الفجوة بين المحمل أختام المتاهة يتراوح عادةً بين 0.010 و0.030 بوصة (0.25 و0.75 مم)، حسب قطر العمود وظروف التشغيل. هذه المساحة الصغيرة - التي تُقارب سُمك بضع أوراق - ضرورية لمنع التلوث مع السماح للعمود بالدوران بحرية دون لمس الختم.
لماذا هذه الفجوة مهمة أكثر مما تظن
إن ضبط هذه الفجوة بشكل صحيح يشبه تحديد المسافة المثالية بين مغناطيسين لا ينبغي أن يتلامسا، ولكن يجب أن يظلا قريبين. إذا كانت الفجوة صغيرة جدًا، يحتك الختم بالعمود، مما يُسبب الحرارة والتآكل. أما إذا كانت كبيرة جدًا، فتتسرب الأوساخ والرطوبة والملوثات الأخرى إلى المحمل، مما يُسبب عطلًا مبكرًا.
تُشكّل هذه الفجوة ما يُطلق عليه المهندسون "مسارًا متعرجًا". تخيّل الماء وهو يحاول التدفق عبر متاهة، فهو يفقد طاقته عند كل منعطف، ثم يتوقف في النهاية. هذا بالضبط ما يحدث عندما تحاول الملوثات المرور عبر متاهة محكمة الإغلاق.
قياسات الفجوة القياسية حسب حجم العمود
بالنسبة لمعظم التطبيقات الصناعية، إليك ما تبحث عنه:
تحتاج الأعمدة التي يقل قطرها عن بوصتين (2 مم) إلى فجوة تتراوح بين 50 و0.010 بوصة. وتُجدي هذه الفجوة الضيقة نفعًا لأن الأعمدة الأصغر حجمًا تُقلل من التمدد الحراري والاهتزاز.
تتطلب الأعمدة التي يتراوح حجمها بين ٢ و٦ بوصات (٥٠-١٥٠ مم) سماكة تتراوح بين ٠.٠١٥ و٠.٠٢٠ بوصة. يغطي هذا النطاق المتوسط معظم تطبيقات المضخات والمحركات التي قد تواجهها.
تحتاج الأعمدة التي يزيد طولها عن 6 مم (150 بوصات) إلى 0.020-0.030 بوصة أو أكثر. تتعرض المعدات الأكبر حجمًا لارتفاع حراري وانحراف أكبر أثناء التشغيل، مما يتطلب مساحة إضافية للتهوية.
العوامل التي تؤثر على إعداد الفجوة الخاصة بك
درجة حرارة التشغيل
قد يتمدد عمود يبدأ عند درجة حرارة الغرفة بمقدار 0.005 بوصة عند وصوله إلى درجة حرارة التشغيل. إذا لم تُراعِ هذا التمدد الحراري، فستصبح الفجوة المثالية لديك تلامسًا معدنيًا.
رمح السرعة
عند السرعات العالية (أكثر من 3,600 دورة في الدقيقة)، تحتاج إلى فجوات أكبر قليلاً لأن العمود يميل إلى الخفقان أو الدوران قليلاً داخل محامله.
الظروف البيئية
في البيئات المتربة، قد تحتاج إلى استخدام فجوات أضيق لمنع دخول الجسيمات. أما في البيئات النظيفة والمُراقبة، فيمكنك استخدام فجوات أكبر قليلاً لتقليل الاحتكاك.
كيفية قياس الفجوة وضبطها بشكل صحيح
ابدأ باستخدام مقاييس تحسسية في أربع نقاط حول الختم - العلوي والسفلي والجانبي. يجب أن تكون الفجوة متساوية في حدود 0.002 بوصة في جميع النقاط.
تحقق من انحراف العمود قبل ضبط الفجوة. إذا كان العمود يتأرجح أكثر من 0.002 بوصة، فأصلحه أولًا. اهتزاز العمود يجعل الحفاظ على الخلوص المناسب أمرًا مستحيلًا.
قس دائمًا باستخدام الجهاز في وضع السكون وفي درجة حرارة الغرفة. ثم احسب مقدار نمو العمود عند ارتفاع درجة حرارته. أضف هذا النمو الحراري إلى الخلوص البارد للحصول على فجوة التركيب.
المشاكل الشائعة الناتجة عن الفجوات غير الصحيحة
ضيق جدا
ستلاحظ ازرقاقًا على العمود بسبب الحرارة، وتآكلًا في أخاديد المعدن، وأحيانًا دخانًا أثناء التشغيل. ترتفع درجة حرارة المحمل بشكل حاد، وقد تسمع صريرًا حادًا.
فضفاضة جدا
تدخل الملوثات ببطء إلى غلاف المحمل. لن تلاحظ المشاكل فورًا، لكن عمر المحمل سينخفض بنسبة ٥٠٪ أو أكثر. يزداد تسرب الزيت، وستجد أوساخًا في عينات زيوت التشحيم.
الأسئلة الشائعة
هل يمكنني استخدام سيليكون RTV لإغلاق الفجوات الأكبر في أختام المتاهة؟
لا، إضافة مواد مانعة للتسرب تُفسد الغرض من مانع التسرب المتاهة. يحتاج المانع إلى فجوة مُصممة خصيصًا ليعمل بشكل صحيح. إذا كانت الفجوة كبيرة جدًا، فعليك استبدال المانع أو تعديله آليًا إلى الأبعاد الصحيحة.
كم مرة يجب أن أتحقق من خلوص ختم المتاهة؟
تحقق من خلوص المعدات خلال عمليات الصيانة الدورية، عادةً كل 6-12 شهرًا للمعدات المهمة. تتطلب التطبيقات عالية السرعة أو عالية الحرارة فحوصات أكثر تكرارًا، بينما قد تستغرق المعدات منخفضة السرعة والنظيفة وقتًا أطول بين عمليات الفحص.
ما هو الفرق بين الخلوص الشعاعي والمحوري في أختام المتاهة؟
الخلوص الشعاعي هو الفجوة بين الختم وقطر العمود، في حين أن الخلوص المحوري هو الفجوة بين وجوه الفقمة وأي أكتاف أو أسطح دفع. معظم النقاشات حول "الفجوة" تشير إلى الخلوص الشعاعي، وهو أكثر أهمية.
لماذا تحتوي بعض أختام المتاهة على أخاديد بينما يكون البعض الآخر أملسًا؟
تُسبب التصاميم المُخَدَّدة مزيدًا من الاضطراب وانخفاض الضغط، مما يجعلها أكثر فعالية في منع التلوث. تعمل التصاميم الملساء بشكل أفضل عند السرعات العالية، حيث قد تُسبب الأخاديد تيارات هوائية غير مرغوب فيها تسحب الملوثات إلى الداخل.
