Элементы уплотнения
Функция элементов уплотнения заключается в предотвращении смешивания жидкостей из двух отдельных сред и поддержании постоянного количества жидкости на протяжении всего срока службы уплотнителя. Элементы уплотнения делятся на две основные группы в зависимости от их рабочего механизма: статические уплотнители и динамические уплотнители.
Статическое уплотнение
Статическое уплотнение достигается за счет использования несжимаемости и модуля упругости эластомерных материалов, а также за счет сжатия уплотнителя. Этот тип уплотнения обеспечивает, чтобы давление, оказываемое уплотнителем на поверхность, всегда было выше давления жидкости, что обеспечивает эффективное уплотнение.
Динамическое уплотнение
Динамическое уплотнение включает уплотнители, работающие на движущихся поверхностях, где уплотнение достигается за счет гидродинамических эффектов в тонком пленочном слое, образующемся в точке контакта. Этот слой пленки, создаваемый гидростатическим давлением жидкости под уплотнительным краем, помогает предотвращать утечки.
Ключевые характеристики элементов уплотнения
• Функция: Элементы уплотнения защищают другие части машины. Они различаются по составу эластомерных материалов, физическим и химическим свойствам, допускам и геометрии уплотнений, что влияет на их механизм уплотнения.
• Дизайн и хранение: Дизайн, условия производства, пригодность для использования и условия хранения резинотехнических изделий имеют решающее значение. Неправильное хранение может сократить срок службы изделия и привести к утечкам.
Условия хранения
• Температура окружающей среды: Хранение должно осуществляться при максимальной температуре 20°C. Более высокие температуры могут вызвать постоянное затвердевание резины, что приведет к снижению ее характеристик. Очень низкие температуры могут сделать резину хрупкой, поэтому уплотнители должны храниться таким образом, чтобы избежать их повреждения.
• Влажность: Относительная влажность должна быть ниже 70%. Избыточная влажность после изменения температуры может создать коррозионную среду и повредить некоторые виды резины.
• Источники тепла: Уплотнители должны храниться вдали от прямых источников тепла, чтобы избежать постоянных физических и химических изменений, которые могут повлиять на их срок службы.
• Источники света и озона: Чтобы минимизировать влияние озона, уплотнители должны храниться вдали от прямого солнечного света и источников озона, таких как ртутные паровые лампы и высоковольтные электродвигатели.
• Упаковка: Упаковка должна защищать уплотнители от пыли, песка, загрязняющих веществ и механических повреждений. Уплотнители должны быть извлечены из упаковки только по мере необходимости.
• Срок годности: Резинотехнические материалы подвергаются постоянным изменениям через определенный период времени после процесса вулканизации. Этот период зависит от химической структуры основного полимера.
Среда, в которой будут храниться уплотнительные элементы, должна быть спланирована таким образом, чтобы предотвратить механическое повреждение, вызванное падением тяжелых предметов на деталь. Кроме того, если при хранении осуществляется укладка в стопку, необходимо предотвратить деформацию уплотнительных элементов из-за тяжести. Во время транспортировки и хранения следует позаботиться о том, чтобы уплотнительные элементы укладывались с осью вала, перпендикулярной земле.
Корпус, в который будет установлен уплотнительный элемент, должен иметь подходящие размеры, чтобы предотвратить повреждение уплотнительного элемента во время установки, облегчить сборку и обеспечить статичное уплотнение.
• Точность: Внутренний диаметр корпуса не должен превышать пределы точности H8 (ISO 286-2) для эффективного статичного уплотнения.
• Обработка поверхности: Шероховатость поверхности корпуса должна соответствовать заданным значениям, чтобы избежать повреждения при установке. Для уплотнений с металлическими внешними покрытиями эти требования еще более строгие.
• Состояние поверхности: Поверхность корпуса должна быть свободна от глубоких царапин и металлических заусенцев, чтобы избежать повреждения уплотнения и обеспечить правильное уплотнение.
Характеристики вала
Вал, на который устанавливается уплотнение, должен быть спроектирован и обработан таким образом, чтобы предотвратить повреждения при установке и обеспечить оптимальную поверхность для уплотнения.
• Фаска: Конец вала должен иметь фаску или радиус 1.8 - 3 мм для облегчения установки.
• Точность: Для динамических уплотнений, допускаемая погрешность наружного диаметра вала должна соответствовать диапазону h11 (ISO 286-2).
• Шероховатость поверхности: Значения шероховатости поверхности должны соответствовать заданным требованиям для обеспечения долгого срока службы и формирования эффективного пленочного слоя. Поверхности с следами обработки должны быть ориентированы таким образом, чтобы уменьшить износ. Для уплотнений на вращающихся валах следы обработки должны совпадать с направлением вращения.
• Твердость: Твердость вала должна быть не менее 45 HRC, чтобы предотвратить повреждения в процессе эксплуатации. Нетвердое валы могут привести к повреждениям при использовании.
• Обработка поверхности: Для динамических уплотнений поверхность вала должна соответствовать максимальному диапазону IT8 по точности.






ГЕОМЕТРИЯ ВОЙЛОКА
Динамическое уплотнение в уплотнениях вращающихся валов; Это достигается путем закачивания вытекшей жидкости обратно в систему за счет гидродинамических эффектов в тонкопленочном слое, создаваемом гидростатическим давлением жидкости под уплотнительной кромкой.
Параметры, которые эффективны для управления этими гидродинамическими движениями: углы наклона кромки (1-2), толщина гибкой части кромки (3), плоскость контакта, создаваемая кромкой на валу (4), толщина слоя пленки (5), диаметральная нагрузка, прикладываемая пружиной и резиной к валу (6).
