ETB-T ELEMENTE DE TRIBOLOGIE
ETB-T MODELAREA ŞI CONSTRUCŢIA SISTEMELOR DE UNGERE (LUBRIFICAŢIE)
ETB-T.4.4 METODE ŞI DIPOZITIVE DE ETANŞARE
|
CUPRINS |
|
ETB-T.4.4.1 FUNCŢII ETB-T.4.4.2 MATERIALE PENTRU ELEMENTELE DE ETANȘARE ETB-T.4.4.3 CLASIFICAREA ŞI TIPURILE ETANŞĂRILOR |
ETB-T.4.4.1 FUNCŢII
Rol funcțional – separarea a două medii aflate sub presiuni diferite, evită pierderile de lubrifiant din spațiul etanșat și/sau pătrunderile impurităților din afară în acest spațiu.
Cerințe: durabilitate și fiabilitatea mărite, montare și demontare simple, întreținere ușoară, rezistențe mecanică și chimică, conductibilitate termică bună, pierderi minime prin frecare, compatibilitate cu mediul etanșat.
ETB-T.4.4.2 MATERIALE PENTRU ELEMENTELE DE ETANȘARE
Pielea – are o bună capacitate de etanșare chiar pe suprafețele rugoase, având și capacitatea de a absorbi și reține lubrifiantul; are o bună rezistență la uzare și coeficenți de frecare reduși in contact cu materialele metalice; vitezele maxime (periferice și de translație) recomandate, 4 m/s; temperatura de lucru până la care funcționează normal esete 1000 C.
Pâsla – are capacități ridicate de reținere a lubrifianților și coeficienți de frecare reduși; rezistență la uzare redusă.
Hârtia și cartonul – se folosesc la etanșări fixe, la presiuni scăzute și temperaturi până la 1000 C; înainte de montare se impregneză cu soluții de ulei și rășini.
Pluta – are coeficient de frecare mare și conductibilitate termică redusă; este impermeabilă față de lichide la presiuni joase; este fragilă și nu se poate folosi repetat; ex. etanșarea capacelor băilor de ulei.
Elastomeri – reprezentativ pentru această grupă este cauciucul sintetic; suportă deformări mari fără a genera solicitări apreciabile și se adaptează ușor la formele suprafețelor metalice; există rețete diverse cu rezistențe la tipul fluidului de etanșat (ulei, abur etc.).
Plastomeri – materiale sintetie termolpaste (la căldură devin plastice, iar la rece se solidifică); coeficienți de frecare reduși.
Materiale metalice – plumbul moale (pentru medii acide), aluminiul moale (la presiuni reduse), cuprul moale (la temperaturi ridicate), bronzul și alama (rezistență chimică ridicată), fonta cenușie (eventual cu adaus de Si, pentru etanșarea pistoanelor motoarelor termice); se folosesc sub formă de garnituri plate sau profilate, inele masive etc.
