Wills Yüzük - Wills Ring

Bir Wills Yüzük veya Cooper Yüzük tamamen metalik bir formdur O-halkası mühür. Son derece zahmetli hizmet için kullanılırlar. kafa contası yüksek performans pistonlu motorlar.

İçi boş, metalik Wills Halkaları, daha iyi yaylanmaya sahip oldukları için kullanılır. verimli yumuşak metal contalar ve elastomer O halkalarından daha yüksek sıcaklık limitleri.

İnşaat

Bir Wills Halkası, içi boş bir metal boru şeklindeki bir O-halkadır. İçten gaz basıncı ile basınçlandırılırlar[1] Bu yapının avantajları, halkaların çok çeşitli koşullara karşı sızdırmazlık sağlayabilmesidir.[2] Metalik yapı, onları yüksek veya düşük sıcaklıklara ve kimyasal saldırılara karşı sağlam kılar. Daha da iyi uyumluluk sağlamak veya kabaca işlenmiş yüzeylere karşı sızdırmazlık sağlamak için daha yumuşak kaplamalar uygulanabilir.[2] İç basınçlandırma, hem gerekli hareket aralığı hem de tepki hızlarının daha hızlı olmasıyla uyumlu hale getirir. elastomerik O-halkalar. Eğimleri de sıcaklıktan etkilenmez.[not 1]

Halkalar, imalat sırasında statik bir gaz dolumu ile basınçlandırılır veya kullanım sırasında bağlantı üzerine uygulanan basınçla basınçla harekete geçirilebilir. Bu basınçla çalıştırılan halkalar, gaz girişine izin vermek için basınç tarafında deliklere sahiptir. 4 MPa[not 2] Basınçsız halkanın basınç limiti, içten basınçlandırılmış halkanın 40 MPa'sı ve harici olarak basınçlı formlar için 200 MPa veya 1.000 MPa ile aşılır.[3]

Wills Yüzükler beş farklı tipte üretilmektedir:[2]

İçi boş, içten gaz basınçlı
Aşırı basınçlara uygun ve basınç serbest bırakıldığında hala sızdırmazlık sağlayan yüksek performanslı bir conta.[3]
İçi boş, oluklu basınç tahrikli
En iyi geri yaylanma performansı.[3]
İçi boş, havalandırılmış
Yivli formdan daha yüksek basınçlar için uygundur.[3]
İçi boş, basınçsız
Daha düşük maliyet ve daha yüksek kapama kuvvetleri
Katı
Sınırlı geri esneme ve basınç kapasitesi, bunlar çoğunluklagaz çıkışı kullanım için metalik conta vakum sistemleri.

Havalandırmalı ve oluklu formlar, iç basınç taşımak için genellikle içeriye doğru havalandırılır, ancak deniz altı kullanımı gibi yüksek dış basınçlarda kullanım için harici havalandırma delikleri de mevcuttur.[not 3]

Sadece statik yüzey yalıtımı için kullanılırlar, hareket ettirilmezler bezler. İnce tüp duvarları, montaj sırasında sert kullanım, uç aletler ve kıvrılmadan kaynaklanan hasara karşı hassastır. Basınçla çalıştırılan form, noktasal hasara biraz daha dirençli olarak kabul edilir, ancak montaj sırasında dahili basınçlandırma tarafından desteklenmediklerinden katlanma ve kıvrılma riski daha yüksektir.

Halkalar, genellikle birleşme yüzeylerinden birinde işlenmiş oluklara takılır.[4] Bu olukların doğru dikey derinliği (genişlikleri veya enine kesit alanlarından ziyade) conta performansını kontrol eden önemli bir faktördür.[5] Elastomer O-halkalar için olukların aksine, oluğun genişliği ve şekli önemsizdir, sadece derinliktir. Bu serbest yüksekliğin muhafaza edilmesi koşuluyla, bu "oluk" un açık kenarlı bir oluk veya açıklık haline gelmesi bile mümkündür.[5]

Wills Yüzükler çeşitli refrakter metaller dahil olmak üzere paslanmaz çelik ve Inconel.[5] Kaplamaları PTFE veya çeşitli kalınlıklarda gümüş kaplama da mevcuttur.[5]

Başvurular

Silindir kapak contaları

Basınçlı Wills Halkaları veya Cooper Halkaları için en iyi bilinen uygulamalardan biri, başlangıçta bilindikleri gibi, yanma odası nın-nin pistonlu motorlar.[5] Bunlar, yüksek maliyetleri ve diğer modern contaların iyi performansları nedeniyle yaygın olarak kullanılmamaktadır, ancak yüksek performanslı motorlar için bir yerleri vardır.

