א נייער וועג פון קראַפט באַלאַנסינג מעטשאַניקאַל סילינגז

פּאָמפּעס זענען איינע פון ​​די גרעסטע באַניצער פון מעכאַנישע סילינגז. ווי דער נאָמען סאַגדזשעסט, מעכאַנישע סילינגז זענען קאָנטאַקט-טיפּ סילינגז, אַנדערש פון אַעראָדינאַמיש אָדער לאַבירינט ניט-קאָנטאַקט סילינגז.מעכאַנישע סילינגזזענען אויך קעראַקטעריזירט ווי באַלאַנסט מעטשאַניקאַל פּלאָמבע אָדעראַנבאַלאַנסט מעכאַנישע פּלאָמבעדאָס באַציט זיך צו וואָס פּראָצענט פון, אויב בכלל, פּראָצעס דרוק קען קומען אַרום הינטער דער סטאַציאָנאַרער פאַרזיגלונג פּנים. אויב די פאַרזיגלונג פּנים ווערט נישט געשטופּט קעגן דער דרייענדיקער פּנים (ווי אין אַ שטופּער-טיפּ פאַרזיגלונג) אָדער פּראָצעס פליסיקייט מיט דעם דרוק וואָס דאַרף ווערן פאַרזיגלט ווערט נישט ערלויבט צו קומען הינטער דער פאַרזיגלונג פּנים, וועט דער פּראָצעס דרוק צוריקבלאָזן די פאַרזיגלונג פּנים און זיך עפענען. דער פאַרזיגלונג דיזיינער דאַרף באַטראַכטן אַלע אָפּערייטינג באדינגונגען צו דיזיינען אַ פאַרזיגלונג מיט דער פארלאנגטער שליסונג קראַפט אָבער נישט אַזוי פיל קראַפט אַז די אַפּאַראַט לאָודינג בייַ דער דינאַמישער פאַרזיגלונג פּנים שאַפט צו פיל היץ און טראָגן. דאָס איז אַ דעליקאַטע וואָג וואָס מאַכט אָדער צעברעכט פּאָמפּע רילייאַבילאַטי.

די דינאמישע פארזיגלונג פנימער דורך ערמעגליכן אן עפענונג קראפט אנשטאט דעם קאנווענציאנעלן וועג פון
באַלאַנסירן די שליס קראַפט, ווי באַשריבן אויבן. עס עלימינירט נישט די נויטיקע שליס קראַפט, אָבער גיט דעם פּאָמפּע דיזיינער און באַניצער נאָך אַ קנעפּל צו דרייען דורך דערלויבן אַראָפּנעמען וואָג אָדער אַנלאָודינג פון די סילינג פּנים, בשעת די נויטיקע שליס קראַפט ווערט אויפגעהאלטן, אַזוי רעדוצירט היץ און טראָגן בשעת די מעגלעכע אָפּערייטינג באדינגונגען ווערן ברייטער.

טרוקענע גאז זיגלען (DGS), אָפט געניצט אין קאָמפּרעסאָרן, צושטעלן אַן עפענונג קראַפט ביי די סילינג פּנים. די קראַפט איז באשאפן דורך אַן אַעראָדינאַמיש לאַגער פּרינציפּ, וואו פיינע פּאָמפּע גרוווז העלפֿן מוטיקן גאַז פון די הויך-דרוק פּראָצעס זייַט פון די סילינג, אין די שפּאַלט און אַריבער די פּנים פון די סילינג ווי אַ ניט-קאָנטאַקט פליסיק פילם לאַגער.

די אַעראָדינאַמישע לאַגער עפן קראַפט פון אַ טרוקן גאַז פאַרזיגלונג פּנים. די שיפּוע פון ​​דער ליניע איז רעפּרעזענטאַטיוו פון די שטייפקייט ביי אַ שפּאַלט. באַמערקט אַז די שפּאַלט איז אין מיקראָנס.
דער זעלביקער פענאמען פאסירט אין די הידראָדינאַמישע אויל לאַגערן וואָס שטיצן רובֿ גרויסע צענטריפוגאַל קאָמפּרעסאָרן און פּאָמפּע ראָוטאָרס און ווערט געזען אין ראָטאָר דינאַמישע עקסצענטרישקייט פּלאָטן געוויזן דורך בענטלי. דער עפֿעקט גיט אַ סטאַבילן צוריק-סטאָפּ און איז אַ וויכטיקער עלעמענט אין דעם הצלחה פֿון הידראָדינאַמישע אויל לאַגערן און DGS. מעכאַנישע סילינגז האָבן נישט די פֿײַנע פּאָמפּע גרוווז וואָס מען קען געפֿינען אין אַן אַעראָדינאַמישן DGS פּנים. עס קען זײַן אַ וועג צו נוצן עקסטערנאַל פּרעשערייזד גאַז לאַגער פּרינציפּן צו אַראָפּנעמען די וואָג פֿון דער שלאָס קראַפֿט פֿון די.מעכאנישע פּלאָמבע פּניםs.

