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Gli elementi di tenuta regolano il comportamento del fluido tra due zone di pressione negli impianti; sono utilizzati per impedire il passaggio di fluido da un'area all'altra. Con l'aiuto di una pompa o di un cilindro, si genera forza quando il fluido pressurizzato agisce su un'area. Ad esempio, se si considera un cilindro idraulico o pneumatico, il movimento si ottiene con l'uscita o l'entrata dello stelo. Grazie al principio di incomprimibilità dei fluidi idraulici, è possibile ottenere potenze molto elevate. Nei sistemi pneumatici si ottengono potenze inferiori rispetto ai sistemi idraulici. Gli elementi di tenuta possono essere suddivisi in due categorie principali: statici e dinamici, a seconda dello scopo di utilizzo.

Tenuta Statica

La tenuta è assicurata da due superfici fisse e stazionarie. In molte applicazioni, le guarnizioni flangiate, i raccordi dei tubi, le guarnizioni delle valvole possono essere utilizzate come elementi di tenuta statici tra il premistoppa dello stelo e l’alesaggio o, nei cilindri idraulici, tra la testa del pistone e lo stelo. Nelle applicazioni statiche, le parti metalliche sono in contatto tra loro; è necessario prestare attenzione a dettagli quali i valori di rugosità, planarità e qualità della superficie. In caso contrario, potrebbero essere osservate perdite sotto forma di condensa.

Tenuta Dinamica

È il caso in cui la guarnizione fa tenuta su almeno una superficie mobile, in modo lineare o rotante. Possono essere presenti sistemi con movimenti rotatori e lineari allo stesso tempo. Esempi dei tipi più comuni di tenute dinamiche sono le guarnizioni per pistone, per stelo e per alberi rotanti. Durante il funzionamento degli elementi di tenuta dinamici si forma un sottile strato d'olio. Tra questo strato d'olio e la superficie su cui lavora l'elemento di tenuta, l'attrito diminuisce, si previene l'aumento della temperatura e si garantisce un funzionamento di lunga durata. Questo strato d'olio riduce la temperatura, ne impedisce l'aumento e garantisce una lunga durata operativa. Il design degli elementi di tenuta e la loro produzione sono realizzati secondo questo principio. Quando il film d'olio diventa spesso e il fluido esce dal sistema, si parla di perdite nel sistema e si segnala che la guarnizione si è usurata. Nelle applicazioni dinamiche, le parti metalliche sono in contatto tra loro; è necessario prestare attenzione a dettagli come i valori di rugosità della superficie e si raccomanda che siano conformi ai valori indicati nel catalogo.

Gli elementi di tenuta nelle loro sedi come mostrato in Figura 3.10 (XT200 sollecitazione normale di contatto non pressurizzato), quando si lavora con precarico nell'asse come mostrato "Y", la loro altezza è progettata per essere inferiore all'altezza della scanalatura. In questo modo, il fluido pressurizzato può essere facilmente riempito nella scanalatura dell'elemento di tenuta.

I punti di contatto sono mostrati nelle immagini sottostanti per il prodotto in forma di dado che viene utilizzato nel pressacavo. Nei disegni a labbro, chiamati nutring, il fluido riempie la scanalatura a forma di "V" del prodotto e consente alle labbra di aprirsi in due direzioni. In questo modo, il contatto (tenuta) viene fornito su superfici di lavoro dinamiche e statiche

La superficie esterna degli elementi di tenuta del pistone svolge dinamicamente la funzione di tenuta, d'altra parte, le superfici interne degli elementi di tenuta dello stelo svolgono dinamicamente la funzione di tenuta. Altre superfici a contatto nella scanalatura svolgono la funzione di tenuta statica. Gli elementi di tenuta adatti per il tipo a scanalatura rettangolare e preferibilmente con una sezione trasversale maggiore saranno la scelta ideale per applicazioni dinamiche.

