اخبار فناوری

کاسه های نمد در تمامی اجزای سیستم هیدرولیک اعم از پمپ ها، پیستون ها و اتصالات مختلف کاربرد دارند. البته در برخی منابع واژه مهر روغنی در فارسی به «کاسه نمدی» ترجمه شده است و به سایر سیستم های آب بندی مانند «اورینگ» نیز اشاره دارد، اما در فارسی این گونه مهرها معمولاً «اورینگ» هستند. آنها گفتند. از کاسه های نمدی برای جلوگیری از روغن گیری 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 چرخان و محفظه های پر از مایع در گیربکس ها، سیلندرهای هیدرولیک و غیره استفاده می شود تا از نشت مایع از محفظه جلوگیری شود. این نوع آب بند بین دو جسم دوار یا بین دو جسم ثابت و دوار استفاده می شود.
کاسه های نمدی معمولاً از دو قسمت ساخته می شوند: یک قسمت فلزی سخت بیرونی و یک قسمت انعطاف پذیر داخلی. کار اصلی عایق کاری توسط قسمت انعطاف پذیر متصل به قسمت فلزی انجام می شود. فضای داخلی از پلاستیک مصنوعی یا طبیعی ساخته شده و با اعمال فشار مناسب بر روی شفت از نشتی روغن جلوگیری می شود.

تاریخچه کاسه نمد
مهندسان برای قرن ها با چالش آب بندی ماشین های متحرک مواجه بوده اند.در روزگاری که مردم مهاجرت به غرب را آغاز کردند، به سیستم های آب بندی برای مهر و موم کردن چرخ های ارابه های خود برای مدت طولانی نیاز داشتند. انواع اولیه مهر و موم شامل نوارهایی از چرم و نمد بود که چربی حیوانی را در محور نگه می داشت. همانطور که انقلاب صنعتی شکل گرفت و تولید موتورهای احتراق داخلی و گیربکس ها نیاز به مهر و موم های بهتری داشت.
در اواخر دهه 1920، یک کاسه نمدی جدید با چرم مقاوم در برابر روغن و یک پوشش فلزی ساخته شد. در پایان جنگ جهانی دوم، توسعه کاسه های نمدی بهبود یافت و لاستیک مصنوعی جایگزین چرم شد. در دهه 1960، الاستومرهای با دمای بالا با استفاده از موادی مانند سیلیکون، پلی آکریلات و فلوئوروکربن تولید شدند.

کاسه نمد چگونه کار می کنند؟
اصل کار کاسه نمد بسیار ساده است. لبه کاسه نمدی روی قسمت چرخان (معمولا شفت) قرار می گیرد و دیواره (قطر بیرونی) به محفظه گیرنده فشار می آورد و در نتیجه کاسه نمدی را در جای خود نگه می دارد. برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، لبه کاسه نمدی باید روغن کاری شود.به عبارت دیگر، کاسه نمدی از طریق عمل پمپاژ در نقطه تماس بین رینگ و سطح شفت از نشتی جلوگیری می کند. جهت پمپ متناسب با جهت توزیع فشار است. این توزیع فشار توسط طراحی هندسی رینگ کنترل می شود که باعث ایجاد گرادیان فشار بزرگ تری در قسمت روغنی رینگ می شود. البته، این گرادیان فشار تنها یک جنبه از نحوه کار کاسه های نمدی است.

جنبه دوم وجود یک لایه روغن بین لبه کاسه نمدی و سطح شفت است. جنبه سوم به شکل گیری ناهمواری لبه های کاسه نمدی اختصاص دارد. این بی نظمی ها به گونه ای قرار می گیرند که مایع را به سمت قسمت روغنی پمپ می کنند.
کاسه نمد برای چه چیزهایی خوب هستند؟
به طور معمول، این قطعه در سیستم های حرکتی از جمله چرخشی، نوسانی و رفت و برگشتی استفاده می شود.

حرکت دورانی: جهت چرخش در این سیستم ها برای آب بندی بسیار مهم است. شفت می تواند در جهت عقربه های ساعت، خلاف جهت عقربه های ساعت یا هر دو بچرخد.
حرکت نوسانی: در این حرکت شفت به صورت یک قوس با زاویه نوسان می کند.
رفت و برگشتی: شفت مطابق شکل به داخل و خارج محفظه رفت و آمد می کند.چه عواملی بر عمر کاسه های نمدی تاثیر می گذارد؟
در زیر، عواملی را که بر عمر درام تأثیر می‌گذارند، از جمله دما و فشار شرح می‌دهیم.