קוואַליטאַטיווע פּלאָץ פון פליסיק-פילם לאַגער פּאַראַמעטערס קעגן זשורנאַל עקסצענטרישקייט פאַרהעלטעניש. שטייפקייט, K, און דעמפינג, D, זענען מינימום ווען דער זשורנאַל איז אין צענטער פון דעם לאַגער. ווי דער זשורנאַל נענטערט זיך צו דער לאַגער ייבערפלאַך, פאַרגרעסערן זיך די שטייפקייט און דעמפינג דראַמאַטיש.

אויסערלעך דרוק-געשטיצטע אַעראָסטאַטישע גאַז לאַגערן נוצן אַ מקור פון דרוק-געשטיצטן גאַז, בשעת דינאַמישע לאַגערן נוצן די רעלאַטיווע באַוועגונג צווישן די ייבערפלאַכן צו דזשענערירן גאַפּ דרוק. די אויסערלעך דרוק-געשטיצטע טעכנאָלאָגיע האט לפּחות צוויי יסודותדיקע מעלות. ערשטנס, קען דער דרוק-געשטיצטער גאַז ווערן אינדזשעקטירט גלייך צווישן די סילינג פנימער אין אַ קאָנטראָלירטן שטייגער אַנשטאָט צו דערמוטיקן דעם גאַז אין די סילינג גאַפּ מיט פּליטקע פּאָמפּע גרוווז וואָס דאַרפן באַוועגונג. דאָס ערמעגליכט צעשיידן די סילינג פנימער איידער די ראָטאַציע הייבט זיך אָן. אפילו אויב די פנימער זענען צוזאַמען געצווינגען, וועלן זיי זיך עפענען פֿאַר נול-רייַבונג אָנפאַנגען און אָפּשטעלן ווען דרוק ווערט אינדזשעקטירט גלייך צווישן זיי. דערצו, אויב די סילינג איז הייס, איז עס מעגלעך מיט אויסערלעך דרוק צו פאַרגרעסערן דעם דרוק צו דער פּנים פון דער סילינג. די גאַפּ וואָלט דעמאָלט געוואקסן פּראָפּאָרציאָנעל מיטן דרוק, אָבער די היץ פון שער וואָלט פאַלן אויף אַ קוב פונקציע פון ​​דער גאַפּ. דאָס גיט דעם אָפּעראַטאָר אַ נייע מעגלעכקייט צו נוצן קעגן היץ דזשענעריישאַן.

עס איז דא נאך א מעלה אין קאמפרעסארן, אז עס איז נישטא קיין פלוס אריבער דעם פנים ווי אין א DGS. אנשטאט, דער העכסטער דרוק איז צווישן די פארזיגלונג פנים'ס, און דער אויסערליכער דרוק וועט פליסן אין דער אטמאספערע אדער ארויסגיין אין איין זייט און אין קאמפרעסאר פון דער אנדערער זייט. דאס פארגרעסערט די צוטרויערדיקייט דורך האלטן דעם פראצעס ארויס פון דער שפאלט. אין פאמפעס איז דאס אפשר נישט קיין מעלה, ווייל עס קען זיין אומגעוואונטשעט צו צווינגען א קאמפרעסיבלן גאז אין א פאמפ. קאמפרעסיבלע גאזן אינעווייניג פון פאמפעס קענען פאראורזאכן קאוויטאציע אדער לופט האמער פראבלעמען. עס וואלט אבער געווען אינטערעסאנט צו האבן א נישט-קאנטאקטינג אדער רייבונג-פרייע פארזיגלונג פאר פאמפעס אן דעם חסרון פון גאז פלוס אין דעם פאמפ פראצעס. קען עס זיין מעגליך צו האבן אן אויסערליכער דרוק-געמאכטן גאז לאגער מיט נול פלוס?

קאָמפּענסאַציע
אלע אויסערלעך דרוק-געשטעלטע לאגערן האבן א געוויסע סארט קאמפענסאציע. קאמפענסאציע איז א פארעם פון באגרעניצונג וואס האלט צוריק דעם דרוק. די מערסטע פארשפרייטע פארעם פון קאמפענסאציע איז די נוצן פון לעכער, אבער עס זענען אויך דא גרוב, טרעפ און פאראזע קאמפענסאציע טעכניקעס. קאמפענסאציע ערמעגליכט לאגערן אדער פארזיגלונג פנימער צו לויפן נאנט צוזאמען אן זיך אנרירן, ווייל ווי נענטער זיי קומען, אלץ העכער ווערט דער גאז דרוק צווישן זיי, וואס שטויסט די פנימער אפגעזונדערט.

