為方便分析,先假設(shè)液態(tài)聚氨酯密封膠為非牛頓流體,在內(nèi)部壓力的作用下進(jìn)行粘性流動(dòng),兩塊法蘭面沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),法蘭部件接合面處縫隙高度h比法蘭的直徑要小得多。根據(jù)粘性流體的運(yùn)動(dòng)微分方程式,分析液態(tài)聚氨酯密封膠的擠出流量,則粘性流體的粘性切應(yīng)力為:式中,為粘性流體的塑性限度,(Pa)u為粘性流體的動(dòng)力粘度,(Pa s)為液態(tài)聚氨酯密封膠的擠出速度,(m s ')z為垂直于流動(dòng)方向的縫隙高度,<m)0液態(tài)聚氨酯密封膠的擠出過程,如圖1所示。圖1中,內(nèi)、外半徑分別為rr2;縫隙高度為h??p隙兩端存在壓差P=P.一P0??紤]到液態(tài)聚氨酯密封膠的擠出過程,則粘性切應(yīng)力為:把式(<3)帶入式(2),并注意到邊界條件為:z=h時(shí),v..=0,則整理后即有:v,.一1}1u2(一h2) ddrP一(一h)]此時(shí)液態(tài)聚氨酯密封膠的擠出流量為:因?yàn)楫?dāng)r=r,時(shí),P= P.;當(dāng)r=r2時(shí),P = Po,帶入式(7可以求得積分常數(shù)c,進(jìn)而可以推得式(8}為:液態(tài)聚氨酯密封膠的擠出流量與液態(tài)聚氨酯密封膠的動(dòng)力粘度u,接合面的縫隙高度h,接合面的寬度((r2 -r,)間的關(guān)系曲線分別見圖2一圖4所示。
由式(8)和圖2一圖4可以得到如下的結(jié)論:
①液態(tài)聚氨酯密封膠動(dòng)力粘度越大,密封效果越好。這里指的粘度,應(yīng)是液態(tài)聚氨酯密封膠涂布后的最終狀態(tài)的動(dòng)力粘度;
②接合面處的縫隙高度h越小,密封效果越好。這里指的是縫隙高度的名義值,縫隙太小與金屬表面的加工精度和平直度有關(guān)。由于液態(tài)聚氨酯密封膠呈粘稠狀,可以充分填滿金屬表面的凹陷于縫隙,在粗加工的表面間更難于發(fā)生粘性流動(dòng);