Balbula zigilatzeko printzipioa

Balbula mota asko daude, baina haien oinarrizko funtzioa berdina da, hau da, medioaren fluxua konektatzea edo moztea. Hori dela eta, balbulen zigilatze arazoa oso nabarmena bihurtzen da.

Balbulak fluidoaren fluxua ondo moztu eta isuriak saihesteko, balbularen zigilua osorik dagoela ziurtatu behar da. Balbularen isurien arrazoi asko daude, besteak beste, egitura-diseinu desegokia, zigilatzeko kontaktu-gainazal akastunak, finkatze-pieza solteak, balbularen gorputzaren eta balbularen estalkiaren arteko egokitzapen soltea, etab. Arazo horiek guztiek balbularen zigilatze desegokia eragin dezakete. Beno, horrela isuri-arazo bat sortuz. Beraz,balbula zigilatzeko teknologiabalbulen errendimenduarekin eta kalitatearekin lotutako teknologia garrantzitsua da, eta ikerketa sistematiko eta sakona behar du.

Balbulak sortu zirenetik, haien zigilatzeko teknologiak ere garapen handia izan du. Orain arte, balbulak zigilatzeko teknologia bi alderdi nagusitan islatzen da batez ere, zigilatze estatikoan eta zigilatze dinamikoan.

Zigilu estatikoa deritzonak normalean bi gainazal estatikoren arteko zigilua adierazten du. Zigilu estatikoaren zigilatze-metodoak batez ere juntak erabiltzen ditu.

Zigilu dinamiko deritzonak batez ere honako hau aipatzen du:balbula-zurtoinaren zigilatzea, balbularen barruko medioak balbula-zurtoinaren mugimenduarekin batera isuri ez dezan eragozten duena. Zigilu dinamikoaren zigilatze-metodo nagusia betegarria erabiltzea da.

1. Zigilu estatikoa

Zigilatze estatikoak bi sekzio finkoren arteko zigilu bat eratzea adierazten du, eta zigilatzeko metodoak batez ere juntak erabiltzen ditu. Arandelak mota asko daude. Ohikoenak diren arandelen artean arandela lauak, O formako arandelak, bildutako arandelak, forma bereziko arandelak, uhin-arandelak eta kiribildutako arandelak daude. Mota bakoitza gehiago bana daiteke erabilitako material desberdinen arabera.
①Arandela lauaArandela lauak bi sekzio finkoren artean jartzen diren arandela lauak dira. Oro har, erabilitako materialen arabera, plastikozko arandela lauak, kautxuzko arandela lauak, metalezko arandela lauak eta konpositezko arandela lauak bana daitezke. Material bakoitzak bere aplikazio-eremua du.
②O-eraztuna. O-eraztunak O formako zeharkako sekzioa duen junta bati egiten dio erreferentzia. Bere zeharkako sekzioa O formakoa denez, auto-estutze efektu jakin bat du, beraz, zigilatze efektua junta laua baino hobea da.
③Arandak sartu. Junta bildu batek material jakin bat beste material baten gainean biltzen duen junta bati egiten dio erreferentzia. Junta horrek, oro har, elastikotasun ona du eta zigilatze-efektua hobetu dezake. ④Forma bereziko arandelak. Forma bereziko arandelak forma irregularreko junturei egiten die erreferentzia, besteak beste, arandel obalatuak, diamantezko arandelak, engranaje-motako arandelak, enara-buztan motako arandelak, etab. Arandel hauek, oro har, auto-estutze efektua dute eta, batez ere, presio handiko eta ertaineko balbuletan erabiltzen dira.
⑤Uhin-garbigailua. Uhin-junturak uhin-forma soilik duten junturak dira. Juntura hauek normalean metalezko materialen eta ez-metaliko materialen konbinazio batez osatuta daude. Oro har, presio-indar txikia eta zigilatze-efektu ona dituzte ezaugarri.
⑥ Bildu arandela. Junta kiribilduak metalezko zerrenda meheak eta ez-metalikoak elkarrekin estu bilduz eratutako junturak dira. Junta mota honek elastikotasun eta zigilatze propietate onak ditu. Juntak egiteko materialen artean hiru kategoria nagusi daude: material metalikoak, material ez-metalikoak eta material konposatuak. Oro har, metalezko materialek erresistentzia handia eta tenperaturarekiko erresistentzia handia dute. Ohiko metalezko materialen artean kobrea, aluminioa, altzairua eta abar daude. Material ez-metaliko mota asko daude, besteak beste, plastikozko produktuak, kautxuzko produktuak, amiantozko produktuak, kalamu produktuak eta abar. Material ez-metaliko hauek asko erabiltzen dira eta behar espezifikoen arabera hauta daitezke. Material konposatu mota asko ere badaude, besteak beste, laminatuak, panel konposatuak eta abar, eta horiek ere behar espezifikoen arabera hautatzen dira. Oro har, arandela korrugatuak eta espiral kiribilduak erabiltzen dira gehienbat.

