کاسه نمد کمپرسور کولر R12 کد ۱۶۹

کاسه نمد کمپرسور کولر R12 

***ما را در ترب دنبال کنید***

کاسه نمد چیست؟ | وظیفه، عملکرد، کاربرد و انواع به زبان ساده :

کاسه نمد قطعه‌ای است که در تمامی سیستم‌های هیدرولیکی از جمله پمپ‌ها، پیستون‌ها و اتصالات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته در برخی منابع واژه «Oil Seal» که در فارسی به نام کاسه نمد ترجمه شده است، به سایر سیستم‌های آب‌بندی مانند «اورینگ» (O-ring) هم اطلاق می‌شود.کاسه نمد کمپرسور کولر R12

اما در فارسی به طور معمول به این نوع از آب‌بندها «اورینگ» می‌گویند. از کاسه نمد برای جلوگیری از روغن‌ریزی شفت‌ها و یاتاقان‌ها و همچنین محافظت این قطعات در برابر آلودگی و گرد و غبار استفاده می‌شود.

کاسه نمد به طور معمول از دو بخش تشکیل شده است: بخش فلزی و سخت خارجی و بخش انعطاف‌پذیر داخلی.

کار اصلی عایق‌کاری را بخش انعطاف‌پذیر انجام می‌دهد که به بخش فلزی چسبیده است. بخش داخلی از پلاستیک سنتزی یا طبیعی تشکیل شده و با اعمال فشار مناسب بر روی محور، از روغن‌ریزی جلوگیری می‌کند. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

تاریخچه کاسه نمد :

برای قرن‌ها مهندسان با چالش آب‌بندی در دستگاه‌های متحرک روبرو بودند. در زمان‌های گذشته که افراد شروع به مهاجرت به سمت غرب کردند، به سیستم‌های آب‌بندی نیاز داشتند تا چرخ‌های ارابه‌ها را تا مدت‌های طولانی آب‌بندی کنند. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

از انواع اولیه آب‌بندها، نوارهای چرمی و نمدی بودند که چربی حیوانات را در اکسل‌های چرخ حفظ می‌کردند. با شکل‌گیری انقلاب صنعتی و تولید موتورهای درون‌سوز و جعبه‌دنده‌ها، به قطعات بهتری برای آب‌بندی نیاز بود.

در اواخر سال‌های ۱۹۲۰ بود که به کمک چرمِ مقاوم در برابر روغن و یک محفظه فلزی، کاسه نمد جدیدی ساخته شد. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

در انتهای جنگ جهانی دوم،‌ توسعه کاسه‌ نمدها بهبود پیدا کرد و لاستیک‌های مصنوعی جایگزین چرم شدند. در سال‌های ۱۹۶۰، الاستومرهایی با مقاومت دمایی بالا تولید شدند که در آن‌ها از موادی همچون سیلیکون، پلی‌اکریلات و فلوئوروکربن‌ها استفاده شده بود. سیر تحول کاسه نمدها را می‌توانید در تصویر زیر مشاهده کنید.

نحوه عملکرد کاسه نمد چگونه است؟

نحوه عملکرد کاسه نمد بسیار ساده است. لبه کاسه نمد بر روی بخش دوار – به طور معمول شفت – قرار می‌گیرد و جداره (قطر بیرونی) در محفظه نگهدارنده به صورت فشرده چفت می‌شود و به این ترتیب، کاسه نمد در جای خود قرار می‌گیرد. برای جلوگیری از حرارت زیاد، لبه‌های کاسه نمد باید روغن‌کاری شود.

یه عبارت بهتر، کاسه نمد از طریق عمل پمپ کردن در محل تماس لبه و سطح شفت، از نشتی جلوگیری می‌کند. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

جهت پمپ، نسبت مستقیمی با جهت پروفایل فشاری دارد. این پروفایل فشاری توسط طراحی هندسی لبه کنترل می‌شود که گرادیان فشاری بزرگ‌تری در بخش روغنی لبه ایجاد می‌کند. البته این گرادیان فشاری تنها یک جنبه از نحوه عملکرد کاسه نمد به شمار می‌آید.