Inoltre, il materiale della guarnizione e le condizioni di installazione devono essere presi in considerazione nella selezione della sezione trasversale

Elementi di tenuta a labbro (dado)

Gli elementi di tenuta del tipo a dado sono i prodotti di design più utilizzati. Nei cilindri idraulici, gli elementi di tenuta del tipo a ghiera forniscono una tenuta dinamica sulla testa del pistone e sul premistoppa dello stelo, inoltre forniscono una tenuta statica sul coperchio. Grazie alla loro struttura geometrica, possono essere attivati rapidamente da un fluido pressurizzato a basse e alte pressioni. La geometria del labbro di queste guarnizioni ha un effetto diretto sull'attrito e sulle quantità di perdite. Pertanto, sono disponibili diverse geometrie come il taglio dritto, il taglio angolare e il tipo di raggio nelle geometrie a labbro. Se esaminato in termini di perdite; Il film d'olio ottimale si verifica sulle labbra con geometria di taglio angolata, il film d'olio più sottile si verifica sulle labbra con geometria di taglio diritta. Il film d'olio più spesso si forma sulle labbra con geometria a raggio. Considerando le forze di attrito, non va ignorato che l'attrito aumenta man mano che il film d'olio si assottiglia. Per questo motivo, gli elementi di tenuta con geometria a labbro raggiato sono più preferiti nei sistemi pneumatici, mentre gli elementi di tenuta con geometria di taglio angolare sono preferiti nei sistemi idraulici.

I sistemi idraulici in costante sviluppo richiedono condizioni operative gravose e requisiti di sistema elevati. In questi sistemi vengono utilizzati elementi di tenuta prodotti con vari materiali e diversi design.
Negli elementi di tenuta costituiti da due materiali diversi, i materiali con elevate proprietà meccaniche (resistenza alla trazione, allungamento a rottura, abrasione, ecc.) e basse proprietà di compressione rispetto agli elastomeri (PTFE, PU ecc.) forniscono la tenuta a contatto con la superficie del foro o dell'asta.
Gli anelli di tenuta devono essere installati con un elastomero o una molla per adempiere al dovere di tenuta a valori di pressione variabili e per mantenere il contatto superficiale in tutti i casi. In questo modo, si ottiene una corretta tenuta creando una forza di spinta continua sull'anello di tenuta. Nei prodotti termoplastici ad anello, i design realizzati con elastomero (o-ring, ecc.) nella piscina danno ottimi risultati a pressioni basse e variabili, ma causano un aumento dei valori di attrito e della temperatura. Pertanto, se il sistema ha un'alta velocità o un'alta frequenza, l'uso di prodotti assemblati con PTFE sarà una soluzione adatta per ridurre l'attrito. Inoltre, le guarnizioni realizzate con molle possono essere utilizzate anche nei casi in cui sorgono rischi dovuti a tipi di fluidi a cui i materiali elastomerici non possono resistere, fluidi senza proprietà lubrificanti, prodotti chimici, sistemi funzionanti a bassa pressione e resistenza alla temperatura degli elastomeri.

Anche le guarnizioni possono essere utilizzate in progetti costituiti da PTFE + elastomero, PTFE + molla inossidabile o TPE + anello in elastomero nei sistemi rotanti. A seconda del tipo di molla selezionata, le forze di precarico dei prodotti in PTFE variano. Per informazioni più dettagliate, si consiglia di contattare il nostro ufficio commerciale.

Progettazione di guarnizioni con materiali elastomerici

Nei cilindri idraulici vengono utilizzati elementi di tenuta con funzioni diverse, prodotti da diversi design e materiali. Gli elementi di tenuta dinamici e statici sono assemblati nel sistema con una certa quantità di forza di precarico su di essi. I tipi di funzionamento degli elementi di tenuta utilizzati nei cilindri idraulici sono mostrati nell'immagine sottostante. Pertanto, la configurazione di tenuta più adatta dovrebbe essere selezionata in considerazione della

applicazione nella scelta degli elementi di tenuta. In caso contrario, la selezione errata di elementi come raschiatori e anelli di guida influirà sulle prestazioni dei principali elementi di tenuta del sistema e potrebbe causare danni alle superfici metalliche (foro, stelo) e perdite. In sintesi, si raccomanda che tutti gli elementi di tenuta siano selezionati con cura e in conformità con le condizioni operative nella progettazione del sistema.

Dinamici Sono Elementi Di Tenuta
Elementi di tenuta dinamici Gli elementi di tenuta dinamici sono elementi di tenuta che funzionano in sistemi lineari o rotanti. Forniscono la tenuta in movimento raschiando la superficie dello stelo sul lato del premistoppa dello stelo e raschiando la superficie del foro sul lato della testa del pistone. Anche gli elementi di tenuta dinamici possono fungere da tenuta statica (in caso di arresto e momento di bloccaggio)

Elementi di tenuta statici Gli elementi di tenuta statici si trovano tra il pressacavo stradale e il foro o, a seconda del modello, sul coperchio posteriore del cilindro e vengono utilizzati per evitare perdite interne tra la testa del pistone e lo stelo. Anche le guarnizioni di copertura e gli elementi di tenuta della flangia sono esempi di tenuta statica.

