Garniture mécanique la compression est la quantité de force appliquée pour comprimer le faces d'étanchéité ensemble. Vous le calculez en mesurant la différence entre la hauteur libre du joint et sa hauteur installée, puis en utilisant des formules spécifiques en fonction de votre type de joint.
Calculateur de compression des joints mécaniques
La formule de compression de base
La formule standard pour calculer la compression d'une garniture mécanique est :
Compression = Hauteur libre - Hauteur de travail
Où:
- Hauteur libre = Longueur du joint lorsqu'il est complètement détendu
- Hauteur de travail = Longueur du joint une fois installé et comprimé
Pour les joints à ressort, vous pouvez également utiliser :
Force du ressort = Taux de ressort × Distance de compression
Supposons que votre joint ait une hauteur libre de 2,500 pouces. Après installation, il mesure 2,375 pouces. Votre compression est de 0,125 pouce.
Processus de calcul étape par étape
Suivez ces étapes pour calculer précisément la compression d'une garniture mécanique. Chaque étape s'appuie sur la précédente.
Étape 1 : Mesurer la hauteur libre
Retirez complètement le joint de son logement. Laissez tous les ressorts se détendre et retrouver leur position naturelle.
Mesurez la distance entre l'arrière du joint et sa surface à l'aide d'un pied à coulisse. Notez cette mesure comme hauteur libre. Prenez plusieurs mesures autour du joint pour garantir la précision.
Étape 2 : Déterminer la hauteur de travail
Installez le joint conformément aux spécifications du fabricant. Ne démarrez pas encore l'équipement.
Mesurer la distance entre le chambre d'étanchéité Faites face au point de référence sur l'arbre. Soustrayez la longueur installée du joint de cette mesure. Vous obtenez ainsi la hauteur de travail.
Étape 3 : Calculer la distance de compression
Soustrayez la hauteur de travail de la hauteur libre. Cette différence correspond à la distance de compression.
Par exemple:
- Hauteur libre : 2,500″
- Hauteur de travail : 2,375″
- Compression : 0,125″
Étape 4 : Vérifier par rapport aux spécifications
Comparez la compression calculée à la plage recommandée par le fabricant. La plupart des joints nécessitent une compression comprise entre 0,100 et 0,150 pouce.
Ajustez la position du joint si nécessaire. Utilisez des cales ou des entretoises pour obtenir une compression adéquate.
Types de joints mécaniques et leurs formules
Différents types de joints nécessitent des méthodes de calcul différentes. Voici les types les plus courants et leurs formules spécifiques.
Joints poussoirs
Joints poussoirs Utiliser des ressorts pour maintenir le contact avec la face. Calculer la compression à l'aide de la formule de base ci-dessus.
Pour plusieurs joints à ressort :
Force totale = Nombre de ressorts × Taux de ressort individuel × Compression
Joints sans poussoir (à soufflet)
Les joints à soufflet ne glissent pas le long de l'arbre. Ils fléchissent.
Calculer la compression comme :
Compression = Longueur libre - (Profondeur de la chambre - Dimension d'installation)
Joints à cartouche
Les joints à cartouche sont pré-assemblés avec une compression préréglée. Vérifiez la compression en mesurant la distance entre la face du joint et le collier de référence.
La plupart des joints de cartouche sont dotés d'indicateurs de compression. Un indicateur de niveau indique une compression adéquate.
Valeurs typiques de compression des joints mécaniques
| Paramètre | Valeur/plage typique | Notes/Références |
|---|---|---|
| Charge frontale (nouvelle face en carbone) | ~30 psi (0,2 N/mm²) | Nouvelle charge standard de l'industrie |
| Charge frontale (face en carbone usée) | ~10 psi (0,07 N/mm²) | Charge frontale en fin de vie |
| Compression du ressort (simple) | 50–70 % de longueur libre | Norme pour les joints à ressort unique |
| Compression du ressort (multiple) | ~90 % de longueur libre | Commun pour les joints à ressorts multiples |
| Déflexion axiale (ressort unique) | ~1,5–3,5 mm | Exemple de distance d'écrasement |
| Pression de précharge du ressort | 1,3–2,8 kgf/cm² (0,13–0,28 MPa) | Ressorts d'étanchéité de pompe typiques |
| Zone de fermeture à joint équilibré | ~65–85 % (rapport d'équilibrage) | Conceptions équilibrées standard |
| Tolérance d'installation | ±1/32″ (±0,8 mm) | Tolérance de réglage du joint |
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