Aplicarea garniturilor de etanșare Proiectarea mașinii
Etanșările arborelui sunt utilizate pe arbori rotativi, alternativi și oscilanți pentru a conține ulei și grăsime și a exclude contaminanții. Cunoscut sub numele de ulei sau buză radială
Etanșările arborelui sunt utilizate pe arbori rotativi, alternativi și oscilanți pentru a conține ulei și grăsime și a exclude contaminanții. Cunoscute sub numele de garnituri de ulei sau buze radiale, garniturile arborelui pot conține și presiuni sau fluide separate. Au mai multe puncte forte: sunt economice, ușor de instalat și eficiente în multe medii.
O etanșare a arborelui nu este decât o parte a unui sistem din trei părți. O altă parte este arborele în mișcare în sine. (Mișcarea sa poate fi rotire rotundă și rotundă, reciprocitate de intrare și ieșire sau oscilație rotativă înainte și înapoi.) A treia parte a unui sistem de etanșare este carcasa în care este instalată garnitura. FIG. 1 prezintă o etanșare a arborelui instalată într-un alezaj al carcasei.
Orice ansamblu mecanic care conține fluide trebuie proiectat astfel încât aceste substanțe să curgă numai acolo unde sunt intenționate și să nu se scurgă din ansamblu. Etanșările încorporate în proiectele mecanice previn astfel de scurgeri în punctele în care se întâlnesc diferite părți de asamblare; aceste puncte de întâlnire sunt cunoscute sub numele de suprafețe de împerechere, iar spațiul dintre ele se numește spațiu liber. Scopul unui sigiliu este de a bloca spațiul liber, astfel încât să nu treacă nimic prin el.
Etanșările arborelui sunt obișnuite în ansamblurile cutiei de viteze, pompe hidraulice și motoare și aplicații cu piston, ca etanșări ștergătoare.
Materialele sunt primordiale. Pentru a ilustra: sistemele de climatizare auto utilizate pentru a se baza pe R-12, un agent frigorific cu clorofluorocarbon (CFC). Dar, deoarece CFC-urile contribuie la epuizarea ozonului, în anii '90 s-a făcut o presiune pentru a le înlocui cu agenți frigorifici cu hidrofluorocarbon (HFC). R-12 a fost înlocuit cu ceea ce este cunoscut sub numele de R-134a. Totuși, acesta din urmă a necesitat și utilizarea unor diferite lubrifiere. Această nouă lubrifiere, în combinație cu temperaturi de funcționare mai ridicate, a forțat proiectanții de etanșări să caute materiale mai rezistente; acum, nitrilul hidrogenat (HNBR) este utilizat eficient pentru etanșările de aer condiționat.
Evoluția etanșărilor arborelui
Progresele tehnologice au stimulat dezvoltarea sigiliilor radiale din ce în ce mai sofisticate în ultimul secol. În realitate, primele „etanșări ale arborelui” (cum ar fi cele găsite pe axele vagoanelor de frontieră cu viteză redusă) nu erau altceva decât benzi de piele care încercau (de obicei cu un succes foarte limitat) să conțină grăsimea animală folosită ca lubrifiere.
Mai târziu, vehiculele motorizate au înlocuit vagoanele, iar ambalajele de frânghie din in, bumbac și cânepă au înlocuit benzile de piele. Deși încă relativ brut, astfel de ambalaje au funcționat deoarece lubrifianții au avut tendința de a fi foarte vâscoși, viteza de funcționare a fost încă scăzută și temperaturile nu au ajuns niciodată suficient de mari pentru a degrada lubrifianții sau a sigila materialele.
În anii 1920, lubrifianții mai subțiri și mai neprietenoși din punct de vedere al mediului au devenit obișnuiți și sigilarea adecvată a devenit mai dificilă. Ambalajele de frânghie au fost înlocuite de garnituri de piele asamblate - tratate chimic pentru a îmbunătăți rezistența la ulei, apoi fixate într-o carcasă metalică pentru a facilita instalarea și îndepărtarea. Carcasa metalică a permis o etanșare pressfit pentru a preveni scurgerea găurii, iar buza din piele a călărit o regiune a solului arborelui până la o rugozitate prescrisă.
Pe măsură ce utilajele, vehiculele și suprafețele drumului au fost rafinate, viteza arborelui și temperaturile de aplicare au crescut și au fost dezvoltate uleiuri noi pentru a rezista la aceste temperaturi mai ridicate - dar au provocat umflarea și degradarea buzelor de etanșare din piele. Aceste dificultăți au fost depășite în anii 1940, odată cu dezvoltarea polimerilor rezistenți la ulei. Garniturile de cauciuc sintetic asamblate cu buze din nitril (NBR) au devenit norma.