درجه حرارت
دمای کاسه نمدی دارای سه شکل است که به دمای خارجی، دمای لب پایین و دمای مخزن پایین تقسیم می شود. اثرات ترکیبی این دماها می تواند باعث سخت شدن مواد الاستومری موجود در این اجزا شود و در نهایت منجر به عدم انعطاف پذیری و کاهش عمر قطعه شود. دمای خارجی می تواند توسط هر منبع گرمایی خارجی ایجاد شود و تأثیر زیادی بر طول عمر قطعه خواهد داشت.

مشکل دیگر زمانی است که دمای خارجی به حداقل دمای کاری لبه می رسد. در دماهای پایین، اگر شفت دارای "فرار" باشد، ممکن است به دلیل کاهش انعطاف پذیری لبه ها پاره شود. دمای انبار نیز می تواند بر عمر قطعه تاثیر بگذارد. در واقع بین عمر اجزا و دمای ذخیره سازی رابطه مستقیمی وجود دارد. اگر الولیت طولانی‌ترین بخش باشد، دمای ذخیره‌سازی پایین باید در نظر گرفته شود، اما اگر عمر طولانی آنچنان مهم نیست، دمای ذخیره‌سازی بالا می‌تواند تأثیر مثبتی بر سیستم داشته باشد. با افزایش این دما، ویسکوزیته سیال و مصرف انرژی کاهش می یابد.
دمای زیرلبه تابعی از سرعت شفت، اصطکاک مواد، زبری سطح و دماهای خارج و انباره است. با افزایش این عوامل، دمای زیرلبه نیز افزایش می‌یابد. اصطکاک مواد نیز به خواص الاستومر، بار روی لبه و روان‌کاری آن ارتباط دارد.

فشار
کاسه‌نمدهای شعاعی برای عملکرد در سیستم‌های پرفشار طراحی نشده‌اند. بخش انعطاف‌پذیر بسیار نازک است و از هیچ حمایت مستحکمی نیز بهره نمی‌برد. کمی افزایش فشار کافی است به لبه خارجی نیرو وارد کند تا این لبه برگردد که این امر نیز سبب کاهش عمر قطعه می‌شود. حد بیشینه فشار در کاربردهای صنعتی به میزان
7
−
10

p
s
i
ذکر می‌شود و زمانی که با این محدوده از فشار سروکار داریم باید سرعت شفت را نیز در نظر داشته باشیم.

درک عملکرد کاسه نمد
عملکرد کاسه نمد را به راحتی می‌توان در یک خودرو مشاهده کرد که در تصویر زیر نشان داده شده است. در این نوع از موتورها، حرکت رفت‌و‌برگشتی پیستون‌ها به حرکات دوار شفت تبدیل می‌شود و شفت نیز توسط یاتاقان‌های فلزی در بر گرفته شده است. برای روغن‌کاری یاتاقان‌ها و همچنین بخش‌هایی که فلزات با یکدیگر در تماس هستند، از روغن استفاده می‌شود. از آن‌جایی که محفظه روغن (کارتل روغن) به محفظه موتور متصل شده است، یاتاقان‌ها به یک فضای مشخصی بین موتور و شفت احتیاج دارند.در اینجا از کاسه های نمدی برای جلوگیری از روغن کاری ناحیه اتصال بلبرینگ استفاده می شود.
در انتخاب کاسه نمدی به چه عواملی باید توجه کرد؟
انتخاب کاسه نمدی با بهترین طرح و متریال به شرایط کارکرد و کاربرد آن بستگی دارد که از جمله آنها می توان به عوامل زیر اشاره کرد:

درجه حرارت
سرعت
فشار دیفرانسیل
نوع روان کننده
عمودی یا افقی
شفت به دیوار لنگی و عدم انطباق
از آنجایی که تأثیر یکی از شرایط عملیاتی فوق معمولاً بر بقیه مراحل انتخاب این قسمت غالب است، هیچ قانون کلی برای تعیین بهترین نوع کاسه نمدی وجود ندارد. البته روند کلی انتخاب این قطعه در زیر بر حسب چرخه های عملکرد و نگهداری بیان شده است.

