چگونه بین آب‌بندی‌های پویا و ایستا برای مته حفاری هیدرولیکی انتخاب کنید؟

تفاوت بین آب‌بندی‌های پویا و ایستا این نیست که آیا آب‌بندی حرکت می‌کند یا خیر، بلکه این است که آیا سطح آب‌بندی نسبت به آب‌بندی حرکت می‌کند یا خیر. یک آب‌بندی ایستا بین دو سطح ثابت قرار می‌گیرد: واشر منیفولد، حلقه O محفظه، آب‌بندی سطح دریچه. تنها باری که آن را تحت تأثیر قرار می‌دهد، فشار ناشی از سفت‌کردن در زمان مونتاژ و فشار سیستم است. یک آب‌بندی پویا در مقابل یک سطح متحرک عمل می‌کند: میله پیستون، شافت، یا شیر لغزنده. این نوع آب‌بندی تحت بارهای دوره‌ای، گرمای تولیدشده توسط اصطکاک و سایش سطحی ناشی از حرکت نسبی قرار می‌گیرد. این دو محیط، اولویت‌های کاملاً متفاوتی را از نظر جنس مواد و هندسه آب‌بندی ایجاب می‌کنند.

قوانین طراحی در سطح نسبت تراکم متفاوت هستند. واشرهای O شکل ایستا به دنبال دستیابی به نسبت تراکم ۱۵ تا ۲۵ درصد در شیار خود هستند — نسبتی که برای جلوگیری از نشت در شرایط فشار کافی است و در عین حال آن‌قدر پایین است که از رخ‌دادن افت تنش (Stress Relaxation) جلوگیری کند. واشرهای O شکل پویا به دنبال نسبت تراکم ۱۰ تا ۱۵ درصد هستند — نسبتی پایین‌تر، زیرا تراکم اضافی منجر به ایجاد اصطکاک و گرمای ناشی از آن می‌شود که باعث تسریع پیرشدگی ترکیب لاستیکی تحت بارگذاری دوره‌ای می‌گردد. استفاده از واشر O شکل با ابعاد ایستا در یک شیار پویا، ۵ تا ۱۰ درصد تراکم اضافی ایجاد می‌کند و نیروی تماس لبه واشر با سطح سوراخ (Bore) را ۲۰ تا ۳۰ درصد افزایش می‌دهد. این نیروی اضافی، دمای اصطکاک در ناحیه تماس واشر را ۶ تا ۱۰ درجه سانتی‌گراد افزایش می‌دهد — یعنی تفاوت بین ۷۸°C و ۸۸°C در لبه واشر، و در نتیجه تفاوت بین ۴۲۰ ساعت و ۳۲۰ ساعت در طول عمر کاری.

مرجع انتخاب واشر ایستا در مقابل واشر پویا

خطای نسبت فشردگی شایع‌ترین عامل شکست‌های ناشی از انتخاب نادرست واشرها در ست‌های آب‌بند دستگاه‌های حفاری سنگ است — این خطا در زمان نصب قابل مشاهده نیست و یا به‌صورت نشت فوری (فشردگی ناکافی) یا شکست خستگی پس از ۳۰۰ ساعت کار (فشردگی بیش از حد) ظاهر می‌شود. HOVOO مشخصات نسبت فشردگی را برای هر موقعیت واشر در راهنمای مونتاژ ست‌های آب‌بند برای پلتفرم‌های Atlas Copco و Sandvik مستندسازی کرده است. ارجاعات در hovooseal.com موجود است.