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發(fa)布(bu)時(shi)間(jian):2022-01-12 11:31:46 人氣:131413 來源:
對于而言(yan),形成密封作用的假說基本(ben)上分成兩類,即表面張力(li)假說和粘滯力(li)假說。
最(zui)早提(ti)出(chu)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)假(jia)說(shuo)的(de)是A Brkich。該(gai)假(jia)說(shuo)認為端面(mian)(mian)間穩定而可靠的(de)密封主(zhu)要是表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)作用(yong)的(de)結果,密封端面(mian)(mian)實際上(shang)并不(bu)是理想(xiang)的(de)光滑平面(mian)(mian),少量突(tu)起(qi)部分存在著(zhu)直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗論(lun)述了(le)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)是密封重要因素這一(yi)觀點。同(tong)時對(dui)粘(zhan)滯假(jia)說(shuo)提(ti)出(chu)了(le)異議:①粘(zhan)滯力(li)(主(zhu)要是指液體和固體表(biao)面(mian)(mian)的(de)附(fu)著(zhu)力(li))要在間隙為10-9m或(huo)更小時才起(qi)作用(yong),在微米級的(de)密封間隙中不(bu)起(qi)作用(yong);②粘(zhan)滯是一(yi)種動(dong)力(li)學(xue)的(de)特征(zheng),而在密封處于零泄漏時,徑(jing)向是沒(mei)有動(dong)力(li)學(xue)過(guo)程的(de)。國(guo)內李克(ke)永等也著(zhu)文贊同(tong)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)假(jia)說(shuo)。
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等在低壓和田市機械密封潤滑狀(zhuang)況的(de)(de)(de)試(shi)驗研(yan)究中(zhong),觀察(cha)到液(ye)膜內存(cun)在著張(zhang)力(li)區(qu)。通(tong)過密(mi)封(feng)運轉期(qi)間壓力(li)傳感(gan)器測出了相(xiang)變區(qu)的(de)(de)(de)壓力(li)及液(ye)膜破壞(huai)前在相(xiang)變區(qu)受到張(zhang)力(li)的(de)(de)(de)作(zuo)用。基(ji)于端面內有空化、汽化現(xian)象的(de)(de)(de)事實,J Digard及M Genhle認為多(duo)級氣隙(xi)形成多(duo)次表面張(zhang)力(li)作(zuo)用是(shi)提(ti)高總(zong)的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)能力(li)的(de)(de)(de)主要原(yuan)因。
然而(er),以EFBoon為代表的粘滯(zhi)假說,認為某些(xie)液體分子(zi)由于粘性被粘貼在(zai)密封面上,這種因壓(ya)差在(zai)密封間隙中產生粘滯(zhi)力能阻止介質的泄漏。
國內鄭(zheng)海泉、陳汝灼從反面(mian)論證了表面(mian)張力(li)假(jia)說的(de)(de)(de)(de)局(ju)限性:①按表面(mian)張力(li)計算出的(de)(de)(de)(de)最大密(mi)(mi)封能(neng)力(li)其數值(zhi)(zhi)太(tai)小,以表面(mian)張力(li)較大的(de)(de)(de)(de)水來說,在密(mi)(mi)封間隙為(wei)1μm的(de)(de)(de)(de)正常情況(kuang)下,最大的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)封能(neng)力(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若(ruo)要(yao)考(kao)慮(lv)各種因(yin)(yin)素的(de)(de)(de)(de)影響,修正后(hou)數值(zhi)(zhi)更小。空化現象(xiang)的(de)(de)(de)(de)成因(yin)(yin)、性質、形態、分布等尚不(bu)(bu)清楚,且密(mi)(mi)封處于靜(jing)(jing)止(zhi)時并(bing)不(bu)(bu)產(chan)生空化現象(xiang),因(yin)(yin)此解釋(shi)不(bu)(bu)了靜(jing)(jing)止(zhi)時仍有(you)很高密(mi)(mi)封能(neng)力(li)這一(yi)事實(shi);②表面(mian)張力(li)假(jia)說必須以不(bu)(bu)漏為(wei)前提(ti),一(yi)旦泄(xie)(xie)漏就幾乎完全喪(sang)失密(mi)(mi)封能(neng)力(li)。因(yin)(yin)為(wei)泄(xie)(xie)漏不(bu)(bu)但(dan)(dan)使(shi)濕潤角降(jiang)低,特別(bie)是彎月(yue)面(mian)的(de)(de)(de)(de)形狀和(he)對(dui)(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)液膜厚度都(dou)要(yao)朝(chao)降(jiang)低密(mi)(mi)封能(neng)力(li)的(de)(de)(de)(de)方向變化,故密(mi)(mi)封能(neng)力(li)會顯著降(jiang)低。這不(bu)(bu)但(dan)(dan)不(bu)(bu)能(neng)解釋(shi)一(yi)般密(mi)(mi)封或多(duo)或少有(you)點泄(xie)(xie)漏的(de)(de)(de)(de)實(shi)際情況(kuang),對(dui)(dui)密(mi)(mi)封面(mian)內外(wai)都(dou)有(you)液體(ti)的(de)(de)(de)(de)多(duo)端面(mian)密(mi)(mi)封的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)封能(neng)力(li)更無法(fa)解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在和田市機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對和田市機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通和田市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。在普通和田市機械密封上,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和田市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和田市機械密封領域占(zhan)有重(zhong)要位置的混合潤滑(hua)理論重(zhong)新認識。
可見和田市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,對和田市機械密封的設計制造以及(ji)應用都起著重要的指導作用。