IV.3.2.b. Analyse des forces agissant sur les faces
sans contact
En fonctionnement, le point d'équilibre est atteint
lorsque FF = FO avec le jeu interface défini[3].
FF FG
FF O
Force de fermeture Force d'ouverture
FR p
60
Ressort Distribution de
+ hydrostatique pression du film gazeux
Figure IV.18: Principe de
l'établissement du filme à l'interface.
La force de fermeture FF correspond à la pression
exercée axialement sur l'arrière de la face et la force FR
à celle exercée par les ressorts.
La force d'ouverture FO est le résultat du
système de pression aérostatique auquel s'ajoutent les forces
aérodynamiques générées par les rainures lors de la
rotation de la face.
61
Chapitre IV : Technologies des systèmes
d'étanchéité des machines tournantes
Épaisseur moyenne
Force de
fermeture FF
FR p
Force
d'ouverture FO
Compression Détente
Pression + charge ressort
C fonctionnement normal
|
Force de fermeture FF
|
Épaisseur
du film
'
|
|
Farce
d'ouverture FO
|
|
FR p
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ _ Compression
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Détente
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pression + charge ressort
0 diminution de l'épaisseur du film
Force de Épaisseur Force
fermeture FF du film d'ouverture FO
Pression+ charge ressort
Ci augmentation de l'épaisseur du filin
Figure IV.19: Elasticité du filme du
gaz vis-à-vis les perturbations.
S'il y avait des perturbations ayant pour effet de diminuer
le jeu interface, la pression produite par les rainures augmenterait
considérablement (figure).
De la même façon, si les perturbations avaient
pour effet d'augmenter le jeu interface, il y aurait une réduction de la
pression générée par les rainures (figure).
Dans chaque cas, la force de fermeture FF reste constante et
de la sorte, quelle que soit la situation, le point d'équilibre est
rapidement atteint et le jeu interface restitué.
Ce mécanisme de restitution de l'équilibre est dit
à film élastique. IV.3.2.c. Consommation d'une garniture
mécanique (sans contact)
Le principe de décollement des faces par le film
gazeux génère un débit de consommation. L'abaque (figure
13) indique un ordre de grandeur de la consommation[3]. Toutefois, cet abaque
repose sur des hypothèses de base théoriques.
En raison de l'association non quantifiable de
paramètres divers (vibrations, nature des matériaux, états
de surface, environnement, etc.), les résultats industriels peuvent
différer.
Chapitre IV : Technologies des systèmes
d'étanchéité des machines tournantes
16
14
12
10
8
E 6
g 4
8 2
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Pression de gaz utilise bar
Ces courbes sont données a titre indicatif.
Les valeurs de consommation sont obtenues pour une
garniture en montage simple fonctionnant dans des conditions
standards d'essais de laboratoire {patrnosphsriquo' T. 25 'Ch
Figure IV.20 : Caractéristiques de la
consommation des garnitures sans contact. Puissance
absorbée
La consommation de puissance d'une garniture mécanique
sans contact est liée au cisaillement du film gazeux du fait de
l'absence de contact entre les faces. La puissance absorbée est
d'environ 10 fois moins que dans le cas d'une garniture lubrifiée[3].
IV.3.3.Compensation des garnitures
mécaniques
| 
