HighExpert.RU

© к.т.н. Шепелёв В.А., инж. Шепелёв А.В.

Торцевые уплотнения. Интернет-статьи гуманитариев.

Новые, в том числе, инженерно-технические знания, позволяют современному человеку рационально и с научной точки зрения воспринимать окружающий мир, успешно решать практические задачи в работе и по жизни.

В последнее десятилетие многие учащиеся [школьники, студенты, абитуриенты], а также менеджеры по продажам и даже инженеры, черпают свои инженерно-технические знания и информацию в основном из сети Интернет, при этом практически не изучают [а бывает даже не читают] фундаментальную справочную инженерно-техническую литературу, не говоря уже о новых научных публикациях.
Так, например, совсем недавно из мировой глобальной сети Интернет к нам попала дипломная работа на получение степени бакалавра по теме, связанной с модернизацией торцевого уплотнения насоса. Беглый анализ этой квалификационной работы показал, что её автор сделал компиляцию текста из различных статей, размещённых в сети Интернет: в текстах и при анализе не было приведено ни одной расчетной формулы, не было проведено ни одного проверочного инженерного расчета, многие выводы были основаны на голословных заявлениях, никак не подтвержденных ни результатам экспериментов, ни мировым опытом. Эта квалификационная работа завершалась списком литературы в основном со ссылками на страницы в Интернете: к сожалению, в ней мы не нашли ни одной технической книги или справочника по основам уплотнительной техники и торцевым уплотнениям.
Это обстоятельство, равно как и недавние заявления «партии и правительства» [от весны 2018 года] о необходимом научно-технологическом и инженерном «прорывах и мощных рывках вперёд» в нашей стране [России], позволили взглянуть на проблему снижения инженерно-технического уровня знаний в области торцевых уплотнений на основе краткого анализа некоторых Интернет-статей об этих прецизионных устройствах.
Прежде всего мы исключили из нашего анализа Интернет-ресурсы, в которых письменно указано, что их публикации, размещаются только для целей развлечения, и не предназначены для применения в качестве источника знаний для изучения или профессиональной работы [в том числе, не годятся для рационального и обоснованного выбора торцевых уплотнений, их конструкции и материалов, при подборе и продаже употнений]. Также мы не стали включать в свой анализ Интернет-публикации промышленных предприятий, занимающихся реальными работами по проектированию и изготовлению собственной продукции, история существования этих компаний - пятнадцать лет и более. Таким образом наш круг исследований сузился до нескольких торговых компаний, сервисных центров и некоторых специализированный сетевых ресурсов.
В связи с ограниченным временем ниже были рассмотрены лишь некоторые публикации глобальной сети.
Анализ Интернет-статей проводился по стилистике написания, правильности применения тех или иных, в том числе, технических и специальных терминов и словосочетаний, логической взаимосвязи, а также на соответствие опубликованной информации мировым знаниям в области торцевых уплотнений.

После прочтения этого "шедевра" один наш знакомый выразился бы так: «бред сивой кобылы»...

Вечный — это не решённый вопрос? И почему он не даёт покоя?

Из текста следует, что критерий правильности выбора производителя торцевого уплотнения: «идеально подходящее торцевое уплотнение по существенно более низкой цене» путём «обмана» системы [товарно-денежных отношений, вероятно, в буржуазно-капиталистической демократии].
«Идеально подходящих торцевых уплотнений» не существует в природе, обычно находят компромиссное решение. Цена и качество торцевых уплотнений - взаимно-противоречивые показатели.
«Аналоговая деталь» чем-то отличается от цифровой детали?
«Насосное оборудование» не имеет органов чувств и замечать что-либо не может.

При внешнем осмотре не специалисту бывает трудно отличить аналоги торцевых уплотнений от их оригинальных изделий, но проведя экспертизу можно найти отличия.
Любой аналог всегда имеет другие характеристики, отличающиеся от оригинальной продукции, т.к. при изготовлении аналога не известны точные характеристики материалов оригинального уплотнения, применяемые технологии и заложенные в конструкцию допуски на размеры и допуски формы и расположения деталей, а также не явные конструктивно-технические и технологические решения, в том числе, «ноу-хау».
Из текста следует, что при изготовлении аналогов торцевых уплотнений [которые предлагаются этой компанией] не «учитываются конструктивные и технические особенности» [на основе инженерных расчётов], которые характерны только при изготовлении оригинальных уплотнений. Если это так, то такие аналоги торцевых уплотнений всегда будут уступать по качеству и надежности оригинальной продукции.