ETB-T.4.4.3 CLASIFICAREA ŞI TIPURILE ETANŞĂRILOR
|
Tipuri de etanșări |
Descriere |
||
|
Cu contact |
Fixe (fără mișcări relative) |
Fără elemente intermediare |
Se realizează prin prelucrarea, inițial, foarte fină, a suprafețelor care vin în contact direct, după care, prin strângere se asigură etanșarea (ETB-T.4.4.3.1); montare și demontare ușoară; se realizează cu prestrângeri astfel ca în cazul apariției presiunii de exploatare să rămână o strângere minimă pentru asigurarea etanșării. |
|
Cu element intermediar |
Elementul intermediar, garnitura plată (ETB-T.4.4.3.2) sau profilată (ETB-T.4.4.3.3,f), se strânge între elementele etanșate, astfel încât la apariția presiunii interioare garnitura să rămână suficient de presată pentru etanșare; la presiuni mari, pentru a se evita expulzarea, garnitura se montează în locașuri special executate (ETB-T.4.4.3.2,c,d,e; ETB-T.4.4.3.3,b); în cazul rulmenților etanșarea dintre capac și carcasă se face cu garnituri plate (de obicei, din carton presat) pe toată suprafața și grosimea minimă încât să compenseze neregularitățile de prelucrare și de formă (ETB-T.4.4.3.2,f). |
||
|
Mobile (cu mișcări relative) |
De rotație |
Cu inele din pâslă; sunt ieftine și simple și se folosec în cazul lubrifierii cu unsoare consistentă sau cu ulei la viteze periferice (v < 5 m/s la nivelul arborelui) și temperaturi reduse (T < 900C); se recomandă ca în dreptul inelului din pâslă duritatea arborelui să fie minim 45 HRC sau ca acesta să fie cromat dur și lustruit; inelele cu secțiune dreptunghiulară se montează cu strângere într-un canal cu secțiune trapezoidală (ETB-T.4.4.3.4); pierderile prin frecare sunt mari (µ > 0,15); uneori, pentru mărirea duratei de funcționare și păstrarea contactului dintre inelul din pâslă și arbore se poate adopta soluția constructivă din fig. care permite strângerea periodică a inelului din pâslă. |
|
|
Cu garnituri manșată de rotație (ETB-T.4.4.3.5); se folosesc pentru viteze periferice de până la 10 m/s, la temperaturi de la -300C până la 2000C și la diferențe de presiuni între spațiile etanșate de mai puțin 0,05 Mpa; generează forțe de frecare mari; se folosesc în cazul lubrifierii cu ulei dar și cu unsoare consistentă; suprafața arborelui de sub etanșare trebuie prelucartă fin și duritatea de min 45 HRC; se pot folosi împotriva pătrunderii impurităților din exterior și împotriva scurgerii lubrifiantului |
|||
|
De translație |
Cu garnituri de tip inele O; se montează în locașuri de secțiune dreptunhiulară practicate în alezaje (ETB-T.4.4.3.6) sau arbori; pentru a evita posibilitatea de extrudare (strivire) a inelului în interstițiul dintre piesele piesele în mișcare relativă precum și pentru funcționarea la presiuni mai mari se folosesc inele laterale de reazem (ETB-T.4.4.3.6,c); se recomandă la diametre mici, curse scurte și presiuni medii, fiind folosite pentru acționările hidraulice sau pneulmatice; sunt simple constructiv și se montează și demontează ușor |
||
|
Cu garnituri de tip manșetă; etanșare prin intermediul unei buze de etanșare care trebuie să fie îndreptată spre mediul de etanșat aflat sub presiune; după profil manșetele pot fi cu profilul în V (etanșarea mediilor cu presiuni mari, viteze de deplasare mici, se montează presate axial (ETB-T.4.4.3.9)), cu profil în U (montare fără presare axială, (ETB-T.4.4.3.10)), cu profil în L (pentru etanșarea la nivelul arborilor (ETB-T.4.4.5.7,b,c) sau alezajelor (ETB-T.4.4.5.7,a)), cu profil J (pentru etanșarea la nivelul arborilor (ETB-T.4.4.3.11,a) sau alezajelor (ETB-T.4.4.3.11,b)) |
|||
|
Cu presetupe (ETB-T.4.4.3.8); au posibilitatea de reglare a etanșării după apariția uzurii acestora; garniturile pot fi din pâslă, șnur de cânepă, cauciuc etc. |
|||
|
Cu segmenți metalici (ETB-T.4.4.3.12) |
|||
|
