کاسهنمدها از قطعات لاستیکی خودروها و دستگاه های صنعتی هستند که اغلب از استانداردهای یکسانی تابعیت می کنند. کاسه نمدهای روغنی, از یک حلقه فلزی به عنوان اسکلت داخلی است که پایداری ساختاری روغن بند را فراهم می کند. قسمت بیرونی از لاستیک یا فلز ساخته شده است – بر اساس نیاز و کاربرد کاسهنمدها, از فنر روی لبه آن استفاده می کنند تا از نشت روان کننده به بیرون جلوگیری کند و همچنین مانع از ورود آلاینده ها به بخش مورد استفاده شوند.
کاسه‌نمدهای روغنی از یک حلقه فلزی به عنوان اسکلت داخلی تشکیل شده است که ثبات ساختاری را برای آب بندی روغن فراهم می کند. قسمت بیرونی از لاستیک یا فلز ساخته شده است – بر اساس نیاز و کاربرد کاسه‌نمدهای روغن. فنر روی لبه اب بندی روغن از لبه پشتیبانی می کند و از نشت روان کننده به بیرون جلوگیری می کند و همچنین از ورود آلاینده ها جلوگیری می کند. کاسه‌نمدهای روغن با و بدون لبه گرد و غبار
https://noforosh.ir/oil-seals/
در صورت وجود، لبه گرد و غبار برای محافظت از لبه آب بندی عمل می کند و در عین حال مانع از ورود گرد و غبار و آلودگی به سیستم می شود و طول عمر آب بندی طولانی تری را تضمین می کند. لبه های گرد و غبار روی قطر داخلی کاسه‌نمدهای روغن قرار دارند. کاسه‌نمدهای روغن با لبه گرد و غبار را می توان روغن بند دو لبه نیز نامید.
نکته برای روغن کاری کاسه‌نمدهای روغن با لبه های گرد و غبار: اگر از کاسه‌نمدهای روغن با لبه های گرد و غبار ثابت استفاده می شود، ممکن است فضای بین لبه آب بند و لبه گرد و غبار نیز کاملاً با گریس پر شود. محیطی که باید آب بندی شود گرما را از بین می برد. فنر گارتر
یک فنر فولادی پیچ دار است که در هر انتها به هم متصل می شود تا شکل دایره ای ایجاد کند. نیروی شعاعی اعمال شده توسط لبه آب بندی در اطراف سطح شفت را حفظ میکند.
متداول ترین سیل های روغنی مورد استفاده در بیشتر کاربردها، درزگیرهای روغنی با محفظه لاستیکی یا فلزی هستند. در فصل بعدی مروری بر مهمترین کاسه‌نمدهای روغن و کاربردها و مشخصات آنها خواهیم داشت.
کاسه‌نمدهای روغنی محفظه فلزی
کاسه‌نمدهای پشت فلزی(محفظه فلزی) زمانی استفاده می شوند که بر روی یک سوراخ محفظه ساخته شده از همان مواد نصب می شوند. این امکان انقباض و انبساط برابر مواد را در حین کار فراهم می کند و از بروز نشت جلوگیری می کند. معمولاً کاسه‌نمدهای پشت فلزی مقرون به صرفه تر از کاسه‌نمدهای لاستیکی هستند.
کاسه‌نمدهای Oil Seal استاندارد محفظه فلزی با لبه های آب بندی ولکانیزه. این نوع اغلب با نوع R جایگزین می شود. طبق استاندارد DIN 3760
کاسه‌نمدهای روغن M
Mst MST مشابه نوع M اما با لبه گرد و غبار اضافی. زمانی که نوع درخواستی موجود نباشد، برنامه ها مانند نوع RST هستند. طبق استاندارد DIN 3760، رده BS
کاسه‌نمدهای روغن MST
Mzv MZV اندازه های کوچکتر از نوع M – فقط برای کاربردهایی مانند بلبرینگ سوزنی و آب بند گریس.