2. Zigilu dinamikoa

Zigilu dinamikoak balbula barruko medio-fluxua balbula-zurtoinaren mugimenduarekin batera isuri ez dadin zigilu bati egiten dio erreferentzia. Zigilatze-arazo bat da mugimendu erlatiboan. Zigilatzeko metodo nagusia betegarri-kutxa da. Bi betegarri-kutxa mota nagusi daude: guruin motakoa eta konpresio-azkoin motakoa. Guruin motakoa da gaur egun gehien erabiltzen den forma. Oro har, guruinaren formari dagokionez, bi motatan bana daiteke: mota konbinatua eta mota integrala. Forma bakoitza desberdina den arren, funtsean konpresiorako torlojuak dituzte. Konpresio-azkoin mota, oro har, balbula txikiagoetarako erabiltzen da. Mota honen tamaina txikia dela eta, konpresio-indarra mugatua da.
Kutxan, betegarria balbula-zurtoinarekin kontaktu zuzenean dagoenez, betegarriak zigilatze ona, marruskadura-koefiziente txikia, ingurunearen presio eta tenperaturara egokitu ahal izatea eta korrosioarekiko erresistentea izatea behar du. Gaur egun, ohiko betegarrien artean, kautxuzko O-eraztunak, politetrafluoroetilenozko txirikordadun betegarriak, amiantozko betegarriak eta plastikozko molde-betegarriak daude. Betegarri bakoitzak bere baldintza eta tarte aplikagarriak ditu, eta behar espezifikoen arabera aukeratu behar dira. Zigilatzea isuriak saihestea da, beraz, balbularen zigilatzearen printzipioa ere aztertzen da isuriak saihesteko ikuspegitik. Bi faktore nagusi daude isuriak eragiten dituztenak. Bata zigilatze-errendimenduan eragiten duen faktore garrantzitsuena da, hau da, zigilatze-bikoteen arteko tartea, eta bestea zigilatze-bikotearen bi aldeen arteko presio-diferentzia. Balbularen zigilatze-printzipioa ere lau alderditatik aztertzen da: likidoen zigilatzea, gasen zigilatzea, isuri-kanalaren zigilatze-printzipioa eta balbularen zigilatze-bikotea.

Likidoen estankotasuna

Likidoen zigilatze-propietateak likidoaren biskositateak eta gainazaleko tentsioak zehazten dituzte. Balbula baten kapilar iheskorra gasez betetzen denean, gainazaleko tentsioak likidoa uxatu edo likidoa kapilarrera sartu dezake. Horrek ukitze-angelu bat sortzen du. Ukitze-angelua 90° baino txikiagoa denean, likidoa kapilarrera injektatuko da eta ihesa gertatuko da. Ihesa medioaren propietate desberdinengatik gertatzen da. Medio desberdinak erabiltzen dituzten esperimentuek emaitza desberdinak emango dituzte baldintza berdinetan. Ura, airea edo kerosenoa erabil ditzakezu, etab. Ukitze-angelua 90° baino handiagoa denean, ihesa ere gertatuko da. Metalaren gainazaleko koipe edo argizari filmarekin erlazionatuta dagoelako. Gainazaleko film hauek disolbatu ondoren, metalaren gainazaleko propietateak aldatu egiten dira, eta hasieran uxatutako likidoak gainazala busti eta ihes egingo du. Goiko egoera ikusita, Poissonen formularen arabera, ihesa saihesteko edo ihes-kopurua murrizteko helburua kapilar diametroa murriztuz eta medioaren biskositatea handituz lor daiteke.

