کاسه نمد
موضوع این مقاله قطعه‌ای صنعتی است که تقریبا تمام سیستم‌های هیدرولیکی به آن احتیاج دارند، زیرمجموعه سیستم‌های آب‌بندی قرار می‌گیرد و اگر به ساده‌ترین شکل ممکن بخواهیم وظیفه‌اش را توضیح دهیم باید بگوییم که قرار است از هرگونه روغن‌ریزی شفت‌ها و یاتاقان‌ها جلوگیری کند. بله... از اسم مقاله پر واضح است که «کاسه نمد» موضع بحث این نوشته است. کاسه نمد، از سیستم‌های هیدرولیکی مانند پمپ‌ها، پیستون‌ها و قطعاتشان در برابر آلودگی و گردوغبار محافظت می‌کند. کاسه نمد دو بخش اصلی دارد، قسمت خارجی که فلزی و سخت است و بخش داخلی که انعطاف‌پذیر است و به بخش فلزی چسبیده است. این بخش منعطف از پلاستیک سنتزی (طبیعی) تشکیل شده است که با اعمال فشار مناسب روی محور از روغن‌ریزی جلوگیری می‌کند.
در این مقاله به سوالات زیر درباره کاسه نمد پاسخ خواهیم داد:
واژه‌شناسی کاسه نمد
کاسه نمد، آب‌بند یا درزگیر است. در زبان انگلیسی کاسه نمد با عنوان «Radial shaft seal» شناخته می‌شود. گاهی کلمه «Oil Seal» هم به عنوان کاسه نمد در فارسی ترجمه می‌شود که درواقع نامی است برای سایر سیستم‌های آب‌بندی مانند «O-Ring».
داستان کاسه نمد از ابتدا تا حالا یا همان تاریخچه‌اش
به سالیان دراز گذشته فکر کنیم؛ زمانی که ارابه‌ها اصلی‌ترین وسیله حمل‌ونقل بودند. به‌تدریج و با شروع نیاز به مهاجرت انسان‌ها، ارابه‌ها باید مدت زمان طولانی را در سفر می‌گذراندند. نیاز ارابه‌ها برای تاب آوردن این روزهای طولانی چه بود؟ سیستم آب‌بندی درست و حسابی. پس اولین کاسه نمدها شکل گرفتند. در ابتدا نوارهای چرمی و نمدی بودند که چربی حیوانات را در اکسل‌های چرخ نگه می‌داشتند اما بعد اتفاق بزرگی افتاد: انقلاب صنعتی و به دنبال آن تولید موتورهای درون‌سوز و البته جعبه‌‌دنده‌ها. حالا به آب‌بندهای بهتری نیاز داشتیم.
تایم‌لاین تغییرات کاسه نمد را می‌توانیم به این شکل ترسیم کنیم:
سال ۱۹۲۰: ساخت کاسه نمد به کمک چرمِ مقاوم در برابر روغن و یک محفظه فلزی
پایان جنگ جهانی دوم: جایگزین شدن لاستیک‌های مصنوعی با چرم
سال۱۹۶۰: تولید الاستومرهایی با مقاومت دمایی بالا که در آن‌ها از موادی مثل سیلیکون، پلی‌اکریلات و فلوئوروکربن‌ها استفاده شده بود
راه درازی را که کاسه نمد طی کرده است به شکل تصویری ببینید:
برای خرید انواع کاسه نمد با واحد فروش پارس‌خورشید تماس بگیرید.
کاسه نمد چه‌طور قرار است به عملکرد سیستم‌ها کمک کند و یا همان چگونگی طرز کارش
کاسه نمد به ساده‌ترین شکل ممکن کار می‌کند. لبه کاسه نمد بر روی بخش دوار ( در اکثر مواقع شفت) قرار می‌گیرد و جداره (قطر بیرونی) در محفظه نگهدارنده به صورت فشرده چفت می‌شود. کاسه نمد در جای خود قرار می‌گیرد. لبه‌های کاسه نمد را روغن‌کاری می‌کنند تا حرارت زیادی ایجاد نشود. کاسه نمد از طریق پمپ کردن در محل تماس لبه و سطح شفت، از نشتی جلوگیری می‌کند. جهت پمپ، نسبت مستقیمی با جهت پروفایل فشاری دارد. پروفایل فشاری توسط طراحی هندسی لبه کنترل می‌شود که گرادیان فشاری بزرگ‌تری در بخش روغنی لبه ایجاد می‌کند. این گرادیان فشاری تنها یک جنبه از نحوه عملکرد کاسه نمد را به نمایش می‌گذارد. وجود لایه‌ای از یک فیلم روغنی بین لبه کاسه‌نمد و سطح شفت بخش دیگری از نحوه عملکرد کاسه نمد است. بخش آخر به تشکیل ناهمواری‌ها بر روی لبه کاسه‌نمد اختصاص دارد. این ناهمواری‌ها به گونه‌ای قرار می‌گیرند که سیال را به طرف بخش روغنی پمپ می‌کنند. طراحی قطعات این چنین حتما به آشنایی با نقشه‌کشی صنعتی نیاز دارد.
پارس‌خورشید، تامین‌کننده و واردکننده تجهیزات صنعتی است و همکاران واحد فنی، آماده ارائه مشاوره‌های فنی در خصوص خرید کاسه نمد هستند.
