زومیت

کاسه های نمدی قطعاتی هستند که در کلیه سیستم های هیدرولیک مانند پمپ ها، پیستون ها و اتصالات مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. البته در برخی منابع اصطلاح روغن نمد که در فارسی به کاسه نمدی ترجمه شده است به سایر سیستم های آب بندی مانند حلقه O-Ring نیز اطلاق می شود اما در فارسی به این نوع مهر معمولاً O. - Ring می گویند. از نمدها 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 نوعی درزگیر برای آب بندی شفت های دوار و پوسته هایی که حاوی مایع هستند مانند گیربکس، سیلندر هیدرولیک و ... از پوسته برای جلوگیری از نفوذ مایع استفاده می شود. این آب بند بین دو بدنه دوار یا بین دو بدنه دوار ثابت استفاده می شود.
یک کاسه نمدی معمولاً از دو قسمت تشکیل شده است، یک قسمت بیرونی فلزی سفت و یک قسمت داخلی قابل انعطاف. 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 نشت نکند.
تاریخچه کاسه نمدی
برای قرن ها، مهندسان با چالش آب بندی ماشین آلات متحرک مواجه بوده اند.زمانی که مردم شروع به مهاجرت به غرب کردند، نیاز به یک سیستم آب بندی برای آب بندی چرخ های مخزن مدت ها احساس می شد. انواع اولیه مهرها دارای نوارهایی از پوست و پوست 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 با استحکام بالا با استفاده از موادی مانند سیلیکون ها، پلی آکریلات ها و فلوروکربن ها تولید شدند.
کاسه های نمدی چگونه کار می کنند؟
نحوه کار 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 چرب شود. به عبارت دیگر کاسه نمدی به دلیل عمل پمپاژ در نقطه تماس رینگ و سطح شفت از نشتی جلوگیری می کند.جهت پمپ با جهت پروفیل فشار نسبت مستقیم دارد. این پروفیل فشار با طراحی هندسی رینگ کنترل می شود و یک گرادیان فشار زیادی در سمت روغن رینگ ایجاد می کند. البته، این گرادیان فشار تنها یک جنبه از نحوه کار یک کاسه نمدی است.

ویژگی دیگر وجود لایه ای از فیلم روغن بین لبه فنجان نمدی و سطح شفت می باشد. جنبه سوم به ایجاد برجستگی در لبه ظرف نمدی اختصاص دارد.
کاسه های نمدی برای چه مواردی استفاده می شوند؟
عموماً از این قطعه در سیستم های حرکتی مانند چرخشی، نوسانی و رفت و برگشتی استفاده می شود.

حرکت دورانی: 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 مشخصی نوسان می کند.
حرکت رفت و برگشتی: همانطور که در تصویر می بینید، شفت به داخل و خارج محفظه حرکت می کند. چه عواملی بر طول عمر کاسه های نمدی تاثیر می گذارد؟
در زیر به عواملی که بر عمر کشتی تأثیر می‌گذارند، مانند دما و فشار می‌پردازیم.

دماها
سه نوع دمای کاسه نمدی وجود دارد: دمای بیرون، 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 قطعات را از دست بدهند و عمر قطعات را کاهش دهند.دمای بیرونی می تواند ناشی از منابع حرارتی خارجی باشد و تأثیر بسزایی در طول عمر این قطعه دارد.

مشکل دیگر زمانی است که دمای بیرون به حداقل دمای لبه عملیاتی می رسد. اگر شفت در دماهای پایین "تمام" شود، تیغه انعطاف پذیری 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. افزایش این دما باعث کاهش ویسکوزیته و مصرف انرژی مایع می شود.دمای زیر لبه تابعی از سرعت شفت، اصطکاک مواد، زبری سطح، دمای خارجی و دمای 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
ظروف نمدی رادیال برای کار در سیستم های فشار قوی طراحی نشده اند. قسمت انعطاف پذیر بسیار نازک است و تکیه گاه محکمی ندارد. 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 عملکرد یک 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 با فلز استفاده می شود. از آنجایی که تابه روغن به محفظه موتور متصل است، یاتاقان ها به فضای مشخصی بین موتور و شفت نیاز دارند. در اینجا از تابه نمدی برای جلوگیری از چسبیدن روغن به محل اتصال یاتاقان استفاده می شود.
انتخاب کاسه نمدی به چه عواملی بستگی دارد؟
انتخاب بهترین طرح و متریال کاسه نمدی به شرایط کار و کاربرد بستگی دارد. از جمله آنها می توان به عوامل زیر اشاره کرد:

