Как выбрать уплотнения для гидроцилиндров. Часть 1

При проектировании гидроцилиндра уплотнения подбирают, учитывая наличие тех или иных решений, условия работы гидроцилиндра и такие характеристики, как температура, давление и скорость.

Производитель цилиндра выбирает или те гидравлические манжеты, с закупкой которых не будет проблем, или, наоборот, хочет затем реализовывать ремкомплект уплотнений как запчасти и выбирает нестандартные профили или размеры.

Компании с большой технической базой часто не устраивает по различным причинам качество стандартных изделий. В этом случае они вместе с производителем уплотнений изготавливают изделия по своим требованиям.

Основные характеристики уплотнений

• 1.Давление

Стандартные уплотнения (штоков, поршня) работают при давлении до 400 бар. Но это их максимальное значение.

При работе гидравлического цилиндра возможен гидроудар, т.е. скачок давления, при котором уплотнение выдавливается в зазор (происходит экструзия).

Например, штоковая манжета работает при давлении до 400 бар, если установить ее вместе с защитным кольцом, то давление повысится до 500 бар. Экструзию можно ограничить уменьшением зазора между металлическими подвижными частями, но это ведет к удорожанию конструкции и требует высокоточного оборудования.

Ищете уплотнения для гидроцилиндров? Наши специалисты помогут с выбором

Подобрать уплотнения
• 2.Температура

Обычно температура при работе гидроцилиндра +80С, температура на рабочей кромке резиновых колец вследствие трения намного выше, чем температура масла.

При повышении температуры снижается вязкость рабочей гидравлической жидкости, ухудшаются условия смазки и увеличивается трение и износ уплотнений. С повышением температуры материал уплотнительного кольца становится более эластичным и может потерять стабильность формы. В зависимости от условий эксплуатации, может быть целесообразным дополнительный подпор динамической кромки металлической пружиной или кольцом круглого сечения из фторкаучука (FKM) или гидрированного бутадиен-акрилонитрильного каучука (HNBR).



Если температура выше 110C , то необходимо применение специальных материалов (например, FKM, PTFEFKM).

При низкой температуре твердость материала повышается. Уплотнение теряет упругость. Одновременное увеличение вязкости масла почти не влияет на надежность действия уплотнений. При низких температурах до -40 C хорошо себя зарекомендовали морозостойкие материалы на основе бутадин-акрилонитрильного каучука ( NBR ).

• 3.Скорость

Скорость между уплотнением и движущейся уплотняемой контрповерхностью для эластомерных материалов (резина, полиуретановые и полиэфирные термоэластопласты) находится обычно в пределах 0,1 - 0,5 мс. Для фторопластовых материалов - допустимо до 5 мс.

Появление смазывающей пленки и трение в основном зависят от скорости. При скорости 0,05 мс и ниже толщина масляной пленки между кромкой уплотнения и металлической поверхностью мала, что приводит к их прямому контакту. Повышается трение и износ уплотнения. При высоких температурах, когда снижается вязкость рабочей жидкости, может возникнуть явление Stick-slip (движение рывками). Для устранения проблем используются материалы с низким коэффициентом трения (например, фторопласт-политетрафторэтилен - PTFE).

При скорости выше 0,5 мс наблюдается гидродинамическое давление, в результате кромка уплотнения отходит от металлической поверхности и возникает утечка рабочей жидкости.

На этом закончим с рабочими характеристиками уплотнений и в следующей части перейдем к их типам. Следите за новыми публикациями на нашем сайте!