واشرهای صنعتی و اورینگها، به عنوان عناصر ضروری در بسیاری از دستگاههای مکانیکی، اهمیت زیادی دارند. کارایی کامل این عناصر برای حفظ عملکرد صحیح مکانیسم سینماتیکی که در آنها قرار دارند، ضروری است. اما آیا میتوانیم از سازگاری این عناصر با سیالاتی که با آنها در تعامل هستند، اطمینان حاصل کنیم؟
چه خطراتی در اثر ناسازگاری شیمیایی با روغنهای مصنوعی وجود دارد؟ و چگونه خواص ساختاری این عناصر در طول تماس با سیالات در عملیات تغییر مییابد؟
در این مقاله، به بررسی سه موضوع اصلی میپردازیم:
• نقش مهر و موم در دستگاههای مکانیکی
• ناسازگاری بین روانکنندهها و اورینگها و نحوه نمایش آن
• انتخاب مناسبترین روانکننده با توجه به ترکیب شیمیایی لاستیک ها
ضریب استاتیکی و دینامیکی اصطکاک الاستومرها نسبت به بسیاری از مواد معمولاً بالاست. اگر این افزایش در ضریب اصطکاک ناشی از جنبهای از استحکام به دلیل عمل جداسازی و آببندی باشد، بدون شک میتواند یک نقطه ضعف محسوب شود. این امر معمولاً به نیاز به اعمال یک فیلم روانکننده منجر میشود، که میتواند موجب بهبود شرایط عملیاتی و عمر مفید الاستومرها گردد.
از طریق انتخاب صحیح و استفاده از مایع روان کننده می توان مزایای زیر را به دست آورد:
• بهبود اثر آب بندی واشر
• کاهش سایش مکانیکی
• کاهش ضریب اصطکاک بین واشر و بدنه متقابل
• محدودیت آسیب به لبه آب بندی رینگ در هنگام مونتاژ
• جلوگیری از ساییدگی در حال اجرا در واشر ناشی از کمبود روغن روان کننده، در اولین چرخش شفت
هر تماس بین الاستومر و سیال روانکننده توسط یک فعل و انفعال شیمیایی کم و بیش مهم کنترل میشود، اثرات مشهود بر لاستیک را میتوان در دو زمینه متمایز کرد:
تورم: در اثر ترکیب روغن پایه و اجزای آن در ماتریس لاستیکی ایجاد میشود.
انقباض: به معنای انتقال اجزا از لاستیک به سیال روانکننده
تماس بین الاستومر و سیال روانکننده در واشرها نه تنها باعث تأثیرات مشهودی بر روی ویژگیهای لاستیکی میشود بلکه میتواند به تغییرات مهم در ساختار و ویژگیهای واشر منجر شود. بعد از تماس با مایع روانکننده، آببندها ممکن است تغییرات زیر را در واشر ایجاد کنند:
• سختی
• جلد
• وزن
• استحکام کششی
• افزایس طول در نقطه شکستن
آزمایش ASTM D-۴۲۸۹، یک استاندارد مرجع برای ارزیابی فعل و انفعالات احتمالی بین گریسها، روغنهای روانکننده و مواد سازنده واشرها است. این آزمایش از طریق اندازهگیری تغییرات حجم و سختی در مواد الاستومری پس از غوطه ور شدن واشرها در مایعات مورد بررسی انجام میشود.
در نهایت، چارچوب نظارتی که ارائه شده است، بر اساس نیازهای واقعی طراحی شده است تا بتواند تأثیرات تماس با مایعات روانکننده را بهبود بخشد و به سادگی قابل تنظیم باشد.
نکته مهم در اینجا این است که هیچ تست سازگاری به تنهایی نمیتواند پاسخ قطعی در مورد انطباق یا عدم انطباق یک سیال روانکننده با یک واشر ارائه دهد. در زمینهی طراحی، تجزیه و تحلیل نتایج از اهمیت بسیاری برخوردار است، بهویژه زمانی که واشر عملکرد خود را انجام میدهد.
نتایج حاصل از غوطهوری واشر EPDM در روغن معدنی (Ø۱۰ mm ۷۰ Shore A به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد) گزارش شده است. این مقایسه ممکن است هیچ مرجع قانونی نداشته باشد، اما نحوه برجستهسازی جنبههای سازگاری و ناسازگاری به شیوهای قابل توجه است.
حضور گستردهای از عناصر آببندی در دستگاههای مکانیکی، نیاز به توجه به جنبههای سازگاری شیمیایی را با هر سیال روانکننده در تماس، بهویژه در دستگاههای مکانیکی، دارد.