Elementi di tenuta dell'asta Gli
elementi di tenuta dell'asta, che si trovano sul premistoppa dell'asta, forniscono la tenuta raschiando l'asta. Forniscono una tenuta statica (bloccaggio) e dinamica mantenendo il fluido idraulico nel cilindro. Fornendo la formazione di un film d'olio sull'asta, consentono all'elemento di tenuta di lavorare con basso attrito e impediscono l'aumento del calore.

Elementi
di tenuta del pistone Impediscono al fluido idraulico di passare dall'altra parte entrando in contatto con la superficie del foro. Hanno anche un ruolo importante nel mantenimento della posizione del cilindro, soprattutto nelle soste statiche (durante il bloccaggio).

Elementi
di tenuta dell'anello tampone Gli anelli tampone proteggono l'elemento di tenuta dell'asta da pressioni d'urto elevate istantanee. Di conseguenza, aiutano a prolungare la vita operativa della guarnizione dello stelo e a migliorarne le prestazioni. Inoltre, impediscono alle particelle estranee che potrebbero mescolarsi nell'olio nel tempo di raggiungere la guarnizione dello stelo.

Tergicristalli/raschietti I tergicristalli/raschiatori vengono utilizzati per evitare particelle estranee come polvere, fango, acqua, ecc. che possono entrare nel cilindro dall'esterno. Esistono molti tipi di tergicristalli/raschietti realizzati con materiali e design diversi che impediscono alle particelle estranee che aderiscono alla superficie dell'asta di entrare nel sistema.

Elementi guidaGli elementi di guida impediscono il contatto metallo-metallo nel cilindro. Sopportano i carichi assiali che si verificano durante l'operazione eseguita con l'ausilio di cilindri (carico di sollevamento, pressatura, ecc.). Garantendo il funzionamento concentrico del cilindro, impediscono che gli elementi di tenuta vengano schiacciati sotto carico e creano un ambiente operativo sicuro. Sono generalmente realizzati in materiale composito ad alta resistenza con bassa deformazione e perdita dimensionale sotto carico.
Nota: Gli elementi di guida non fungono da sigillo nel sistema. Sono realizzati in geometrie con canali tagliati ed elicoidali per consentire il passaggio del fluido.

Anelli di back-upA seconda del materiale e del design degli elementi di tenuta, lavorare in fessure di tenuta date a determinati valori di pressione richiesti. Gli anelli di back-up sono gli elementi utilizzati per ridurre al minimo lo spazio di tenuta lasciato dietro l'elemento di tenuta (dinamicamente o staticamente) e per impedire l'estrusione ad alte pressioni. Gli anelli di supporto possono anche essere prodotti da molte geometrie diverse come disegni rettangolari, a spirale e triangolari e diversi materiali. Le alte prestazioni e l'uso a lungo termine degli elementi di tenuta dipendono dalle condizioni del sistema. Una corretta selezione delle guarnizioni aumenterà i tempi di manutenzione della macchina, riducendo al contempo i tempi di fermo macchina e i costi dei pezzi di ricambio. Per questo motivo, è importante determinare correttamente le seguenti informazioni prima di selezionare l'elemento di tenuta

High performance and long-term use of sealing elements usage depends on the conditions in the system. Proper seal selection will increase machine maintenance periods, while reducing downtime and spare parts costs. For this reason, it is important to determine the following information correctly before the sealing element is selected.

Pressione
Le pressioni di esercizio, gli sbalzi di pressione improvvisi e gli urti nel sistema hanno un effetto importante sulla scelta dell'elemento di tenuta. Soprattutto nei sistemi ad alta pressione, i valori del gap di estrusione diventano più critici. Se gli spazi di estrusione non possono essere ridotti, dovrebbero essere preferiti prodotti con anelli di supporto. Nel sistema idraulico, se la temperatura può superare i 60 °C e la pressione può superare i 250 bar, è necessario selezionare materiali con un'elevata resistenza all'estrusione e prodotti con un design appropriato. Si può dimostrare che l'effetto negativo della pressione sull'elemento di tenuta provoca l'estrusione del materiale, a causa di deformazioni o perdite. A basse pressioni, si consiglia di preferire gli elemanti di tenuta a dado di bassa durezza.

Temperatura
Le temperature minime e massime di esercizio e il tempo di effetto di queste temperature sono importanti. La temperatura del fluido è un altro fattore importante nel cilindro idraulico.

