بررسی اثر هندسه بافت بر روی رفتار اصطکاکی آب‌بندهای مکانیکی گرافیتی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

doi
10.22034/ijme.2025.519612.2073
چکیده

مکانیزم آب‌بندهای مکانیکی به عنوان یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های دوار صنعتی، نقش تعیین‌کننده‌ای در جلوگیری از نشت سیالات تحت فشار و کاهش تلفات انرژی ایفا می‌کنند. عملکرد بهینه این آب‌بندها تا حد زیادی به رفتار اصطکاکی بین سطوح تماس آن‌ها وابسته است که خود متأثر از مشخصات هندسی و توپوگرافی سطح می‌باشد. در این تحقیق، بافت‌هایی با هندسه مختلف و چگالی سطحی یکسان توسط لیزر فایبر با توان 30 وات بر روی آب‌بندهای مکانیکی دوار ایجاد شده است. بافت نمونه‌ها به صورت اشکال هندسی لوزی، دایره و مربع درنظر گرفته شد، و تست اندازه‌گیری اصطکاک توسط دستگاه ویژه‌ای که به این منظور ساخته شده است در فشارها و سرعت‌های مختلف انجام شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد سطوح دارای بافت هندسی نسبت به سطح بدون بافت هندسی در همه شرایط باعث افزایش بازده آب‌بندی شد. در محدوده فشار 5 تا 15 بار (فشار پمپ‌های صنعتی گریز از مرکز دبی بالا) سطح با بافت لوزی شکل بهترین عملکرد را نسبت به بقیه سطوح با بافت‌های دیگر نشان داد، بطوریکه در فشار 5 بار نسبت به سطح بدون بافت حدود 50% گشتاور و اصطکاک را کاهش داد.