ختم آلي الضغط هو مقدار القوة المطبقة للضغط وجوه الفقمة معًا. يمكنك حساب ذلك عن طريق قياس الفرق بين الارتفاع الحر للختم وارتفاعه المثبت، ثم استخدام صيغ محددة بناءً على نوع الختم الخاص بك.
حاسبة ضغط الختم الميكانيكي
صيغة الضغط الأساسية
الصيغة القياسية لحساب ضغط الختم الميكانيكي هي:
Compression = Free Height - Working Height
أين:
- الارتفاع الحر = طول الختم عندما يكون مسترخيًا تمامًا
- ارتفاع العمل = طول الختم عند تركيبه وضغطه
بالنسبة للأختام المحملة بنابض، يمكنك أيضًا استخدام:
Spring Force = Spring Rate × Compression Distance
لنفترض أن ارتفاع ختمك الحر هو ٢٥٠٠ بوصة. بعد التركيب، يصبح قياسه ٢٣٧٥ بوصة. ضغطك هو ٠.١٢٥ بوصة.
عملية الحساب خطوة بخطوة
اتبع هذه الخطوات لحساب ضغط الختم الميكانيكي بدقة. كل خطوة مبنية على الخطوة السابقة.
الخطوة 1: قياس الارتفاع الحر
انزع الختم من غلافه تمامًا. دع جميع النوابض تسترخي في وضعها الطبيعي.
قس من خلف الختم إلى سطحه باستخدام الفرجار. سجّل هذا القياس كارتفاعك الحر. خذ عدة قياسات حول الختم لضمان الدقة.
الخطوة 2: تحديد ارتفاع العمل
ركّب الختم وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة. لا تشغّل الجهاز بعد.
قم بقياس المسافة من حجرة الختم وجهًا لنقطة مرجعية على العمود. اطرح طول الختم المُركّب من هذا القياس. هذا يعطيك ارتفاع العمل.
الخطوة 3: حساب مسافة الضغط
اطرح ارتفاع العمل من الارتفاع الحر. هذا الفرق هو مسافة الضغط.
فمثلا:
- الارتفاع الحر: 2.500 بوصة
- ارتفاع العمل: 2.375 بوصة
- الضغط: 0.125 بوصة
الخطوة 4: التحقق من المواصفات
قارن قيمة الضغط المحسوبة لديك بالنطاق الموصى به من الشركة المصنعة. تتطلب معظم الأختام ضغطًا يتراوح بين 0.100 و0.150 بوصة.
اضبط موضع الختم إذا لزم الأمر. استخدم الحشوات أو الفواصل لتحقيق ضغط مناسب.
أنواع الأختام الميكانيكية وصيغها
تتطلب أنواع الأختام المختلفة طرق حساب مختلفة. فيما يلي الأنواع الأكثر شيوعًا وصيغها الخاصة.
أختام انتهازي
أختام الدافع استخدم النوابض للحفاظ على اتصال الوجه. احسب الضغط باستخدام الصيغة الأساسية أعلاه.
لأختام الزنبرك المتعددة:
Total Force = Number of Springs × Individual Spring Rate × Compression
الأختام غير الدافعة (المنفاخ)
منفاخ لا تنزلق الأختام على طول العمود، بل تنثني بدلاً من ذلك.
احسب الضغط على النحو التالي:
Compression = Free Length - (Chamber Depth - Installation Dimension)
أختام الخرطوشة
تأتي أختام الخرطوشة مُجمّعة مسبقًا بضغط مُحدّد مسبقًا. تحقّق من الضغط بفحص البُعد من سطح الختم إلى طوق المرجع.
معظم أختام الخراطيش مزودة بمؤشرات ضغط. مؤشر الانضغاط يعني ضغطًا مناسبًا.
قيم ضغط الختم الميكانيكي النموذجية
| معامل | القيمة/النطاق النموذجي | ملاحظات/مراجع |
|---|---|---|
| تحميل الوجه (وجه الكربون الجديد) | ~30 رطل لكل بوصة مربعة (0.2 نيوتن/مم²) | حمولة جديدة قياسية في الصناعة |
| تحميل الوجه (وجه الكربون البالي) | ~10 رطل لكل بوصة مربعة (0.07 نيوتن/مم²) | تحميل الوجه في نهاية العمر |
| ضغط الزنبرك (فردي) | 50-70% من الطول الحر | معيار الأختام ذات الزنبرك الواحد |
| ضغط الزنبرك (متعدد) | ~90٪ من الطول الحر | شائع في الأختام متعددة الزنبركات |
| انحراف محوري (زنبرك واحد) | ~1.5–3.5 ملم | مثال على مسافة السحق |
| ضغط التحميل المسبق للزنبرك | 1.3–2.8 كجم/سم² (0.13–0.28 ميجا باسكال) | نوابض ختم المضخة النموذجية |
| منطقة إغلاق الختم المتوازن | ~65–85% (نسبة التوازن) | التصاميم المتوازنة القياسية |
| تسامح التثبيت | ±1/32″ (±0.8 مم) | تسامح ضبط الختم |