Fără contact |
Cu fantă (ETB-T.4.4.5.13,a)
|
Se folosesc în cazul ungerilor cu unsoare consistentă; jocul optim 0,1...0,3 mm; eficacitatea etanșării crește cu creșterea lungimii fantei. |
|
|
Cu fantă și canale |
Circulare |
Se împiedică expulzarea unsorii și pătrunderea impurităților datorită canalelor circulare umplute cu unsoare consistentă (ETB-T.4.4.3.13,b) |
|
|
Elicoidale |
Se folosesc în cazul ungerii cu ulei și când arborele se rotește într-un singur sens pentru a antrena uleiul spre interior; canalele elicoidale pot fi realizate în interiorul capacului (ETB-T.4.4.3.13,c) sau pe arbore (ETB-T.4.4.3.13,d) |
||
|
Cu labirinți |
Axiali |
Labirintul este format dintr-o serie de ștrangulări urmate de spații care se lărgesc brusc; etanșarea se obține ca urmare a faptului că viteza fluidului din zona ștrangulării se micșorează prin turbioanele care se formează în spațiile lărgite (ETB-T.4.4.3.14,a); la labirinții axiali fantele sunt dispuse paralel cu axa de rotație (ETB-T.4.4.3.14,b); la labirinții radiali fantele sunt dispuse perpendicular pe axa de rotație (ETB-T.4.4.3.14,c) șipot fi pentru carcase (capace) secționate sau nesecționate (ETB-T.4.4.3.14,d) |
|
|
Radiali |
|||
|
Obs. 1. Etanșările cu contact se folosesc pentru etanșarea elementelor fără mișcare relativă între ele și au rol de separare sau de protecție. 2. Etanșările fără contact au avantajul de a lucra, practic, fără frecări și fără uzuri; se folosesc la viteze și/sau temperaturi mari când nu se pot utiliza etanțările cu contact care sunt mai eficace |
|||
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
d |
e |
|
Fig. ETB-T.4.4.3.1 Etanșări cu contact fără elemente intermediare: a – pe suprafețe plane mari; b – pe suprafețe plane reduse; c – pe suprafețe conice; d – pe linie circulară frontală; e – pe linie circulară pe con |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
d |
e |
f |
|
Fig. ETB-T.4.4.3.2 Etanșări cu contact fixe cu garnituri plate: a – montată pe toată suprafața; b – montată pe suprafața de la interoior; c – montată în locaș interior; d – montată în locaș frontal; e – montată în locaș frontal și presată local; f – pentru etanșarea rulmenților |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
d |
e |
f |
|
Fig. ETB-T.4.4.3.3 Etanșări cu contact fixe cu garnituri profilate |
|||||
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
|
Fig. ETB-T.4.4.3.4 Etanșări cu contact de rotație cu inele de pâslă |
||
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
|
Fig. ETB-T.4.4.3.5 Etanșări cu contact cu garnituri manșetă de rotație |
||
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
|
Fig. ETB-T.4.4.3.6 Etanșări cu contact de translație cu cu inele O |
||
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
Fig. ETB-T.4.4.3.8 Etanșări cu contact cu presetupe |
|
Fig. ETB-T.4.4.3.7 Etanșări cu contact de translație cu garnituri manșetă cu profil L |
|||
|
|
|
|
|
|
Fig. ETB-T.4.4.3.9 Etanșări cu contact de translație cu garnituri manșetă cu profil V |
Fig. ETB-T.4.4.3.10 Etanșări cu contact de translație cu garnituri manșetă cu profil U |
a |
b |
|
Fig. ETB-T.4.4.3.11 Etanșări cu contact de translație cu garnituri manșetă cu profil J: a – cu etanșare la interior; b – cu etanșare la exterior |
|||
|
|
|
|
|
|
Fig. ETB-T.4.4.3.12 Etanșări cu segmenți metalici |
|||
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
d |
|
Fig. ETB-T.4.4.3.13 Etanșări fără contact: a – cu fantă; b – cu fantă și canale circulare; c – cu fantă și canale elicoidale exterioare; d – cu fantă și canale elicoidale interioare |
|||
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
d |
|
Fig. ETB-T.4.4.3.14 Etanșări fără contact cu labirinți: a – principiu funcțional; b – axiali; c – radiali monobloc ; d – radiali modulari |
|||