«Грамотный подбор» торцевого уплотнения в природе не существует, бывают технически-грамотные специалисты и гуманитарии.
Рациональный выбор торцевого уплотнения осуществляется с учётом размеров и параметров на основе оценочных инженерных расчетов для известных условий эксплуатации оборудования у заказчика, и на основе мирового опыта.
При одинаковых условиях эксплуатации оборудования в связи с неизбежным отличием характеристик аналога торцевого уплотнения от оригинального изделия износ этих прецизионных устройств будет разным.

«ГОСТы» не содержат «подробных чертежей», тем более, что на данном этапе развития не существует государственного стандарта на конструкции торцевых уплотнений, кроме того, «ГОСТы» не служат для того, чтобы в них размещали «подробные чертежи».

1. Пары трения никогда не полируют до зеркального состояния, т.к. это не всегда технологически возможно, очень затратно, и, главное, это экономически не целесообразно. Однако рабочие [торцевые] поверхности колец пары трения действительно проходят обязательную механическую обработку — притирку, которая отличается от полировки.
2. Нужна тонкая финишная притирка рабочих поверхностей колец пар трения, полировка не уменьшает коэффициент трения (а трение покоя после полировки даже увеличивается).
3. Трудно представить торцевое уплотнение, все детали которого изготовлены только из одного материала, наверное, эта мысль могла появиться только в голове гуманитария.
В однотипные насосы в зависимости от перекачиваемой рабочей жидкости, её параметров, особенностей эксплуатации и технического состояния насосного агрегата применяются разные по конструкции и материалам торцевые уплотнения, что отражено в соответствующих инструкциях по монтажу и эксплуатации этих насосов.
4. При окончательной чистовой обработке рабочих (торцевых) поверхностей колец пар трения уплотнений, как мы уже упомянули выше, используется тонкая финишная притирка.
5. Шлифование бывает разное, техническое состояние обрабатывающего оборудования меняется во времени, делаем выводы сами. Обычно при изготовлении колец из графита используется чистовое точение и три стадии притирки, а шлифование не применяют.

1. В мире существует множество сталей и сплавов из которых изготавливаются пружины, круг этих материалов никак не ограничивается упомянутыми выше AISI304 и AISI316.
2. Механические, физические и химические свойства разных сталей отличаются.
3. В результате применения разных материалов и методов термообработки, пружины торцевых уплотнений могут приобретать разные характеристики.
В последнее время в уплотнениях находят всё большее использование инновационные волновые пружины сжатия, изготавливаемые без применения контактной сварки.
4. Материал всегда один только у гуманитария.

1. Проблема является комплексной, примерно в 90% случаев выход из строя торцевых уплотнений определяется условиями эксплуатации, эти параметры фиксируются и подтверждаются сертифицированным мониторингом.
2. Можно выбрать «правильный тип уплотнения», но если оборудование (в котором прецизионное изделие установлено) не будет обеспечивать необходимые условия для эксплуатации этого уплотнения, оно не будет работать долго и надежно - быстрой выйдет из строя.

1. Термин «вид» относится к одушевлённым предметам, например, видам животных. Одушевлённых видов торцевых уплотнений не существует в природе. В уплотнительной технике [торцевых уплотнениях] используется термин «тип», есть типовые решения уплотнений.
2. «Сальниковая набивка» не относится к торцовым уплотнениям, т.к. имеет большие протечки и малый срок службы.
3. В машиностроении если узел оборудования не сбалансирован [например, не выполнена его статическая балансировка], то при высоких скоростях вращения он не может работать долго и надежно, следуя логике «не отбалансированные» торцевые уплотнения ожидает та же участь - они будут быстро выходить из строя вследствие повышения инерционных нагрузок и вибраций.

1. В случае, если давление жидкости снаружи колец пары трения торцевого уплотнения выше, чем давление изнутри (у вала), то жидкость стремится по пути наименьшего сопротивления в сторону меньшего давления, и путь этот проходит через зазор колец пары трения со стороны большего диаметра в сторону меньшего диаметра. Мы попытались представить этот «сложный путь», «перпендикулярный пути утечки» от двух «очень плоских полированный поверхностей» - понять это не возможно.
2. Материал «угольный графит» впервые причислен гуманитарием к износостойким!
3. Карбид кремния является «относительно стойким»?
4. Это утверждение понять русскому человеку сразу не по силам.