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

کاسه های نمدی قطعاتی هستند که در کلیه سیستم های هیدرولیک مانند پمپ ها، پیستون ها و اتصالات مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. البته در برخی منابع اصطلاح روغن نمد که در فارسی به کاسه نمدی ترجمه شده است به سایر سیستم های آب بندی مانند حلقه O-Ring نیز اطلاق می شود اما در فارسی به این نوع مهر معمولاً O. - Ring می گویند. از نمدها 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 نوعی درزگیر برای آب بندی شفت های دوار و پوسته هایی که حاوی مایع هستند مانند گیربکس، سیلندر هیدرولیک و ... از پوسته برای جلوگیری از نفوذ مایع استفاده می شود. این آب بند بین دو بدنه دوار یا بین دو بدنه دوار ثابت استفاده می شود.
یک کاسه نمدی معمولاً از دو قسمت تشکیل شده است، یک قسمت بیرونی فلزی سفت و یک قسمت داخلی قابل انعطاف. 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 نشت نکند.
تاریخچه کاسه نمدی
برای قرن ها، مهندسان با چالش آب بندی ماشین آلات متحرک مواجه بوده اند.زمانی که مردم شروع به مهاجرت به غرب کردند، نیاز به یک سیستم آب بندی برای آب بندی چرخ های مخزن مدت ها احساس می شد. انواع اولیه مهرها دارای نوارهایی از پوست و پوست 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 با استحکام بالا با استفاده از موادی مانند سیلیکون ها، پلی آکریلات ها و فلوروکربن ها تولید شدند.
کاسه های نمدی چگونه کار می کنند؟
نحوه کار 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 چرب شود. به عبارت دیگر کاسه نمدی به دلیل عمل پمپاژ در نقطه تماس رینگ و سطح شفت از نشتی جلوگیری می کند.جهت پمپ با جهت پروفیل فشار نسبت مستقیم دارد. این پروفیل فشار با طراحی هندسی رینگ کنترل می شود و یک گرادیان فشار زیادی در سمت روغن رینگ ایجاد می کند. البته، این گرادیان فشار تنها یک جنبه از نحوه کار یک کاسه نمدی است.

ویژگی دیگر وجود لایه ای از فیلم روغن بین لبه فنجان نمدی و سطح شفت می باشد. جنبه سوم به ایجاد برجستگی در لبه ظرف نمدی اختصاص دارد.
کاسه های نمدی برای چه مواردی استفاده می شوند؟
عموماً از این قطعه در سیستم های حرکتی مانند چرخشی، نوسانی و رفت و برگشتی استفاده می شود.

حرکت دورانی: 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 مشخصی نوسان می کند.
حرکت رفت و برگشتی: همانطور که در تصویر می بینید، شفت به داخل و خارج محفظه حرکت می کند. چه عواملی بر طول عمر کاسه های نمدی تاثیر می گذارد؟
در زیر به عواملی که بر عمر کشتی تأثیر می‌گذارند، مانند دما و فشار می‌پردازیم.

دماها
سه نوع دمای کاسه نمدی وجود دارد: دمای بیرون، 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 قطعات را از دست بدهند و عمر قطعات را کاهش دهند.دمای بیرونی می تواند ناشی از منابع حرارتی خارجی باشد و تأثیر بسزایی در طول عمر این قطعه دارد.

مشکل دیگر زمانی است که دمای بیرون به حداقل دمای لبه عملیاتی می رسد. اگر شفت در دماهای پایین "تمام" شود، تیغه انعطاف پذیری 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. افزایش این دما باعث کاهش ویسکوزیته و مصرف انرژی مایع می شود.دمای زیر لبه تابعی از سرعت شفت، اصطکاک مواد، زبری سطح، دمای خارجی و دمای 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
ظروف نمدی رادیال برای کار در سیستم های فشار قوی طراحی نشده اند. قسمت انعطاف پذیر بسیار نازک است و تکیه گاه محکمی ندارد. 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 عملکرد یک 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 با فلز استفاده می شود. از آنجایی که تابه روغن به محفظه موتور متصل است، یاتاقان ها به فضای مشخصی بین موتور و شفت نیاز دارند. در اینجا از تابه نمدی برای جلوگیری از چسبیدن روغن به محل اتصال یاتاقان استفاده می شود.
انتخاب کاسه نمدی به چه عواملی بستگی دارد؟
انتخاب بهترین طرح و متریال کاسه نمدی به شرایط کار و کاربرد بستگی دارد. از جمله آنها می توان به عوامل زیر اشاره کرد:

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