GV GV محفظه فلزی کاملاً محصور برای تقویت بیشتر و لبه آب بندی لاستیکی ولکانیزه. این به طور گسترده ای برای قطر شفت بزرگتر به عنوان مثال در صنایع سنگین مانند رولبرینگ استفاده می شود. طبق استاندارد DIN 3760، دسته C
کاسه‌نمدهای روغن GV
GVST GVST مشابه نوع GV، اما با لبه گرد و غبار اضافی. طبق استاندارد DIN 3760، دسته CS
کاسه‌نمدهای روغن GVST
GVP GVP کاسه‌نمدهای با جعبه فلزی دوتایی و لبه آب بندی لاستیکی مونتاژ شده. فشارهای پایین را نیز آب بندی می کند. تقریباً در هر اندازه ای از حداقل 100 میلی متر قطر داخلی موجود است.
کاسه‌نمدهای روغن GVP
GVPST GVPST مشابه نوع GVP، اما با لبه گرد و غبار اضافی
کاسه‌نمدهای روغن GVPST
کاسه‌نمدهای محفظه لاستیکی
کاسه‌نمدهای روغنی با روکش لاستیکی رایج ترین اجرای درزگیر روغن هستند که در مواقعی استفاده می شود که آب بند فلزی دارای پتانسیل خرابی باشد (مثلاً به دلیل انبساط حرارتی). مهر و موم روغن با محفظه لاستیکی نمی تواند زنگ بزند، بر خلاف روغن بند با قاب های فلزی. علاوه بر این، کاسه‌نمدهای روغن با محفظه لاستیکی می تواند محفظه ای که کمی آسیب دیده است را بسیار بهتر از کاسه‌نمدهای روغن های محفظه فلزی آب بندی کند. در دماهای بالا و فشارهای بالا، لاستیک با انبساط سریع می تواند چسبندگی محکم و آب بندی پایدارتری ایجاد کند.
رایج ترین نوع مورد استفاده، نوع R است. این نوع دارای درج فولاد کربن و دارای قطر خارجی لاستیکی است. لاستیک قابلیت آب بندی خوبی دارد، حتی زمانی که محفظه به طور کامل تحمل نداشته باشد. لبه آب بندی با فنر باعث ایجاد تداخل در شفت برای آب بندی موثر می شود. قطر بیرونی، با محفظه تقویت‌کننده فلزی داخلی، امکان قرار دادن پرس در محفظه را با تداخل کافی روی لاستیک برای ایجاد آب‌بندی استاتیک فراهم میکند.
عنصر آب بندی از لاستیک نیتریل با کارایی بالا تولید می شود. این در ترکیب با فنر گیره فولادی گالوانیزه با کیفیت بالا عمر بهینه ای را به کاسه‌نمد می دهد. به منظور جلوگیری از نشتی ناشی از اثر پمپاژ هیدرودینامیکی، لازم است که ناحیه تماس لبه آب بندی روی آستین یا شفت بدون هیچ گونه اثری از درازکشی دستگاه باشد.
در اینجا یک فهرست کلی از سایر کاسه‌نمدهای روغن رایج با سطح بیرونی لاستیکی آورده شده است:
- کاسه‌نمدهای R
- کاسه‌نمدهای RR
- کاسه‌نمدهای R DUO
- کاسه‌نمدهای RST
- کاسه‌نمدهای RST D
- کاسه‌نمدهای GR
- کاسه‌نمدهای GRST
- کاسه‌نمدهای RZV
کاسه‌نمدهای RR قطر بیرونی لاستیکی با درج فولاد کربنی. ساخت و ساز مطابق با DIN 3760A (رده A) است و در هر دو اندازه متریک و اینچ موجود است.
کاسه‌نمدهای روغن R
R DUO R DUO نوع R با دو لبه آب بندی، برای آب بندی دو رسانه جداگانه استفاده می شود. هنگامی که نوع درخواستی R-Duo در دسترس نباشد، دو نوع R را می توان پشت سر هم نصب کرد.