Bu davadaki ilk uygulamalardan biri, Coventry Climax yarış motorları.[6] Coventry Climax'ın daha sıradan kamu hizmet motorları bu contalara ihtiyaç duymuyordu, ancak bunlar, Hillman İmp ve bunlar yarış için yeniden ayarlandığında, bu tür bir ek mühür eklemek düzenli bir uygulamadır.[4] Gibi bazı Coventry Climax tasarımları FWMV V8 bir açık güverte bloğu kullandı ıslak gömlek. Bunlar silindir kapağının yakınında değil, astarın tabanında yer alıyordu. Bu nedenle, farklılıklardan kaynaklanan sorunlara duyarlıydılar. termal Genleşme, blok ve astarın farklı oranlarda genişlediği soğutma sıvısı sızıntısına yol açar: özellikle motor yükü azaldığında gömlekler daha hızlı büzüldüğünde.[7] Bunun çözümü, astarı yeniden tasarlamak, bunun yerine üstte yer alması ve genişlemeye duyarlı mesafeyi azaltmaktı. Wills Halkasının dahili basınçlandırması sayesinde yüksek uyumu, kısa kenetleme mesafesi artık çok az esnekliğe sahip olmasına ve bu nedenle kafa cıvatalarından uygulanan kenetleme kuvveti önemli ölçüde değişiklik gösterebilmesine rağmen güvenilir sızdırmazlık sağladı.

Maliyet

Wills Halkaları, elastomer O-halkalar veya metalik folyo kafa contaları gibi diğer contalara kıyasla pahalıdır. Tipik bir karşılaştırma tek halkadır[not 4] yaklaşık maliyet. Kişi başı 50 dolar,[8] dört silindirli bir motor için yüksek performanslı bir kafa contası fiyatına yakındır.

Referanslar

  1. ^ Uzay Mekiği Challenger felaketi soğuk elastomerlerin zayıf dinamik tepkisinin neden olduğu bir kazaydı.
  2. ^ Atmosferik basınç yaklaşık 0.1 MPa
  3. ^ Vakum sistemleri maksimum 1 Bar basınç farkı geliştireceğinden, bunun yerine dahili olarak basınçlı veya katı formları kullanırlar.
  4. ^ Havacılıktan çok motor yarışı kalitesi.
  1. ^ "Wills Yüzükleri". Trelleborg Sızdırmazlık Çözümleri.
  2. ^ a b c "Wills Rings: Genel Bakış" (PDF). Busak ve Shamban. Arşivlenen orijinal (PDF) 2006-09-16 tarihinde.
  3. ^ a b c d "Wills Rings: Kurulum" (PDF). Busak ve Shamban. Arşivlenen orijinal (PDF) 2006-09-19 tarihinde.
  4. ^ a b Roy Mc Bride (23 Kasım 2010). "Bir Hillman Imp, Halkalı Silindir Kafasına Dönüyor". CKD Tekneler.
  5. ^ a b c d e "Wills Yüzükleri: Katalog" (PDF). Busak ve Shamban. 2004. Arşivlenen orijinal (PDF) 2006-09-22 tarihinde.
  6. ^ Whitelock, Mark (2006). 1½-litre GP Racing 1961–65. Veloce Yayıncılık. s. 299. ISBN  184584016X.
  7. ^ Hammill, Des (2004). Coventry Climax Yarış Motorları. Veloce Yayıncılık. s. 113–115. ISBN  978-1-903706-83-1.
  8. ^ "SOHC Pinto motoru için halka halka". Burton Power.