کاسه های نمد در تمامی اجزای سیستم هیدرولیک اعم از پمپ ها، پیستون ها و اتصالات مختلف کاربرد دارند. البته در برخی منابع واژه مهر روغنی در فارسی به «کاسه نمدی» ترجمه شده است و به سایر سیستم های آب بندی مانند «اورینگ» نیز اشاره دارد، اما در فارسی این گونه مهرها معمولاً «اورینگ» هستند. آنها گفتند. از کاسه های نمدی برای جلوگیری از روغن گیری 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 چرخان و محفظه های پر از مایع در گیربکس ها، سیلندرهای هیدرولیک و غیره استفاده می شود تا از نشت مایع از محفظه جلوگیری شود. این نوع آب بند بین دو جسم دوار یا بین دو جسم ثابت و دوار استفاده می شود.
کاسه های نمدی معمولاً از دو قسمت ساخته می شوند: یک قسمت فلزی سخت بیرونی و یک قسمت انعطاف پذیر داخلی. کار اصلی عایق کاری توسط قسمت انعطاف پذیر متصل به قسمت فلزی انجام می شود. فضای داخلی از پلاستیک مصنوعی یا طبیعی ساخته شده و با اعمال فشار مناسب بر روی شفت از نشتی روغن جلوگیری می شود.

تاریخچه کاسه نمد
مهندسان برای قرن ها با چالش آب بندی ماشین های متحرک مواجه بوده اند.در روزگاری که مردم مهاجرت به غرب را آغاز کردند، به سیستم های آب بندی برای مهر و موم کردن چرخ های ارابه های خود برای مدت طولانی نیاز داشتند. انواع اولیه مهر و موم شامل نوارهایی از چرم و نمد بود که چربی حیوانی را در محور نگه می داشت. همانطور که انقلاب صنعتی شکل گرفت و تولید موتورهای احتراق داخلی و گیربکس ها نیاز به مهر و موم های بهتری داشت.
در اواخر دهه 1920، یک کاسه نمدی جدید با چرم مقاوم در برابر روغن و یک پوشش فلزی ساخته شد. در پایان جنگ جهانی دوم، توسعه کاسه های نمدی بهبود یافت و لاستیک مصنوعی جایگزین چرم شد. در دهه 1960، الاستومرهای با دمای بالا با استفاده از موادی مانند سیلیکون، پلی آکریلات و فلوئوروکربن تولید شدند.

کاسه نمد چگونه کار می کنند؟
اصل کار کاسه نمد بسیار ساده است. لبه کاسه نمدی روی قسمت چرخان (معمولا شفت) قرار می گیرد و دیواره (قطر بیرونی) به محفظه گیرنده فشار می آورد و در نتیجه کاسه نمدی را در جای خود نگه می دارد. برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، لبه کاسه نمدی باید روغن کاری شود.به عبارت دیگر، کاسه نمدی از طریق عمل پمپاژ در نقطه تماس بین رینگ و سطح شفت از نشتی جلوگیری می کند. جهت پمپ متناسب با جهت توزیع فشار است. این توزیع فشار توسط طراحی هندسی رینگ کنترل می شود که باعث ایجاد گرادیان فشار بزرگ تری در قسمت روغنی رینگ می شود. البته، این گرادیان فشار تنها یک جنبه از نحوه کار کاسه های نمدی است.

جنبه دوم وجود یک لایه روغن بین لبه کاسه نمدی و سطح شفت است. جنبه سوم به شکل گیری ناهمواری لبه های کاسه نمدی اختصاص دارد. این بی نظمی ها به گونه ای قرار می گیرند که مایع را به سمت قسمت روغنی پمپ می کنند.
کاسه نمد برای چه چیزهایی خوب هستند؟
به طور معمول، این قطعه در سیستم های حرکتی از جمله چرخشی، نوسانی و رفت و برگشتی استفاده می شود.

حرکت دورانی: جهت چرخش در این سیستم ها برای آب بندی بسیار مهم است. شفت می تواند در جهت عقربه های ساعت، خلاف جهت عقربه های ساعت یا هر دو بچرخد.
حرکت نوسانی: در این حرکت شفت به صورت یک قوس با زاویه نوسان می کند.
رفت و برگشتی: شفت مطابق شکل به داخل و خارج محفظه رفت و آمد می کند.چه عواملی بر عمر کاسه های نمدی تاثیر می گذارد؟
در زیر، عواملی را که بر عمر درام تأثیر می‌گذارند، از جمله دما و فشار شرح می‌دهیم.