جنبه دوم، وجود لایه‌ای از یک فیلم روغنی بین لبه کاسه‌نمد و سطح شفت است. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

جنبه سوم به تشکیل ناهمواری‌ها بر روی لبه کاسه‌نمد اختصاص دارد. این ناهمواری‌ها به گونه‌ای قرار می‌گیرند که سیال را به طرف بخش روغنی پمپ می‌کنند. در تصویر زیر، این پروفایل فشاری و عوامل ایجاد کننده آن‌‌را مشاهده می‌کنید.

کاربرد کاسه نمد چیست؟

به طور کلی، از این قطعه در سیستم‌های متحرک شامل حرکات دوار، «نوسانی»‌ (Oscillating) و رفت و برگشتی بهره می‌گیرند.

• حرکت دوار: جهت چرخش در این سیستم‌ها برای آب‌بندی بسیار مهم است. شفت ممکن است به صورت ساعت‌گرد، پادساعت‌گرد یا در هر دو جهت چرخش داشته باشد.
• حرکت نوسانی: در این نوع حرکت، شفت در یک قوس با زاویه‌ای معین نوسان می‌کند. کاسه نمد کمپرسور کولر R12
• حرکت رفت و برگشتی: همانطور که در تصویر هم مشاهده می‌کند، شفت به صورت رفت و برگشتی به محفظه وارد و از آن خارج می‌شود.

عوامل تاثیرگذار بر عمر کاسه نمد چه هستند؟

در ادامه به شرح عواملی می‌پردازیم که بر عمر کاسه‌نمدها تاثیرگذارند که از جمله آن‌ها می‌توان به دما و فشار اشاره کرد. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

دما

سه شکل دمایی در کاسه‌نمدها وجود دارد که به دمای بیرونی، دمای «زیرلبه» (Underlip) و دمای «انباره» (Sump) تقسیم می‌شود. مجموع اثرات این دماها سبب می‌شوند تا مواد الاستومری در این قطعات، سخت شوند که در نهایت عدم انعطاف و کاهش عمر قطعه را به همراه دارد. دمای خارجی می‌تواند ناشی از هر منبع حرارتی خارجی باشد و تاثیر شدیدی بر عمر این قطعه خواهد داشت.

مشکل دیگر، زمانی است که دمای خارجی به حداقل دمای عملیاتی لبه می‌رسد. در دماهای پایین، اگر شفت دارای «لنگی» (Runout) باشد، به دلیل کاهش انعطاف‌پذیری لبه، امکان پاره‌شدن آن وجود دارد. دمای انباره نیز در عمر قطعه تاثیر دارد.کاسه نمد کمپرسور کولر R12

در حقیقت، رابطه مستقیمی بین عمر قطعه و دمای انباره وجود دارد. در صورتی که اولولیت با عمر بیشتر قطعه باشد، دمای انباره پایین را باید مد نظر قرار داد اما در صورتیکه عمر بالا اهمیت چندانی نداشته باشد، دمای بالای انباره اثرات مثبتی بر روی سیستم خواهد داشت.

با افزایش این دما، ویسکوزیته سیال و مصرف انرژی کاهش پیدا می‌کند. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

دمای زیرلبه تابعی از سرعت شفت، اصطکاک مواد، زبری سطح و دماهای خارج و انباره است. با افزایش این عوامل، دمای زیرلبه نیز افزایش می‌یابد. اصطکاک مواد نیز به خواص الاستومر، بار روی لبه و روان‌کاری آن ارتباط دارد.

فشار

کاسه‌نمدهای شعاعی برای عملکرد در سیستم‌های پرفشار طراحی نشده‌اند. بخش انعطاف‌پذیر بسیار نازک است و از هیچ حمایت مستحکمی نیز بهره نمی‌برد. کمی افزایش فشار کافی است به لبه خارجی نیرو وارد کند تا این لبه برگردد که این امر نیز سبب کاهش عمر قطعه می‌شود. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

حد بیشینه فشار در کاربردهای صنعتی به میزان $$\mathrm{۷}-\mathrm{۱۰}psi$$ ذکر می‌شود و زمانی که با این محدوده از فشار سروکار داریم باید سرعت شفت را نیز در نظر داشته باشیم.