کاسه‌نمدهای روغن R DUO
RST RST Oil Seal با لبه گرد و غبار اضافی برای جلوگیری از آسیب دیدن لبه آب بندی و جلوگیری از ورود گرد و غبار، خاک، آب و غیره به سیستم. بسیار رایج در هر دو اندازه متریک و اینچ استفاده می شود.
کاسه‌نمدهای روغن RST
RST D RST D بسته به شرایط فشار را تا 10 بار (1MPa) می‌بندد زیرا فشرده‌تر از نوع RST است.
کاسه‌نمدهای روغن RST D
کاسه‌نمدهای GR
کاسه‌نمدهای GR پوشیده شده از ویتون با درج فولادی کاملاً محصور شده برای دمای بالا و کاربردهای شیمیایی تهاجمی. به صورت استاندارد با فنر فولادی ضد زنگ عرضه می شود.
Viton® مورد استفاده در ساخت کاسه‌نمدهای روغنی (Oil Seals) توسط DuPont Performance Elastomers تولید می شود.
کاسه‌نمدهای GRST
کاسه‌نمدهای GRST مشابه Viton GR، اما با یک لبه گرد و غبار اضافی برای جلوگیری از آسیب به لبه آب بندی و جلوگیری از ورود گرد و غبار به سیستم. به صورت استاندارد با فنر استیل ضد زنگ عرضه می شود.
کاسه‌نمدهای RZV
RZV اندازه های کوچکتر دارند و فقط برای کاربردهایی مانند بلبرینگ سوزنی و گریس بند استفاده می‌شوند.
انواع برندها و مارک ها
انواع مارک ها و برندهای کاسه نمد خودرو موجود در ایران
- برند SKF
- برند لوول(LOVOL)
- برند TTO
- برند CFW
- برند PP
طراحی و تولید کاسه نمدهای روغنی
اگرچه سبک‌های بسیاری از کاسه نمدها وجود دارد، اما همه آنها معمولاً از یک لبه لاستیکی انعطاف‌پذیر تشکیل شده‌اند که به یک محفظه فلزی سفت و سخت متصل شده است. اکثر آنها همچنین حاوی عنصر سوم هستند – فنر بند بند – که در لبه لاستیکی نصب شده است تا نیروی آب بندی اضافی را هم در ابتدا و هم در طول عمر آب بند ایجاد کند. کل نیروی شعاعی لبه آب بندی تابعی از پیش کشش لاستیک است که با نیروی فنر کششی همراه است. لبه آب بندی ممکن است تراشکاری شده یا قالب گیری آماده باشد و ممکن است دارای کمک های هیدرودینامیکی قالب گیری شده برای کمک به آب بندی در کاربردهای سخت باشد. محفظه فلزی ممکن است برای سهولت در مونتاژ یا بهبود آب بندی استاتیکی در معرض دید قرار گیرد یا اطراف آن لاستیک قالب گیری شود.
انواع کاسه نمد چه هستند؟
شکل لبه بر نوع آب‌بندی این قطعه تاثیر مستقیم دارد و این شکل به محیط، سرعت شفت، فشار، دما و پارامترهای آلودگی مرتبط است. نوع محیط می‌تواند از روغن و گریس تا آب و مواد غذایی و لبنی باشد. همه این موارد بر نحوه انتخاب کاسه نمد تاثیرگذار هستند. در ادامه، انواع کاسه نمد و شکل‌های مختلف لبه و کاربرد آنها را ذکر می‌کنیم.
کاسه نمد گریس
گریس‌ها در محل خود معمولا” ویسکوزیته بالایی دارند و به همین دلیل روغن‌ریزی و خروج گریس در آنها کمتر اتفاق می‌افتد. در چنین شرایطی از کاسه نمد بدون فنر (بدون لبه فنری) استفاده میشود که به «V_ring» میگویند.
