EN
AR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
SR
SK
VI
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
CY
IS
KA
UR
LA
TA
MY
ความแตกต่างระหว่างซีลแบบไดนามิกกับซีลแบบสแตติกไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าซีลนั้นเคลื่อนที่หรือไม่ แต่ขึ้นอยู่กับว่าพื้นผิวที่ทำหน้าที่ปิดผนึกเคลื่อนที่สัมพัทธ์ต่อซีลหรือไม่ ซีลแบบสแตติกจะตั้งอยู่ระหว่างสองพื้นผิวที่อยู่นิ่ง เช่น ปะเก็นของแมนิโฟลด์ โอริงของฝาครอบ และซีลของพื้นผิวพอร์ต แรงภาระที่ซีลประเภทนี้รับเพียงอย่างเดียวคือแรงบีบอัดขณะประกอบและแรงดันจากระบบ ในขณะที่ซีลแบบไดนามิกจะทำงานบนพื้นผิวที่เคลื่อนที่ เช่น ก้านลูกสูบ เพลา หรือสปูล ซึ่งซีลประเภทนี้จะรับแรงภาระแบบเป็นจังหวะ ความร้อนที่เกิดจากแรงเสียดทาน และการสึกกร่อนของพื้นผิวอันเนื่องจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ ทั้งสองสภาพแวดล้อมนี้จึงต้องการวัสดุและรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
กฎการออกแบบแตกต่างกันที่ระดับอัตราส่วนการบีบอัด โอริงแบบคงที่ (Static O-rings) มีเป้าหมายที่อัตราส่วนการบีบอัด 15–25% ภายในร่องของมัน — ซึ่งสูงพอที่จะป้องกันการรั่วไหลภายใต้แรงดัน แต่ต่ำพอที่จะหลีกเลี่ยงการผ่อนคลายความเครียด (stress relaxation) ขณะที่โอริงแบบเคลื่อนไหว (Dynamic O-rings) มีเป้าหมายที่อัตราส่วนการบีบอัด 10–15% — ต่ำกว่าเนื่องจากการบีบอัดส่วนเกินจะก่อให้เกิดความร้อนจากแรงเสียดทาน ซึ่งเร่งกระบวนการเสื่อมสภาพของสารประกอบภายใต้การโหลดแบบหมุนเวียน (cyclic loading) การใช้โอริงแบบคงที่ในร่องสำหรับโอริงแบบเคลื่อนไหวจะเพิ่มอัตราส่วนการบีบอัดส่วนเกิน 5–10% ส่งผลให้แรงสัมผัสระหว่างขอบลิปของซีลกับผนังรูทรงกระบอก (bore) เพิ่มขึ้น 20–30% แรงส่วนเกินนี้ทำให้อุณหภูมิจากแรงเสียดทานบริเวณจุดสัมผัสของซีลเพิ่มขึ้น 6–10°C — ซึ่งเท่ากับความต่างระหว่างอุณหภูมิ 78°C กับ 88°C ที่ขอบลิปของซีล และจึงส่งผลให้อายุการใช้งานลดลงจาก 420 ชั่วโมง เหลือเพียง 320 ชั่วโมง
ตารางอ้างอิงการเลือกซีลแบบคงที่เทียบกับแบบเคลื่อนไหว
|
ตำแหน่งซีล |
ประเภท |
ลำดับความสำคัญหลักในการออกแบบ |
ข้อผิดพลาดทั่วไป |
|
ซีลลูกสูบแบบเจาะรู (Percussion bore piston seal) |
แบบเคลื่อนไหว — ไซเคิลความถี่สูง |
ความต้านทานต่อการเหนื่อยล้าและความต้านทานต่อการบีบออก (extrusion resistance); ยางพอลิเมอร์ยูรีเทน (PU) ความแข็งตามมาตรวัดเชอร์ (Shore) 90–95 |
การเลือกโอริงที่ออกแบบสำหรับการใช้งานแบบคงที่ — การบีบอัดส่วนเกิน ทำให้เกิดความล้มเหลวจากความร้อน |
|
ฝาครอบที่อยู่อาศัยพร้อมแหวน O-ring (ด้านหน้าของแมนิโฟลด์) |
แบบคงที่ — ไม่มีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ |
ความต้านทานต่อการบิดเบี้ยวถาวรภายใต้การใช้งานระยะยาว; ยาง NBR ความแข็งตามมาตรา Shore 70 |
ใช้ซีลที่ออกแบบสำหรับการเคลื่อนที่แบบไดนามิก — การบีบอัดไม่เพียงพอในขั้นตอนการประกอบ ส่งผลให้เกิดการรั่วซึม |
|
ซีลเพลาของมอเตอร์หมุน |
แบบไดนามิก — การหมุนอย่างต่อเนื่อง |
การรักษาฟิล์มไฮโดรไดนามิก; ขอบซีลที่มีสปริงดัน; ยาง NBR หรือ FKM |
สับสนกับซีลกระบอกสูบแบบเชิงเส้น — รูปทรงเรขาคณิตของสปริงไม่เหมาะสม |
|
ไดอะแฟรมด้านก๊าซของแอคคิวมูเลเตอร์ |
ภาชนะรับแรงดันแบบคงที่ — ไม่มีการสัมผัสแบบเลื่อนไถล |
ความสามารถในการกันการซึมผ่านของก๊าซ; ยาง HNBR สำหรับการรักษาไนโตรเจน |
ใช้ยาง NBR ทั่วไป — การซึมผ่านของก๊าซ N₂ สูงขึ้น ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงค่าแรงดันเริ่มต้น |
|
แหวนโอ-ริงสำหรับพอร์ตของท่อคืนสู่ระบบ |
แบบคงที่ — ไม่มีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ |
การลดลงของการบีบอัดภายใต้ภาระคงที่เป็นเวลานาน; ความแข็งของยาง NBR ตามมาตรวัด Shore 70–75 |
ใช้ซีลแบบไดนามิกที่มีความแข็งตามมาตรวัด Shore 90 — แข็งเกินไป ส่งผลให้ไม่สามารถปรับรูปเข้ากับพื้นผิวของพอร์ตได้อย่างเพียงพอ |
ข้อผิดพลาดของอัตราส่วนการบีบอัดเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวจากการเลือกใช้ชุดซีลสำหรับสว่านเจาะหินอย่างไม่เหมาะสม — ข้อผิดพลาดนี้มองไม่เห็นขณะติดตั้ง และจะปรากฏเป็นอาการรั่วทันที (การบีบอัดต่ำเกินไป) หรือความล้มเหลวจากความเหนื่อยล้าหลังใช้งาน 300 ชั่วโมง (การบีบอัดสูงเกินไป) HOVOO ระบุข้อกำหนดของอัตราส่วนการบีบอัดสำหรับแต่ละตำแหน่งของซีลไว้ในคู่มือการประกอบชุดซีลสำหรับแพลตฟอร์ม Atlas Copco และ Sandvik ดูข้อมูลอ้างอิงเพิ่มเติมได้ที่ hovooseal.com