درجه حرارت
دمای کاسه نمدی دارای سه شکل است که به دمای خارجی، دمای لب پایین و دمای مخزن پایین تقسیم می شود. اثرات ترکیبی این دماها می تواند باعث سخت شدن مواد الاستومری موجود در این اجزا شود و در نهایت منجر به عدم انعطاف پذیری و کاهش عمر قطعه شود. دمای خارجی می تواند توسط هر منبع گرمایی خارجی ایجاد شود و تأثیر زیادی بر طول عمر قطعه خواهد داشت.

مشکل دیگر زمانی است که دمای خارجی به حداقل دمای کاری لبه می رسد. در دماهای پایین، اگر شفت دارای "فرار" باشد، ممکن است به دلیل کاهش انعطاف پذیری لبه ها پاره شود. دمای انبار نیز می تواند بر عمر قطعه تاثیر بگذارد. در واقع بین عمر اجزا و دمای ذخیره سازی رابطه مستقیمی وجود دارد. اگر الولیت طولانی‌ترین بخش باشد، دمای ذخیره‌سازی پایین باید در نظر گرفته شود، اما اگر عمر طولانی آنچنان مهم نیست، دمای ذخیره‌سازی بالا می‌تواند تأثیر مثبتی بر سیستم داشته باشد. با افزایش این دما، ویسکوزیته سیال و مصرف انرژی کاهش می یابد.
دمای زیرلبه تابعی از سرعت شفت، اصطکاک مواد، زبری سطح و دماهای خارج و انباره است. با افزایش این عوامل، دمای زیرلبه نیز افزایش می‌یابد. اصطکاک مواد نیز به خواص الاستومر، بار روی لبه و روان‌کاری آن ارتباط دارد.

فشار
کاسه‌نمدهای شعاعی برای عملکرد در سیستم‌های پرفشار طراحی نشده‌اند. بخش انعطاف‌پذیر بسیار نازک است و از هیچ حمایت مستحکمی نیز بهره نمی‌برد. کمی افزایش فشار کافی است به لبه خارجی نیرو وارد کند تا این لبه برگردد که این امر نیز سبب کاهش عمر قطعه می‌شود. حد بیشینه فشار در کاربردهای صنعتی به میزان
7
−
10

p
s
i
ذکر می‌شود و زمانی که با این محدوده از فشار سروکار داریم باید سرعت شفت را نیز در نظر داشته باشیم.

درک عملکرد کاسه نمد
عملکرد کاسه نمد را به راحتی می‌توان در یک خودرو مشاهده کرد که در تصویر زیر نشان داده شده است. در این نوع از موتورها، حرکت رفت‌و‌برگشتی پیستون‌ها به حرکات دوار شفت تبدیل می‌شود و شفت نیز توسط یاتاقان‌های فلزی در بر گرفته شده است. برای روغن‌کاری یاتاقان‌ها و همچنین بخش‌هایی که فلزات با یکدیگر در تماس هستند، از روغن استفاده می‌شود. از آن‌جایی که محفظه روغن (کارتل روغن) به محفظه موتور متصل شده است، یاتاقان‌ها به یک فضای مشخصی بین موتور و شفت احتیاج دارند.در اینجا از کاسه های نمدی برای جلوگیری از روغن کاری ناحیه اتصال بلبرینگ استفاده می شود.
در انتخاب کاسه نمدی به چه عواملی باید توجه کرد؟
انتخاب کاسه نمدی با بهترین طرح و متریال به شرایط کارکرد و کاربرد آن بستگی دارد که از جمله آنها می توان به عوامل زیر اشاره کرد:

درجه حرارت
سرعت
فشار دیفرانسیل
نوع روان کننده
عمودی یا افقی
شفت به دیوار لنگی و عدم انطباق
از آنجایی که تأثیر یکی از شرایط عملیاتی فوق معمولاً بر بقیه مراحل انتخاب این قسمت غالب است، هیچ قانون کلی برای تعیین بهترین نوع کاسه نمدی وجود ندارد. البته روند کلی انتخاب این قطعه در زیر بر حسب چرخه های عملکرد و نگهداری بیان شده است.