אלס א ביישפּיל, אונטער א פלאַכן עפענונג קאָמפּענסירטן גאַז לאַגער (בילד 3), די דורכשניטלעכע
דער דרוק אין דער שפאלט וועט זיין גלייך צו דער גאנצער לאסט אויפן לאגער צעטיילט דורך דער פנים שטח, דאס איז איינהייט לאסטונג. אויב דער קוואל גאז דרוק איז 60 פונט פער קוואדראט אינטש (psi) און די פנים האט 10 קוואדראט אינטש שטח און עס איז דא 300 פונט לאסט, וועט זיין א דורכשניט פון 30 psi אין דער לאגער שפאלט. טיפישערווייז, וועט דער שפאלט זיין בערך 0.0003 אינטשעס, און ווייל דער שפאלט איז אזוי קליין, וועט דער פלוס נאר זיין בערך 0.2 סטאנדארט קוביק פיס פער מינוט (scfm). ווייל עס איז דא אן עפן באגרענער גלייך פאר דער שפאלט וואס האלט דעם דרוק צוריק אין רעזערוו, אויב די לאסט וואקסט צו 400 פונט, ווערט דער לאגער שפאלט פארקלענערט צו בערך 0.0002 אינטשעס, באגרענעצט דעם פלוס דורך דער שפאלט אראפ 0.1 scfm. די פארגרעסערונג אין דער צווייטער באגרענעצונג גיט דעם עפן באגרענער גענוג פלוס צו דערלויבן דעם דורכשניטלעכן דרוק אין דער שפאלט צו וואקסן צו 40 psi און שטיצן די פארגרעסערטע לאסט.

דאָס איז אַן אויסגעשניטענע זײַט־אַנבליק פֿון אַ טיפּישן אָפֿענעם לופֿט־לאַגער וואָס געפֿינט זיך אין אַ קאָאָרדינאַט־מעסט־מאַשין (CMM). אויב מע זאָל באַטראַכטן אַ פּנעוומאַטישן סיסטעם ווי אַ "קאָמפּענסירטער לאַגער", דאַרף עס האָבן אַ באַגרענעצונג אַרויף פֿון דער לאַגער־גאַפּ־באַגרענעצונג.
עפענונג קעגן פּאָרעז קאָמפּענסאַציע
עפענונג קאמפענסאציע איז די מערסט גענוצטע פארעם פון קאמפענסאציע. א טיפישע עפענונג קען האבן א לאך דיאמעטער פון .010 אינטשעס, אבער וויבאלד זי פיטערט א פאר קוואדראט אינטשעס פון שטח, פיטערט זי עטליכע ארדערס פון מאסקייט מער שטח ווי זיך אליין, אזוי קען די שנעלקייט פון דעם גאז זיין הויך. אפט ווערן עפענונגען גענוי געשניטן פון רובינען אדער סאפירן צו פארמיידן עראזיע פון ​​דער עפענונג גרייס און אזוי ענדערונגען אין דער פערפארמאנס פון די לאגער. נאך א פראבלעם איז אז ביי ריסן אונטער 0.0002 אינטשעס, הייבט די שטח ארום דער עפענונג אן צו דערשטיקן דעם שטראם צו די רעשט פון די פנים, אין וועלכן פונקט עס פאסירט א צוזאמענפאל פון דעם גאז פילם. דאס זעלבע פאסירט ביי הייבן אפ, וויבאלד נאר די שטח פון דער עפענונג און יעדע רילן זענען פאראן צו איניציאירן הייבן. דאס איז איינע פון ​​די הויפט סיבות פארוואס אויסערליך דרוק-געשטעלטע לאגערן ווערן נישט געזען אין פארזיגלונג פלענער.

דאָס איז נישט דער פאַל פֿאַר די פּאָרעז קאָמפּענסירטע לאַגער, אַנשטאָט די שטייפקייט גייט ווייטער
פאַרגרעסערן זיך ווי די לאַסט וואַקסט און די ריס ווערט פארקלענערט, פּונקט ווי דער פאַל מיט DGS (בילד 1) און
הידראָדינאַמישע אויל לאַגערן. אין פאַל פון אויסערלעך דרוק-געשטעלטע פּאָרעזע לאַגערן, וועט דער לאַגער זיין אין אַ באַלאַנסירטן קראַפט מאָדע ווען דער אַרייַנגאַנג דרוק מאָל די שטח איז גלייך צו דער גאַנצער לאַסט אויף דעם לאַגער. דאָס איז אַן אינטערעסאַנטער טריבאָלאָגישער פאַל ווייל עס איז נול ליפט אָדער לופט גאַפּ. עס וועט זיין נול לויפן, אָבער די הידראָסטאַטישע קראַפט פון דעם לופט דרוק קעגן דער קאַונטער ייבערפלאַך אונטער דער פּנים פון דעם לאַגער נעמט נאָך אַראָפּ די גאַנצע לאַסט און רעזולטאַטן אין אַ כּמעט נול קאָעפיציענט פון רייַבונג - כאָטש די פּנים זענען נאָך אין קאָנטאַקט.