Gasen estankotasuna

Poissonen formularen arabera, gas baten estankotasuna gas molekulen eta gasaren biskositatearekin erlazionatuta dago. Ihesa alderantziz proportzionala da kapilar hodiaren luzerarekiko eta gasaren biskositatearekiko, eta zuzenean proportzionala kapilar hodiaren diametroarekiko eta bultzada-indarrarenarekiko. Kapilar hodiaren diametroa gas molekulen batez besteko askatasun-graduaren berdina denean, gas molekulak kapilar hodira isuriko dira mugimendu termiko librearekin. Beraz, balbularen zigilatze-proba egiten dugunean, medioa ura izan behar da zigilatze-efektua lortzeko, eta aireak, hau da, gasak, ezin du zigilatze-efektua lortu.

Gas molekulen azpiko kapilar diametroa deformazio plastikoaren bidez murriztu arren, ezin dugu gasaren fluxua gelditu. Arrazoia da gasek oraindik ere metalezko paretetatik barreiatu daitezkeela. Beraz, gas probak egiten ditugunean, likido probak baino zorrotzagoak izan behar dugu.

Ihes-kanalaren zigilatze-printzipioa

Balbularen zigilua bi zatitan banatuta dago: uhinaren gainazalean zabaldutako irregulartasuna eta uhinen gailurren arteko distantzian dagoen uhinaren zimurtasuna. Gure herrialdeko metalezko material gehienek tentsio elastiko baxua dutenean, zigilatutako egoera lortu nahi badugu, metalezko materialaren konpresio-indarrari eskakizun handiagoak ezarri behar dizkiogu, hau da, materialaren konpresio-indarra bere elastikotasuna baino handiagoa izan behar da. Hori dela eta, balbula diseinatzerakoan, zigilatze-bikotea gogortasun-diferentzia jakin batekin lotzen da. Presioaren eraginpean, deformazio plastikoaren zigilatze-efektu jakin bat sortuko da.

Zigilatzeko gainazala metalezko materialez egina badago, gainazaleko puntu irten irregularrak lehenago agertuko dira. Hasieran, karga txiki bat bakarrik erabil daiteke puntu irten irregular horien deformazio plastikoa eragiteko. Kontaktu-gainazala handitzen denean, gainazalaren irregulartasuna deformazio plastiko-elastiko bihurtzen da. Une horretan, zimurtasuna egongo da bi aldeetan. Azpiko materialaren deformazio plastiko larria eragin dezakeen karga bat aplikatu behar denean, eta bi gainazalak kontaktu estuan jarri, gainerako bide horiek lerro jarraituan eta zirkunferentzia-norabidean hurbildu daitezke.

Balbula zigilu parea

Balbularen zigilatze bikotea balbularen eserlekuaren eta ixteko elementuaren zatia da, elkar ukitzean ixten dena. Erabileran zehar, metalezko zigilatze gainazala erraz kaltetzen da arrastatutako medioek, medioen korrosioak, higadura partikulek, kabitazioak eta higadurak eraginda. Esaterako, higadura partikulek. Higadura partikulak gainazalaren zimurtasuna baino txikiagoak badira, gainazalaren zehaztasuna hobetu egingo da, hondatu beharrean, zigilatze gainazala higatzen denean. Aitzitik, gainazalaren zehaztasuna hondatu egingo da. Beraz, higadura partikulak hautatzerakoan, kontuan hartu behar dira faktore hauek, hala nola materialak, lan baldintzak, lubrifikagarritasuna eta zigilatze gainazaleko korrosioa.

Higadura-partikulak bezala, zigiluak aukeratzerakoan, haien errendimenduan eragina duten hainbat faktore kontuan hartu behar ditugu sakonki, isuriak saihesteko. Beraz, korrosioarekiko, marradurarekiko eta higadurarekiko erresistenteak diren materialak aukeratu behar dira. Bestela, edozein baldintza ez betetzeak zigilatze-errendimendua asko murriztuko du.