اجزای کاسه نمد چه هستند؟

• مرز آب‌بند: همانطور که می‌بینید، این بخش، سطح مقطعی همچون یک «گوه» (Wedge) دارد و برای آب‌بندی، بر روی سطح شفت فشار وارد می‌کند.
• لبه آب‌بند: این بخش از الاستومری منعطف تشکیل شده و طراحی آن به گونه‌ای است که آب‌بندی آن حتی در صورت ارتعاشات موتور و تغییرات فشار سیال، دچار مشکل نشود. برای بهبود تماس شفت با کاسه نمد نیز از یک فنر بهره می‌گیرند. کاسه نمد کمپرسور کولر R12
• لبه گردگیر: این بخش همانند یک مرز آب‌بند اما بدون فنر عمل می‌کند تا از ورود گردوغبار جلوگیری شوند.

قطر خارجی کاسه نمد نیز سبب می‌شود تا این قطعه به خوبی در محل خود قرار بگیرد و سیالی نیز از آن ناحیه عبور نکند. برای استحکام بیشتر این قطعه نیز از یک جداره فلزی استفاده می‌شود.

انتخاب کاسه نمد به چه عواملی بستگی دارد؟

انتخاب کاسه نمد با طراحی و مواد بهینه به شرایط عملیاتی و کاربرد آن بستگی دارد که از میان این موارد می‌توان به عوامل زیر اشاره کرد:

• دما
• سرعت
• اختلاف فشار
• نوع روان‌کننده
• قرارگیری عمودی یا افقی
• لنگی و عدم انطباق شفت با جداره داخلی

از آن‌جایی که تاثیر یکی از شرایط عملیاتی بالا به طور معمول بر سایر فرآیندهای انتخاب این قطعه برتری دارد، در نتیجه، قانون کلی برای تعیین بهترین نوع کاسه نمد وجود ندارد. البته در ادامه، روندی کلی در انتخاب این قطعه بر اساس عملکرد و دوره تعمیر و نگهداری بیان می‌شود. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

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.  کاسه نمد کمپرسور کولر R12

کاسه نمد در خودرو

تقریبا هر بخشی از خودرو که از روغن 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.

کاسه نمد پلوس چیست؟

همانطور که گفته شد، از کاسه نمد در بسیاری از سیستم‌های متحرک استفاده می‌شود. یکی از این سیستم‌ها، «پلوس» (CV Axel Shaft) است.کاسه نمد پلوس قطعه‌ای پلاستیکی است که در محل اتصال پلوس با دیفرانسیل یا جعبه‌دنده قرار می‌گیرد. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

این قطعه از نشت روغن از جعبه‌دنده یا محفظه دیفرانسیل جلوگیری می‌کند. در برخی از خودروها، کاسه نمد پلوس کمک می‌کند تا پلوس با جعبه دنده در راستایی مناسب قرار بگیرد. در تصویر زیر، کاسه نمد پلوس پراید و کاسه نمد پلوس ۲۰۶ را مشاهده می‌کنید.

نکته قابل توجه در خصوص کاسه نمدها این است که به هنگام جایگذاری باید از ابزارهای مناسب استفاده شود که متاسفانه در بسیاری از موارد به شکلی نامناسب از ضربات چکش برای این کار بهره می‌گیرند که در نهایت سبب کاهش عمر این قطعه می‌شود. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

کاسه نمد گیربکس چیست؟

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 که در تصویر زیر نشان داده شده‌ است. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

در تصویر زیر، مقایسه‌ای بین کاسه نمدهای لبه‌ای و مارپیچی مشاهده می‌کنید

کاسه نمد میل سوپاپ چیست؟

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. کاسه نمد کمپرسور کولر R12

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.

کاسه نمد میل لنگ چیست؟

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. کاسه نمد کمپرسور کولر R12