انواع کاسه نمد چه هستند؟
شکل لبه بر نوع آب‌بندی این قطعه تاثیر مستقیم دارد و این شکل به محیط، سرعت شفت، فشار، دما و پارامترهای آلودگی مرتبط است. نوع محیط می‌تواند از روغن و گریس تا آب و مواد غذایی و لبنی باشد. همه این موارد بر نحوه انتخاب کاسه نمد تاثیرگذار هستند. در ادامه، انواع کاسه نمد و شکل‌های مختلف لبه و کاربرد آنها را ذکر می‌کنیم.
نوع دیگری از طبقه بندی کاسه نمدها
در ادامه، نوع کلی‌تری از طبقه‌بندی کاسهنمدها ارائه شده است.
کاسه‌نمدهای گریسی
کاسه نمدهای گریسی که به آن V ring میگویند معمولا” ویسکوزیته بالایی دارند و به همین دلیل روغن‌ریزی و خروج گریس در آنها کمتر اتفاق می‌افتد. در چنین شرایطی از کاسه نمد بدون فنر (بدون لبه فنری) استفاده میشود.
کاسه‌نمدهای روغنی
از آنجایی که سیالات روغنی ساده‌تر از گریس دچار نشتی می‌شوند و در شرایطی که کاسه‌نمد با روغن تماس زیادی دارد باید از کاسه‌نمدهای روغنی استفاده کرد این کاسه نمدها به فنر داخلی مجهز هستند که با تنظیم لبه کاسه نمد از استهلاک قطعه درون روغن کاسته میشود
کاسه‌نمدهای فنری
کاسه نمدهای فنری به طور عمده در سیستم‌های دوار، رفت و برگشتی و ثابت مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، این قطعات در تنش‌های بالا و پایین پایداری بهینه‌ای دارند و بسته به جنس آنها, در دماهای مختلف نیز می‌توانند بکار گرفته شوند.
کاسه‌نمدهای خودرویی
تقریبا هر بخشی از خودرو که از روغن یا واسکازین استفاده کند، کاسه نمد به عنوان عضو جدایی‌ناپذیر آن دیده میشود. این بدان معنی است که در سیستم‌های انتقال قدرت، فرمان، ترمز و … باید از این قطعه بهره گرفت که در ادامه به توضیح عملکرد کاسه نمد در برخی اجزای خودرو خواهیم پرداخت.
کاسه‌نمدهای پولوس
همانطور که گفته شد، از کاسه نمد در بسیاری از سیستم‌های متحرک استفاده میشود. یکی از این سیستم‌ها، «پلوس» (CV Axel Shaft) است. محل قرارگیری کاسه‌نمدهای پلوس یا پولوس, در محل اتصال پلوس با دیفرانسیل یا جعبه‌دنده است. این قطعه از نشت واسکازین از جعبه‌دنده یا محفظه دیفرانسیل(حوضینگ) جلوگیری میکند. در برخی از خودروها، کاسه نمد پلوس کمک میکند تا پلوس با جعبه دنده در راستایی مناسب قرار بگیرد.
کاسه‌نمدهای گیربکسی
کاسه نمد گیربکس
در محورهای ورودی و خروجی جعبه‌دنده خودرو نیز برای جلوگیری از نشت روغن از کاسه‌نمد گیربکس بهره می‌گیرند. با توجه به این‌که تعویض کاسه نمد گیربکس فرآیندی زمان‌بر و پرهزینه است، به طور معمول برای جلوگیری از خوردگی و کاهش نیاز به تعویض از «کاسه‌نمدهای مارپیچ» (Labyrinth Seal) بهره می‌گیرند.