وجود کاسه نمد در سیستم‌ها چه فایده‌ای دارد؟
هر سیستمی که حرکت داشته باشد به به کمک کاسه نمد نیاز دارد. چه نوع حرکتی؟ حرکت دوار، نوسانی یا «Oscillating» و رفت‌وبرگشتی.
چه‌کار کنیم تا کاسه نمد بیشتر عمر کند؟
هر قطعه‌ای عمر مفید مشخصی دارد، اما عواملی هستند که بر طول عمر قطعه اثرگذارند. اگر بخواهیم حداکثر عمر مفید کاسه نمد را داشته باشیم بهتر است در ابتدا این عوامل را شناسایی کنیم، نحوه اثر‌گذاریشان را بررسی کنیم تا با برنامه‌ریزی بهتر عملکرد بهتر کاسه نمد را داشته باشیم.
دما، بلای جان کاسه نمد
دمای بیرونی، دمای زیر لبه «Underlip» و دمای انباره یا Sump، سه نوع یا شکل حرارتی و دمایی هستند که کاسه نمدها را درگیر می‌کنند. مجموع اثراتی که هر سه شکل حرارتی ایجاد می‌کنند باعث می‌شود که مواد الاستومری کاسه نمدها، انعطاف خودشان را از دست بدهند و سخت شوند. این مسئله انعطاف کل کاسه نمد را تحت تاثیر قرار می‌دهد و عمر آن را کاهش می‌دهد.
دمای خارجی: هر منبع حرارتی خارجی می‌تواند این حرارت را ایجاد کند که تاثیر شدیدی بر کاهش عمر کاسه نمد دارد. در ضمن اگر دمای خارجی به حداقل دمای عملیاتی لبه برسد ( دماهای پایین)، اگر شفت دارای لنگی یا (Runout) باشد، به دلیل کاهش انعطاف‌پذیری لبه، امکان پاره‌شدن آن وجود دارد.
دمای انباره: رابطه مستقیمی بین عمر قطعه و دمای انباره وجود دارد. در صورتی که اولویت با عمر بیشتر قطعه باشد، دمای انباره را باید پایین نگه‌داشت. در غیراین صورت، دمای بالای انباره کاهش، ویسکوزیته سیال و کاهش مصرف انرژی را به دنبال خواهد داشت.
دمای زیرلبه: سرعت شفت، اصطکاک مواد، زبری سطح و دماهای خارجی و انباره روی دمای زیری لبه اثرگذارند. افزایش پیدا کنند، دمای زیرلبه هم زیاد می‌شود. اصطکاک مواد هم با خواص الاستومر، بار روی لبه و روان‌کاری آن مرتبط است.
فشار و ارتباطش با عمر کاسه نمد
کاسه نمدهای شعاعی هیچ ارتبط خوبی با افزایش فشار ندارند، اصلا طوری طراحی نشده‌اند که تاب مقاومت در سیستم‌های پرفشار را داشته باشند، بخش منعطف کاسه نمدها که قبلا مفصل درباره‌اش توضیح داده‌ایم، خیلی نازک است و هیچ تکیه‌گاه مقاومی هم ندارد، فقط کافی است کمی فشار به لبه خارجی وارد شود تا این لبه برگردد و عمر کاسه نمد را کم کند. اما چه میزان از فشار در بخش صنعتی به عنوان فشار استاندارد در نظر گرفته می‌شود: حداکثر 7-10 psi. اما باید خاطرمان باشد وقتی در این محدوده فشاری کار می‌کنیم سرعت شفت را هم در نظر بگیریم.
چه‌طور بهترین و مناسب‌ترین کاسه نمد را انتخاب کنیم؟
انتخاب کاسه نمدی که در بهترین شرایط از نظر طراحی و موادی که در ساخت آن به‌کار رفته‌است باشد کار ساده‌ای نیست و به راحتی هم نمی‌توان نسخه‌ای یکسان برای این انتخاب پیچید. انتخاب کاسه نمد به شرایط عملیاتی و همچنین کاربرد آن در صنعت وابسته است. عواملی همچون دما، سرعت، اختلاف فشار، نوع روان‌کننده‌ای که استفاده می‌شود، طرز قرار گرفتن عمودی یا افقی کاسه نمد، لنگی و عدم هماهنگی شفت با جداره داخلی کاسه نمد در انتخاب نوع مناسب آن تاثیرگذارند.
مشاوران فنی پارس‌خورشید برای ارائه هرگونه مشاوره تخصصی در زمینه خرید و انتخاب کاسه منتظر تماس شما هستند.
در این نوشته سعی کردیم شمایلی کلی از کاسه نمد ترسیم کنیم، در صورتی که علاقمند به مطالعه بیشتر در رابطه با کاسه نمد هستید، بلاگ پارس‌خورشید را مطالعه کنید. در مقالات مربوط به کاسه نمد به این موضعات خواهیم پرداخت:
فروآلیاژ و مواد افزودنی ذوب
اقلام مصرفی و نسوز
کائوچو طبیعی
مواد پخت لاستیک
لاستیک مصنوعی
تجهیزات برق صنعتی
زنجیرهای صنعتی
کاسه نمد و قطعات لاستیکی
تسمه
ابزارآلات برشی
ابزارآلات دستی
ابزارآلات موتوری
ابزارآلات ایمنی
ابزارآلات جوشکاری
لوله و اتصالات 
فن های صنعتی
فیلترهای صنعتی
چسب های صنعتی
رولبرینگ
بلبرینگ
