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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣:135895 來源:
對于(yu)而言,形(xing)成密封作(zuo)用的假(jia)(jia)說(shuo)基本上分成兩類,即(ji)表面張力假(jia)(jia)說(shuo)和粘滯(zhi)力假(jia)(jia)說(shuo)。
最早提出表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)假(jia)說的(de)是(shi)(shi)A Brkich。該(gai)假(jia)說認為端(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)間(jian)穩定而可(ke)靠的(de)密(mi)封(feng)主要(yao)是(shi)(shi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)作用的(de)結果,密(mi)封(feng)端(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)實(shi)際上并不(bu)是(shi)(shi)理(li)想的(de)光(guang)滑平面(mian)(mian)(mian)(mian),少量突(tu)起部分存在著(zhu)(zhu)直接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采(cai)用試驗(yan)論(lun)述了(le)(le)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)是(shi)(shi)密(mi)封(feng)重要(yao)因素(su)這一觀點。同(tong)時對粘滯假(jia)說提出了(le)(le)異議:①粘滯力(li)(主要(yao)是(shi)(shi)指液體和固體表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)附著(zhu)(zhu)力(li))要(yao)在間(jian)隙為10-9m或更(geng)小時才起作用,在微(wei)米級的(de)密(mi)封(feng)間(jian)隙中不(bu)起作用;②粘滯是(shi)(shi)一種(zhong)動(dong)力(li)學(xue)的(de)特征,而在密(mi)封(feng)處于零泄漏(lou)時,徑向(xiang)是(shi)(shi)沒(mei)有(you)動(dong)力(li)學(xue)過程(cheng)的(de)。國內李(li)克(ke)永等也著(zhu)(zhu)文贊同(tong)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(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等在低壓市中機械密封潤滑狀況的試驗(yan)研究中,觀察到液膜(mo)內存在著(zhu)張力(li)區(qu)。通過密封運轉期間壓力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)測出了(le)相變(bian)(bian)區(qu)的壓力(li)及液膜(mo)破壞前在相變(bian)(bian)區(qu)受(shou)到張力(li)的作用。基于端面內有(you)空(kong)化、汽化現象的事(shi)實,J Digard及M Genhle認為多級(ji)氣隙形成(cheng)多次(ci)表面張力(li)作用是提高(gao)總的密封能(neng)力(li)的主要原因。
然而(er),以(yi)EFBoon為代表的粘(zhan)(zhan)(zhan)滯(zhi)假說,認為某些液體分子由于(yu)粘(zhan)(zhan)(zhan)性被(bei)粘(zhan)(zhan)(zhan)貼在(zai)密(mi)(mi)封(feng)面(mian)上,這種(zhong)因壓(ya)差在(zai)密(mi)(mi)封(feng)間(jian)隙中產生(sheng)粘(zhan)(zhan)(zhan)滯(zhi)力能阻(zu)止介質的泄漏。
國內鄭海泉、陳汝灼從反面論證了(le)表面張力(li)(li)(li)(li)(li)假說的局限性:①按(an)表面張力(li)(li)(li)(li)(li)計算出的最大(da)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)(li)(li)其數值(zhi)太小,以表面張力(li)(li)(li)(li)(li)較(jiao)大(da)的水來說,在密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)間隙為1μm的正常情況下,最大(da)的密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)(li)(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮各種因(yin)(yin)(yin)素的影響,修(xiu)正后數值(zhi)更(geng)小。空化現象的成因(yin)(yin)(yin)、性質、形(xing)態、分(fen)布等尚不(bu)(bu)清楚,且(qie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)處于(yu)靜止(zhi)時并不(bu)(bu)產生空化現象,因(yin)(yin)(yin)此解(jie)釋(shi)不(bu)(bu)了(le)靜止(zhi)時仍有很高密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)(li)(li)這一事(shi)實(shi);②表面張力(li)(li)(li)(li)(li)假說必(bi)須以不(bu)(bu)漏為前提,一旦泄(xie)漏就(jiu)幾乎完全喪失密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)(li)(li)。因(yin)(yin)(yin)為泄(xie)漏不(bu)(bu)但使(shi)濕潤角降低(di),特別是彎(wan)月面的形(xing)狀和(he)對應的液膜厚度都要朝降低(di)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)(li)(li)的方向(xiang)變(bian)化,故密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)(li)(li)會顯著降低(di)。這不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能解(jie)釋(shi)一般(ban)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)或(huo)(huo)多或(huo)(huo)少有點(dian)泄(xie)漏的實(shi)際情況,對密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面內外都有液體的多端面密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)(li)(li)更(geng)無法解(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在市中機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對市中機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通市中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。在普通市中機械密封上,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市中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市中機械密封領域占(zhan)有(you)重(zhong)要位(wei)置的混合潤(run)滑理論重(zhong)新認識。
可見市中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,對市中機械密封的設計制造以(yi)及應用都起著重(zhong)要的指導作用。