シールは、機械の漏れを防ぎ、最適な性能を確保する上で不可欠な部品です。しかし、静的シールか動的シールかを問わず、不適切なタイプのシールを使用すると、高額な故障、ダウンタイムの長期化、そして潜在的な安全上の問題につながる可能性があります。
この投稿では、静的と静的を区別する重要な要素について説明します。 ダイナミックシール 意思決定プロセスをガイドするのに役立ちます。
静的シールとは
静的シールとは、互いに相対的に動かない 2 つの表面間の漏れを防ぐシールの一種です。 静的シール 2つの固定された接合面の間で圧縮されるように設計されており、システムからの流体の漏出を防ぐバリアを形成します。これらのシールは、シール材の圧縮と変形を利用して潜在的なリーク経路を遮断します。
ダイナミックシールとは
ダイナミックシールは、回転軸や往復ロッドなど、相対的に移動する部品間の漏れを防止するために設計されています。これらのシールは、動きに対応しながら流体を封じ込める必要があるため、設計と適用はスタティックシールよりも困難です。
静的シールと動的シールの主な違い
リークレート
静的シールは、高真空または高圧システムなど、いかなる漏れも許容されない用途で使用されるため、漏れが最小限からゼロになるように設計されています。
動的シールは、相対的な動きによって生じる固有の課題のため、通常、静的シールに比べて漏れ率が高くなります。
相対運動
静的シールは、合わせ面に対して動きなく動作します。
ダイナミックシールは、密閉性を維持しながら、往復、振動、回転などの連続または断続的な動作に対応する必要があります。
押し出しリスク
ダイナミックシールにおける動きは、シール材が部品間の隙間に押し込まれたり押し込まれたりすることで、シールの押し出しが発生するリスクも生じます。押し出しは、シールの損傷、漏れ、早期故障の原因となる可能性があります。このリスクを軽減するために、ダイナミックシールにはバックアップリングや特殊な形状が必要となることがよくあります。
静的シールは動きがないため押し出しの影響を受けません。
摩擦
ダイナミックシールは、相手面との摩擦により本質的に摩擦を生じます。この摩擦により、熱の蓄積、シールの摩耗、そしてエネルギー損失が発生します。
静的シールは滑り動作がないため、摩擦は最小限に抑えられます。
費用
ダイナミックシールは構造が複雑なため、一般的に同等の静的シールよりも高価になります。精密な製造、厳しい公差、はみ出し防止機能、高性能材料といった要素が、ダイナミックシールの高コスト化に寄与しています。
寿命
ダイナミックシールの耐用年数は、通常、スタティックシールよりも短くなります。継続的な動作と摩擦による摩耗により、ダイナミックシールは徐々に劣化するため、漏れを防ぐために定期的な点検と交換が必要です。
静的シールは、経年変化や環境による材質の劣化がない限り、アセンブリの寿命全体にわたって持続することがよくあります。
圧縮許容度
静的シールは、圧縮変動やフランジ表面の凹凸に対してより寛容です。より広い範囲の圧縮に対して漏れなく耐えることができます。
ダイナミックシールは、圧縮をより厳密に制御する必要がある。 密閉を維持する 過度の摩擦を引き起こすことなく。
ベロシティリミット
シールと相手部品間の表面速度は、動圧シールの制限要因となります。速度制限を超えると、急速な摩耗、過熱、そして シール不良各ダイナミックシールの設計には、材質と動作条件に基づいた最大許容速度があります。
静的シールには固有の速度制限はありません。
メンテナンス
ダイナミックシールは摩耗しやすく寿命が短いため、スタティックシールに比べてより頻繁なメンテナンスが必要です。信頼性の高い性能を確保するには、定期的な点検、潤滑、交換が必要です。
静的シールは一般的にメンテナンスの必要性が少なく、主に経年劣化や化学的な攻撃による劣化の監視が行われます。
素材の選定
静的シールと動的シールの両方にエラストマーやポリマーを使用できますが、動的シールでは、動きや摩擦に耐えるために、より高品質な材料が求められることがよくあります。耐摩耗性、低摩擦性、高温安定性といった特性が優先されます。 シール材 また、密封される媒体および環境条件との互換性も必要です。
静的シール材料は、主に化学的適合性と硬度に基づいて選択できます。
グランド設計
シールを保持するグランドまたはキャビティは、静的用途と動的用途で異なる設計になっています。動的 シール腺 シャフトまたはボアの動きを考慮し、シールが曲がってはみ出しを防ぐためのスペースを確保する必要があります。バックアップリング、はみ出し防止リップ、D字型キャビティなどの特殊な形状が組み込まれている場合もあります。
静的シール グランドは通常、より単純で、シール圧縮と保持に重点を置いています。