«Полная и понятно изложенная техническая» информация может вводить в заблуждение многих технически малограмотных в области уплотнительной техники [торцевых уплотнений] клиентов: студентов, абитуриентов, менеджеров по продажам, руководящий и управляющий персонал организаций и индивидуальных предпринимателей и даже инженеров... Профессионалы, в том числе, в области уплотнительной техники (торцевых уплотнений) не ориентированы на пользование подобных сайтов, потому что профессионалы работают с профессиональными источниками знаний - это научно-техническая литература, инженерные справочники, каталоги, результаты исследований и т.п. На этом сайте изложено действительно не мало статей, их подробная экспертиза требует значительный временных затрат, поэтому мы приведём лишь несколько выборочных абзацев для нашего анализа:

1. Зазор между рабочими торцевыми поверхностями колец пары трения торцевого уплотнения зависит от параметров рабочей жидкости, конструкторско-технологических особенностей и их соблюдения при конструировании, и изготовлении торцевого уплотнения, параметров и технического состояния оборудования при его эксплуатации. По результатам мировых исследований определены несколько режимов работы торцевого уплотнения, для каждого из этих режимов характерны свои зазоры между кольцами пары трения, толщина смазочной плёнки [если она присутствует] может варьироваться от ~0,15 мкм до ~5.0 мкм. Например, по данным Э. Майэра: для граничного режима трения торцевого уплотнения «В реальных условиях при чистой перекачиваемой среде и соответствующем подборе пары трения средняя высота уплотнительного зазора h = 0,25 … 1,5 мкм». На режимах смешанного, полужидкостного и жидкостного трения величина среднего зазора между кольцами пары трения уплотнения будет ещё больше.
2. Исследования показывают, что на режимах полужидкостного и жидкостного трения с увеличением зазора коэффициент трения в торцовом уплотнении может возрастать.
3. Для условий граничного или смешанного трения видимая величина утечки рабочей жидкости через пару трения может отсутствовать.
4. На практике величина утечки не является постоянной во времени величиной и может изменяться от почти не видимой до ~2000 см3/час для разных конструкций и размеров торцевых уплотнений, а также режимов трения. Более корректно следует говорить не об абсолютном значении утечки, а её относительной величине — по отношению к рабочему периметру.
5. Утечка рабочей жидкости определяется не только зазором в паре трения торцевого уплотнения, но и его формой, рабочим периметром, перепадом давления, физическими свойствами рабочей (затворной/охлаждающей) жидкости, условиями работы оборудования — биения, вибрации и т.п.
Объём утечек не может говорить - у него нет языка.
Величина утечки рабочей жидкости через пару трения уплотнения рассчитывается [оценивается инженерным расчетом] в зависимости от режима работы торцевого уплотнения, в некоторых случаях величину утечки [возвратные утечки] наоборот увеличивают: смещают режим работы уплотнения ближе к полужидкостному и жидкостному режиму трения — это позволяет значительно продлить срок службы и долговечность работы уплотнения в конкретных условиях эксплуатации.

1. Означает ли это, что упомянутая пара трения «Графит/WC» «не будет хороша» для низкой и умеренной температуры жидкости? Что значит «хороша»?
2. То есть следуя логики писателя «повышенная скорость испарения» горячей воды в зазоре пары трения, а также «более высокая вязкость» этой горячей воды снижают смазывающие свойства пары трения? - Оригинально!
Даже из курса физики средней школы известно, что кинематическая и динамическая вязкость воды снижается с повышением её температуры. Поэтому горячая вода не может иметь более высокую вязкость по сравнению с холодной водой. Фазовый переход воды из жидкого состояния в парообразное определяется одновременно температурой и давлением этой жидкости в зазоре пары трения [при достаточно высоком избыточном давлении и хорошем теплоотводе от колец пары трения, вода в зазоре может и не перейти из жидкого состояния в парообразное].
3. Как «графит» может «накладывать ограничения»? Ограничения по использованию в работе указанной выше пары трения определяются в значительной мере фактором PV для данных материалов, допустимым максимальным контактным давлением, предельно допустимой максимальной температурой рабочих поверхностей колец пары трения, а также режимом трения.

С такой «полной и понятно изложенной технической информацией» «лучшего в России технического ресурса», мы идём в капиталистическое будущее с двойными стандартами, с введением в заблуждение клиентов, распространением не верных [а значит ложных] знаний о торцевых уплотнениях, с целью увеличения продаж и прибыли в условиях буржуазно-рыночных отношений.

Выводы:
  • Чем меньше знает человек, тем проще им управлять [и проще его обманывать].
  • В подобных Интернет-статьях торговых компаний прослеживается эффект Даннинга-Крюгера, когда гуманитарии уверенно рекомендуют и предлагают своим потенциальным и реальным клиентам те или иные готовые решения уплотнений.
  • На публикациях не верных [ложных] знаний по торцевым уплотнениям в Интернет-статьях гуманитариев учатся студенты и защищают свои дипломные работы, а в будущем эти специалисты становятся руководителями, повторяя ошибки и заблуждения, и, к сожалению, неизбежно отодвигая на неопределённое будущее возможные «прорывы и мощные рывки» вперед.

23.10.2018