(ye)膜破壞前在相變(bian)區受到張(zhang)力(li)的(de)作用(yong)。基于端面內(nei)有(you)空化(hua)、汽(qi)化(hua)現象的(de)事(shi)實,J Digard及M Genhle認為(wei)多級氣(qi)隙(xi)形成多次(ci)表(biao)面張(zhang)力(li)作用(yong)是提(ti)高總(zong)的(de)密封能力(li)的(de)主要原因(yin)。
然(ran)而,以(yi)EFBoon為(wei)代表的(de)粘(zhan)(zhan)滯假(jia)說,認為(wei)某些液體(ti)分子由(you)于(yu)粘(zhan)(zhan)性被(bei)粘(zhan)(zhan)貼(tie)在密(mi)封(feng)面(mian)上,這種因(yin)壓(ya)差在密(mi)封(feng)間隙中(zhong)產生粘(zhan)(zhan)滯力能阻止介質(zhi)的(de)泄漏。
國(guo)內鄭海(hai)泉、陳汝灼從反面(mian)(mian)(mian)(mian)論證(zheng)了(le)表面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假說的(de)(de)(de)局限(xian)性:①按表面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)計算出的(de)(de)(de)最大(da)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)其數值太小,以表面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)較大(da)的(de)(de)(de)水來說,在密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)間隙為1μm的(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)常(chang)情況下,最大(da)的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)不(bu)足0.15MPa。若要(yao)考慮各種因(yin)素(su)的(de)(de)(de)影響,修正(zheng)(zheng)后數值更小。空化現象(xiang)的(de)(de)(de)成因(yin)、性質(zhi)、形態、分布等(deng)尚不(bu)清楚,且密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)處于靜(jing)止(zhi)時并不(bu)產生空化現象(xiang),因(yin)此解(jie)釋(shi)不(bu)了(le)靜(jing)止(zhi)時仍(reng)有很高密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)這一(yi)(yi)事實(shi);②表面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假說必須以不(bu)漏(lou)(lou)(lou)為前(qian)提,一(yi)(yi)旦泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)就(jiu)幾(ji)乎完全(quan)喪失密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)。因(yin)為泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)不(bu)但使濕潤(run)角降(jiang)低(di)(di),特別是彎(wan)月面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)形狀和對(dui)應的(de)(de)(de)液(ye)膜(mo)厚度都要(yao)朝(chao)降(jiang)低(di)(di)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)的(de)(de)(de)方向變化,故密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)會顯著降(jiang)低(di)(di)。這不(bu)但不(bu)能解(jie)釋(shi)一(yi)(yi)般密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)或多或少有點泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)的(de)(de)(de)實(shi)際情況,對(dui)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)(mian)內外都有液(ye)體的(de)(de)(de)多端(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)更無(wu)法解(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在定襄機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對定襄機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通定襄機械密封的摩擦副之間,液膜之薄,牛頓型流體方程缺乏有效的應用條件。在普通定襄機械密封上,摩擦副端面間總是存在接觸,形成許多彼此間很少連通的空隙,當兩環相對轉動時,液體從一個空隙轉移到另一個空隙中去,一直到液體質點達到縫隙的終端為止,密封端面處于邊界潤滑狀態。戈盧別夫、Summers-Smith和國內顧永泉、王汝美等認為實際運行的普通定襄機械密封一般處于混合潤滑狀態。流體靜壓效應和流體動壓效應在形成液膜過程中起著不同的作用。然而,A O Lebeak在“端面密封的波度預計、測量、起因和影響”一文中,指出水介質中工作的普通端面密封并未產生流體動壓效應,這不能不使人們對此前在定襄機械密封領域占有重要位置的混合潤滑理論重新認(ren)識。
可見定襄機械密封機理至今仍然沒有一個完整的密封理論為人們所認同。盡管如此,人們仍孜孜不倦地追尋,因為每一步探索以及由此而提出的假設或獲得的結論,對定襄機械密封的(de)設計制造(zao)以及(ji)應用都起(qi)著重(zhong)要的(de)指導作用。