Tuttavia, a causa della temperatura sull'elemento di tenuta può raggiungere valori più elevati con l'effetto della pressione. La temperatura influisce seriamente sulla resistenza all'abrasione e all'estrusione, sulla resistenza chimica e sulle proprietà di compressione degli elementi di tenuta.

Soprattutto ad alte temperature (60 °C e oltre), può causare l'estrusione di elementi di tenuta prodotti da bassa durezza anche a basse pressioni, rapida corrosione e deterioramento della struttura granulare del materiale. A valori di temperatura negativi, si possono osservare cambiamenti che influiscono negativamente sulle prestazioni di tenuta, come ritiro, indurimento e perdita di precarico, negli elementi di tenuta prodotti con materiali non adatti a condizioni operative a freddo. Pertanto, è necessario prestare attenzione ai valori di temperatura indicati nel catalogo quando si scelgono gli elementi di tenuta.

Tipo di fluido (fluido)
La scelta dell'elemento di tenuta adatto al tipo di fluido liquido o gassoso con cui gli elementi di tenuta entrano in contatto è molto importante in termini di durata e prestazioni del sistema. I fluidi con elevate proprietà lubrificanti sono consigliati per ridurre l'usura del sistema e per una durata silenziosa e lunga. Il fluido può anche interagire con l'elemento di tenuta, causando il rigonfiamento e il restringimento del volume dell'elemento di tenuta, l'aumento e la diminuzione delle sue dimensioni o il deterioramento della struttura chimica dell'elemento di tenuta. Nei casi in cui è necessario utilizzare un fluido speciale, è necessario contattare il nostro ufficio commerciale.

Tipi di olio campioneOli minerali (HLP), oli non infiammabili a base d'acqua (HFA, HFB, HFC), oli ignifughi (HFD-U)

VelocitàLa velocità di funzionamento massima e minima e la frequenza di funzionamento nel cilindro sono alcuni dei valori che hanno un effetto importante sul sistema. In generale, la velocità lineare nei sistemi idraulici è pari o inferiore a 0,5 m/s. Nei sistemi ad alta velocità, si verificheranno temperature superiori alla temperatura del sistema nell'area dell'elemento di tenuta a contatto con la superficie. Se questa temperatura non può essere ridotta, causerà un rapido invecchiamento dell'elemento di tenuta, perdita di dimensioni e perdita delle proprietà del materiale, usura e perdite. In questi casi, la selezione di elementi di tenuta in materiale PTFE sarà appropriata in termini di prestazioni del sistema

Dimensioni del cilindro idraulico Le dimensioni delle scanalature degli elementi di tenuta, i diametri del foro e dello stelo e le loro tolleranze, la rugosità superficiale delle superfici operative, la corsa del cilindro sono i valori che devono essere presi in considerazione in fase di progettazione e produzione. Durante la progettazione di un cilindro, è necessario tenere in considerazione che il foro con spessore di parete sottile può espandersi e perdere la stabilità dimensionale e le aste lunghe di piccolo diametro possono piegarsi sotto carico. Prima di installare gli elementi di tenuta, è necessario verificare le tolleranze dimensionali di questi elementi nelle loro scanalature per verificarne la qualità superficiale dopo la lavorazione, la levigatura e la rettifica. È importante progettare considerando le dimensioni dello smusso, le sezioni trasversali e i rapporti di diametro che verranno menzionati nella sezione dell'installazione.

Ambiente operativo La frequenza di lavoro del cilindro, la presenza di arresti durante il funzionamento, l'inquinamento esterno, i valori di alta e bassa temperatura, i tipi di funzionamento angolati, orizzontali e verticali e i punti di connessione dei cilindri sono alcuni dei fattori che influenzano molti valori.
NOTA: Inoltre, le prestazioni degli elementi di tenuta dipendono da molti fattori. I valori indicati nel catalogo sono generali e in caso di esigenze particolari (sovraccarichi, fluidi aggressivi o per uso alimentare, ecc.) è possibile richiedere il supporto del nostro ufficio vendite e ottenere la soluzione più adatta al proprio sistema.
I valori riportati nel catalogo sono indicativi in generale, e in caso di esigenze particolari (sovraccarichi, fluidi aggressivi o per applicazioni alimentari, ecc.), è possibile ottenere supporto dal nostro ufficio commerciale e ottenere la soluzione più adattan for your system.

ROD AND PISTON CONFIGURATION EXAMPLES

Heavy Duty Configuration Examples

7+K800+XT200+K73+K29+K86

KBT+K73+K19+K83

K716+K704+K78

K78+ K755

K11+K31+K75+K29+K86

K73+K48+K83