Zahteve glede delovanja tesnjenja ventila je treba preprečiti puščanje. Glede na različne dele in stopnje puščanja je puščanje ventila različno, zato je treba predlagati različne ukrepe za preprečevanje puščanja.
Načelo tesnosti ventila
Tesnjenje je namenjeno preprečevanju puščanja, nato pa se preučuje tudi načelo tesnosti ventila za preprečevanje puščanja. Obstajata dva glavna dejavnika, ki povzročata puščanje, eden je najpomembnejši dejavnik, ki vpliva na učinkovitost tesnjenja, to je vrzel med tesnilnimi pari, drugi pa je razlika v tlaku med obema stranema tesnilnega para. Analiziran je tudi princip tesnosti ventila s štirih vidikov: tesnost tekočine, tesnost plina, princip tesnjenja uhajalnega kanala in tesnilni par ventila.
1. Tesnost tekočine
Tesnost tekočine je posledica viskoznosti in površinske napetosti tekočine. Ko je puščajoča kapilara ventila napolnjena s plinom, lahko površinska napetost odbije tekočino ali vnese tekočino v kapilaro. To ustvarja tangentne kote. Ko je tangentni kot manjši od 90 stopinj, se tekočina vbrizga v kapilaro, kar lahko povzroči puščanje.
Do puščanja pride zaradi različnih lastnosti medija. Poskusi z različnimi mediji bodo dali različne rezultate pod enakimi pogoji. Lahko je voda, zrak ali kerozin itd. Do puščanja pride tudi, ko je tangentni kot večji od 90 stopinj. Ker je povezan z maščobo ali voskastim filmom na kovinski površini. Ko se film na teh površinah raztopi, se lastnosti kovinske površine spremenijo in tekočina, ki je bila prvotno odbijana, bo vdrla na površino in iztekla. Glede na zgornjo situacijo je v skladu s Poissonovo formulo mogoče doseči namen preprečevanja puščanja ali zmanjšanja količine puščanja z zmanjšanjem premera kapilare in srednje viskoznosti.
2. Plinotesnost
Po Poissonovi formuli je tesnost plina povezana z viskoznostjo molekul plina in plina. Puščanje je obratno sorazmerno z dolžino kapilare in viskoznostjo plina ter sorazmerno s premerom kapilare in pogonsko silo. Ko je premer kapilare enak povprečni prostostni stopnji molekul plina, tečejo molekule plina v kapilaro s prostim toplotnim gibanjem.
Zato, ko izvajamo test tesnjenja ventila, mora medij uporabiti vodo, da igra vlogo tesnjenja, uporaba zraka, to je plina, pa ne more igrati vloge tesnjenja. Tudi če s plastično deformacijo zmanjšamo premer kapilare pod molekulami plina, še vedno ne moremo ustaviti pretoka plina. Razlog je v tem, da lahko plin še vedno difundira skozi kovinsko steno. Zato moramo biti, ko izvajamo plinske teste, strožji od preskusov s tekočinami.
3. Načelo tesnjenja kanala za uhajanje
Tesnilo ventila je sestavljeno iz dveh delov: hrapavost, ki jo sestavljajo neravnine, razpršene na površini valov, in valovitost razdalje med vrhovi. V primeru, da je elastična napetost večine kovinskih materialov na Kitajskem nizka, če želite doseči zaprto stanje, morate postaviti višje zahteve za tlačno silo kovinskih materialov, to je, da tlačna sila materiala presega njegovo elastičnost.
Zato pri načrtovanju ventila tesnilni par združuje določeno razliko v trdoti, da se ujema, in pod delovanjem pritiska bo nastala določena stopnja tesnilnega učinka plastične deformacije. Če so vse tesnilne površine kovinske, se najprej pojavijo neravne štrleče točke na površini in potrebna je le majhna obremenitev, da te neravne štrleče točke na začetku plastično deformiramo. Ko se kontaktna površina poveča, postane neravnina površine plastično-elastična deformacija. V tem času bo prisotna hrapavost na obeh straneh vdolbine. Ko je treba uporabiti obremenitev, ki lahko povzroči resno plastično deformacijo osnovnega materiala, in sta dve površini v tesnem stiku, se lahko ti preživeli premeri tesno zaprejo vzdolž neprekinjene črte in obodne smeri.
4. Tesnilni par ventila
Par tesnil ventila je del sedeža ventila in zapiralni del, ki se zapre, ko prideta v stik drug z drugim. Med uporabo kovinsko tesnilno površino zlahka poškodujejo vpenjalni mediji, srednja korozija, delci obrabe, kavitacija in drgnjenje. Na primer delci obrabe. Če so obrabni delci manj neravni kot površina, se bo njegova površinska natančnost izboljšala, ko se tesnilna površina uteče, in se ne bo poslabšala. Nasprotno pa poslabša natančnost površine.
Zato je treba pri izbiri obrabnih delcev celovito upoštevati njihov material, delovne pogoje, mazljivost in korozijo tesnilne površine. Tako kot delce obrabe moramo tudi pri izbiri tesnil upoštevati različne dejavnike, ki vplivajo na njihovo delovanje, da preprečimo puščanje. Zato je treba izbrati tiste materiale, ki so odporni na korozijo, praske in erozijo. V nasprotnem primeru bo pomanjkanje katere koli zahteve močno zmanjšalo njegovo tesnjenje.