למשל, אויב אַ גראַפיט פאַרזיגלונג פּנים האט אַ שטח פון 10 קוואַדראַט אינטשעס און 1,000 פונט פון שליס קראַפט און די גראַפיט האט אַ קאָעפיציענט פון רייַבונג פון 0.1, וואָלט עס דאַרפֿן 100 פונט פון קראַפט צו אָנהייבן באַוועגונג. אָבער מיט אַן עקסטערנאַל דרוק מקור פון 100 פּסי וואָס ווערט דורכגעפירט דורך די פּאָרעז גראַפיט צו זיין פּנים, וואָלט עס זיין עסענטועל נול קראַפט נייטיק צו אָנהייבן באַוועגונג. דאָס איז טראָץ דעם פאַקט אַז עס איז נאָך 1,000 פונט פון שליס קראַפט וואָס דריקט די צוויי פּנים צוזאַמען און אַז די פּנים זענען אין גשמיות קאָנטאַקט.

א קלאס פון גלייכע לאגער מאטעריאלן ווי: גראפיט, קארבאנס און קעראמיקס ווי אלומינע און סיליקאן-קארבידן וואס זענען באקאנט צו די טורבא אינדוסטריעס און זענען נאטירלעך פאראז, אזוי קענען זיי גענוצט ווערן ווי אויסערליך דרוק-געשטיצטע לאגערן וואס זענען נישט-קאנטאקטירנדע פליסיק-פילם לאגערן. עס איז דא א כייבריד פונקציע וואו אויסערליכע דרוק ווערט גענוצט צו באפרייען דעם קאנטאקט דרוק אדער די פארמאכונג קראפט פון די פארזיגלונג פון די טריבאלאגיע וואס גייט פאר אין די קאנטאקטירנדע פארזיגלונג פלאכן. דאס ערלויבט דעם פאמפ אפעראטאר עפעס צו סטרויערן אינדרויסן פון דער פאמפ צו באהאנדלען פראבלעמאטישע אפליקאציעס און העכערע שנעלקייט אפעראציעס בשעת'ן נוצן מעכאנישע פארזיגלונגען.

דעם פּרינציפּ גילט אויך פֿאַר באַרשטן, קאָמוטאַטאָרן, עקסייטערס, אָדער יעדן קאָנטאַקט קאַנדאַקטער וואָס קען געניצט ווערן צו נעמען דאַטן אָדער עלעקטרישע שטראָמען אויף אָדער אַוועק ראָטירנדיקע אָביעקטן. ווי ראָטאָרן דרייען זיך שנעלער און לויפן אויס וואַקסט, קען עס זיין שווער צו האַלטן די דעוויסעס אין קאָנטאַקט מיטן שאַפט, און עס איז אָפט נייטיק צו פאַרגרעסערן דעם פֿעדער דרוק וואָס האַלט זיי קעגן דעם שאַפט. צום באַדויערן, ספּעציעל אין פאַל פון הויך-גיכקייַט אָפּעראַציע, רעזולטירט דעם פאַרגרעסערונג אין קאָנטאַקט קראַפט אויך אין מער היץ און טראָגן. דער זעלביקער כייבריד פּרינציפּ וואָס איז געווענדט צו מעכאַנישע סילינג פּנים באַשריבן אויבן קען אויך געניצט ווערן דאָ, וווּ פיזישער קאָנטאַקט איז פארלאנגט פֿאַר עלעקטרישע קאַנדאַקטיוויטי צווישן די סטאַציאָנאַרע און ראָטירנדיקע טיילן. דער פונדרויסנדיקער דרוק קען געניצט ווערן ווי דער דרוק פון אַ הידראַוליק צילינדער צו רעדוצירן די רייַבונג בייַ די דינאַמיש צובינד בשעת נאָך פאַרגרעסערן די פֿעדער קראַפט אָדער שלאָס קראַפט וואָס איז פארלאנגט צו האַלטן די באַרשט אָדער סילינג פּנים אין קאָנטאַקט מיטן ראָטירנדיקן שאַפט.