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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣:134653 來源:
對于而言,形(xing)成密封作用的(de)假說(shuo)基本上分成兩(liang)類,即表面(mian)張力假說(shuo)和(he)粘滯力假說(shuo)。
最早(zao)提出(chu)(chu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)A Brkich。該假說(shuo)認為端面(mian)(mian)間(jian)穩定而可靠(kao)的(de)(de)密(mi)封(feng)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)作用(yong)(yong)的(de)(de)結果,密(mi)封(feng)端面(mian)(mian)實際上并不是(shi)(shi)(shi)理想的(de)(de)光滑平(ping)面(mian)(mian),少量突(tu)起部分存在著直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)(yong)試驗論述了表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)是(shi)(shi)(shi)密(mi)封(feng)重要(yao)因(yin)素這(zhe)一觀點。同時對粘(zhan)滯(zhi)(zhi)(zhi)假說(shuo)提出(chu)(chu)了異議:①粘(zhan)滯(zhi)(zhi)(zhi)力(li)(li)(主要(yao)是(shi)(shi)(shi)指液(ye)體(ti)和固體(ti)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)附著力(li)(li))要(yao)在間(jian)隙為10-9m或更小時才起作用(yong)(yong),在微米級的(de)(de)密(mi)封(feng)間(jian)隙中不起作用(yong)(yong);②粘(zhan)滯(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)(shi)一種動力(li)(li)學(xue)的(de)(de)特(te)征,而在密(mi)封(feng)處于零泄漏時,徑向是(shi)(shi)(shi)沒有動力(li)(li)學(xue)過(guo)程的(de)(de)。國(guo)內李(li)克永(yong)等也著文贊同表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)假說(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等在低壓紹興機械密封潤滑狀況的試驗研究中,觀察(cha)到(dao)液(ye)膜(mo)內存在(zai)著張力(li)區。通過密封(feng)運轉期間壓(ya)(ya)力(li)傳感器(qi)測出了相(xiang)變(bian)(bian)區的壓(ya)(ya)力(li)及液(ye)膜(mo)破壞前在(zai)相(xiang)變(bian)(bian)區受到(dao)張力(li)的作(zuo)用。基于端面內有空化(hua)、汽化(hua)現象的事(shi)實,J Digard及M Genhle認為(wei)多級氣隙(xi)形成(cheng)多次表面張力(li)作(zuo)用是(shi)提高總的密封(feng)能(neng)力(li)的主要原因。
然而(er),以(yi)EFBoon為(wei)代(dai)表的粘滯(zhi)假(jia)說(shuo),認為(wei)某些(xie)液體(ti)分子由于粘性(xing)被粘貼在密(mi)封(feng)面(mian)上,這(zhe)種(zhong)因壓差(cha)在密(mi)封(feng)間隙中(zhong)產生粘滯(zhi)力能阻(zu)止介質的泄漏。
國內(nei)鄭(zheng)海泉、陳汝灼從(cong)反面(mian)論證了表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)(de)(de)局限性(xing):①按表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)計算出的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)其數(shu)值(zhi)太(tai)小(xiao),以(yi)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)水(shui)來說(shuo),在密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)間隙為1μm的(de)(de)(de)(de)正常情(qing)況(kuang)下,最(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)不(bu)(bu)足(zu)0.15MPa。若(ruo)要考(kao)慮各種(zhong)因(yin)(yin)素的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,修正后數(shu)值(zhi)更小(xiao)。空化(hua)(hua)現(xian)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)成因(yin)(yin)、性(xing)質、形態、分(fen)布等(deng)尚不(bu)(bu)清楚,且密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)處于靜(jing)止時(shi)并(bing)不(bu)(bu)產生空化(hua)(hua)現(xian)象(xiang),因(yin)(yin)此(ci)解(jie)釋(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)了靜(jing)止時(shi)仍有(you)很高密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)這(zhe)一事實;②表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)假說(shuo)必須(xu)以(yi)不(bu)(bu)漏為前提,一旦(dan)泄漏就幾乎(hu)完全喪失密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)。因(yin)(yin)為泄漏不(bu)(bu)但使濕潤(run)角降低(di),特(te)別(bie)是彎(wan)月面(mian)的(de)(de)(de)(de)形狀和對(dui)應的(de)(de)(de)(de)液(ye)膜厚度都(dou)要朝降低(di)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)變(bian)化(hua)(hua),故密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)會(hui)顯著降低(di)。這(zhe)不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)(neng)解(jie)釋(shi)(shi)(shi)一般密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)或(huo)(huo)多或(huo)(huo)少(shao)有(you)點(dian)泄漏的(de)(de)(de)(de)實際情(qing)況(kuang),對(dui)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)內(nei)外都(dou)有(you)液(ye)體的(de)(de)(de)(de)多端面(mian)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)更無法(fa)解(jie)釋(shi)(shi)(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在紹興機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對紹興機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通紹興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。在普通紹興機械密封上,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紹興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紹興機械密封領(ling)域(yu)占有重(zhong)要(yao)位置的混(hun)合(he)潤滑(hua)理論重(zhong)新(xin)認識。
可見紹興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,對紹興機械密封的(de)設計制造(zao)以及應用(yong)都起著重要的(de)指導(dao)作用(yong)。