- ▸Плоскостность уплотнительного кольца в пределах 0,0009 мм: микрошероховатость поверхности должна быть меньше толщины жидкостной пленки, иначе пленка не образуется
- ▸Один порядок интерференционной полосы примерно равен 0,0003 мм (половина длины волны монохроматического света); 0,0009 мм соответствует трем порядкам полос
- ▸Правило считывания: проходят прямые, равномерно расположенные полосы; отклонение каждой полосы считается за один порядок; замкнутое кольцо (мишень) примерно соответствует одному порядку на кольцо, умноженному на количество колец
- ▸Тест плоскостности требует чистой, сухой поверхности без масляной пленки и монохроматического натриевого света или специализированного светодиодного источника плоского света
- ▸Три последствия потери плоскостности: начальная протечка, шум при запуске и аномальный износ графитового кольца
Жидкостная пленка между торцевыми поверхностями уплотнения имеет толщину всего несколько десятых микрона, поэтому плоскостность поверхности должна соответствовать этому порядку — отсюда и значение 0,0009 мм. В этой статье объясняется, как измеряется плоскостность, как читать интерференционные полосы и почему этот показатель является ключевым элементом заводского контроля уплотнительных колец.
1. Что означает 0,0009 мм
0,0009 мм — это 0,9 микрона. Для сравнения: диаметр человеческого волоса около 70 микрон, значит 0,9 микрона примерно в восемьдесят раз меньше. Толщина пленок на поверхности уплотнительных колец обычно составляет 0,5–3 микрона; если плоскостность поверхности превышает толщину пленки, выступающие участки соприкасаются, а низкие — размыкаются, и уплотнение полностью теряет герметичность.
Стандарты (например, GB/T 566 и API 682) устанавливают общие требования к характеристикам торцевых уплотнений; плоскостность поверхности контролируется как заводской параметр с типовым допуском до 0,0009 мм — не более примерно трех порядков интерференционных полос.
2. Как работает оптическая плита
Оптическая плита — это стеклянный диск, чья плоскостность на порядок лучше проверяемого допуска. При приложении к поверхности уплотнительного кольца микронеровности создают переменную толщину воздушного зазора; отраженный монохроматический свет интерферирует:
- Каждые полдлины волны разницы воздушного зазора создают одну светло-темную полосу
- Длина волны натриевого света около 0,00059 мм, значит один порядок полос примерно 0,0003 мм
- Допуск плоскостности 0,0009 мм допускает до примерно 3 порядков полос
3. Чтение интерференционных полос
3.1 Основные шаблоны
- Прямые, равномерно расположенные полосы: поверхность очень плоская с небольшим клином — приемлемо
- Равномерно изогнутые полосы: ошибка плоскостности; изгиб в долях расстояния между полосами, умноженный на 0,0003 мм, дает величину ошибки
- Замкнутое круглое кольцо (мишень): сферический выпуклый или вогнутый участок; примерно 0,0003 мм на каждое кольцо, умноженное на их количество
- Овальные или асимметричные узоры: локальное проваливание края или сколы
3.2 Рекомендации по работе
1.Поверхность должна быть чистой и сухой: масляные пленки и пыль создают ложные полосы
2.Используйте монохроматический источник (натриевая лампа или специализированный светодиодный источник); белый свет дает цветные полосы, которые трудно оценить
3.Аккуратно приложите и прижмите плиту — не скользите по поверхности; поцарапанная плита выходит из строя
4.Графит непрозрачен, поэтому читают отражение между поверхностью графита и плитой; при необходимости поверхность можно слегка отполировать
4. Чем грозит потеря плоскостности
1.Начальная протечка: свежеустановленное уплотнение протекает с первого запуска, так как зона контакта выступов не удерживает давление
2.Шум и нагрев при запуске: разрыв контактной зоны вызывает нестабильное трение
3.Аномальный износ: локальное давление на выступы значительно превышает проектные значения, быстро образуя неравномерные износные канавки на графитовом кольце
Именно поэтому плоскостность — обязательный параметр заводского контроля. Huahao Sealing была основана в 2006 году с заводом в 六安市 Lu'an, 安徽省 Anhui; каждая партия уплотнительных колец проходит проверку плоскостности и контроль размеров поштучно перед отгрузкой в рамках полного контроля качества, и детали с несоответствиями не покидают завод. Для повторной проверки перед установкой приложите плиту к очищенной поверхности и прочитайте полосы — проверка занимает одну минуту.
5. Итоги
Плоскостность 0,0009 мм — это не догма, а физическое требование, обусловленное толщиной пленки. Оптическая плита — недорогой, интуитивно понятный и быстрый метод, дающий ответ за минуту, что делает его самым практичным инструментом входного контроля для покупателей. При заказе нестандартных колец по чертежу указывайте требование по плоскостности в документации, чтобы обе стороны проверяли по единому эталону.