کاسه‌نمدهای میل‌سوپاپ
کاسه نمد میل سوپاپ که در سرسیلندر قرار دارد بمنظور جلوگیری از روغن‌ریزی در انتهای «میل سوپاپ» (Camshaft) مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاسه نمد میل‌سوپاپ به طور معمول از قطعات مقاومی ساخته میشود و تا مدت‌ها نیاز به تعمیر نخواهد داشت اما این قطعه نیز بعد از مدتی دچار خوردگی میشود و روغن‌ریزی از این ناحیه برای موتور بسیار خطرناک است چراکه در صورت روغن‌ریزی از این ناحیه، هم امکان تخلیه روغن و صدمه به موتور و هم احتمال ریخته شدن روغن بر روی تسمه تایمینگ وجود دارد که در هر دو مورد، صدمات بسیاری به موتور وارد میشود.
کاسه‌نمدهای میل‌لنگی
کاسه نمد میل لنگ
هدف از قراردادن کاسه نمد میل‌لنگ این است که روغن به طور مجدد به مخزن روغن منتقل و از روغن‌ریزی جلوگیری شود. به طور معمول، موتور خودرو دارای دو کاسه نمد است. یکی در جلوی موتور و پشت پولی سر میل‌لنگ و دیگری پشت «فلایویل» (Flywheel) قرار دارد.
انواع کاسه‌نمد براساس کاربرد
حرکت دوار: در این نوع سیستم جهت چرخش برای آب بندی بسیار مهم می باشد و شفت ها ممکن است که در جهت ساعتگرد یا پاد ساعتگرد و یا در هر دو جهت می چرخند.
حرکت نوسانی: در این نوع حرکت، شفت در یک قوس با یک زاویه معین نوسان می کند.
حرکت رفت و برگشت: شفت به صورت رفت و برگشت وارد محفظه شده و خارج می شود.
مشخصات فنی کاسه نمد
در یک تقسیم بندی کاسه نمدها را بر اساس ظاهر با استفاده از حروف لاتین از یکدیگر جدا می کنند. به عنوان کاسه نمد هایی که با حرف S جدا می شوند، برای استفاده در محیط هایی هستند که هیچ گونه آلودگی در آن ها وجود ندارد.کاسه نمدهای نوع SN برای نگهداری روغن هستند و مورد استفاده از آن ها زمانی است که فشارهای متوسطی به کار وارد می آید. این کاسه نمدها دارای یک بخش کوتاه با انعطاف پذیری بالا می باشد.
کاسه نمد x برای آب بندی سیالات است و روان کاری زیادی از خود نشان نمی دهد. کاسه نمد v هم برای محیط های تمیز و با فشارهای نرمال مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع وظیفه آن ها آب بندی گریس است.
لبه کاسه نمد
کاسه نمد ها با یک لبه انعطاف پذیر به تولید می رسند که در تولید آن ها از جنسی که الاستومری بالایی دارند استفاده میشود. در ساختار کاسه نمد ها طراحی به گونه ای می باشد که برای آب بندی شفت های دوار مناسب هستند.
پوسته فلزی
تولید کنندگان با تست و آزمایشی که داشته اند، به این نتیجه رسیده اند که کاسه نمد ها باید دارای سختی بالایی باشند و در اصل لازم و ضروری دانسته اند که سختی را در پوسته خود داشته تا در نشیمنگاه خود به خوبی متصل شوند.
فنر
فنر موجود در کاسه نمد ها، مکمل لبه کاسه نمد برای تقویت آب بندی می باشد.
انواع کاسه نمد
با توجه به کارایی کلی کاسه نمدها، انواع آن ها را می توان به دلیل تفاوت در ساختار ظاهری و به عنوان مثال شکل لبه های آن ها شناسایی کرد. البته این تفاوت در ظاهر به کارایی هر کاسه نمد در جای مخصوص خود کمک می کند. به طور کلی می توان گفت که تفاوت در همین شکل لبه ها، بر آب بندی قطات موثر است. این تفاوت به عوامل مختلفی بر می گردد که مهم ترین آن ها عبارت اند از سرعت شفت، فشار و دمای موجود و آیتم های دیگر.
منابع:
- https://shop.eriks.be/en/oil-seals-types/
- https://www.trelleborg.com/en/seals/products-and-solutions/oil-seals