EN
AR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
SR
SK
VI
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
CY
IS
KA
UR
LA
TA
MY
Различие между динамическими и статическими уплотнениями заключается не в том, движется ли само уплотнение, а в том, перемещается ли уплотняющая поверхность относительно уплотнения. Статическое уплотнение располагается между двумя неподвижными поверхностями: прокладка коллектора, корпус О-кольцо , уплотнение торцевой поверхности патрубка. Единственная нагрузка, действующая на него, — это сжатие при сборке и давление в системе. Динамическое уплотнение работает против движущейся поверхности: штока поршня, вала, золотника. Оно подвергается циклическим нагрузкам, теплу, возникающему из-за трения, и износу поверхности вследствие относительного движения. Эти два типа условий эксплуатации требуют совершенно разных приоритетов в выборе материалов и геометрии.
Правила проектирования различаются на уровне коэффициента сжатия. Статическое О-кольца целевое значение коэффициента сжатия в канавке — 15–25 %: достаточно высокое, чтобы предотвратить утечку под давлением, и достаточно низкое, чтобы избежать релаксации напряжений. Для динамических уплотнительных колец целевое значение сжатия — 10–15 %: ниже, поскольку избыточное сжатие вызывает трение и нагрев, ускоряющий старение эластомерного материала при циклических нагрузках. Применение уплотнительного кольца статического исполнения в динамической канавке приводит к избыточному сжатию на 5–10 %, увеличивая силу контакта кромки уплотнения со стенкой отверстия на 20–30 %. Такое избыточное усилие повышает температуру трения в зоне контакта уплотнения на 6–10 °C — то есть разница между 78 °C и 88 °C на кромке уплотнения, а значит, и разница между 420 и 320 часами ресурса.
Справочник по выбору статических и динамических уплотнений
Позиция уплотнения |
Тип |
Ключевой приоритет проектирования |
Распространенная ошибка |
Ударный канал уплотнение поршня |
Динамическое — высокочастотное циклическое |
Сопротивление усталости и выдавливанию; твёрдость по Шору 90–95, полиуретан |
Выбор статического O-образного кольца — избыточное сжатие, отказ из-за перегрева |
Крышка корпуса с уплотнительным кольцом типа O-образное (торцевая поверхность коллектора) |
Статическое — относительное перемещение отсутствует |
Сопротивление остаточной деформации при длительной эксплуатации; NBR, твёрдость по Шору 70 |
Использование динамически рассчитанного уплотнения — недостаточное сжатие при сборке, утечка |
Уплотнение вала роторного двигателя |
Динамическое — непрерывное вращение |
Обеспечение гидродинамической плёнки; уплотнение с пружинной нагрузкой на губку; NBR или FKM |
Путаница с уплотнением линейного цилиндра — неверная геометрия пружины |
Диафрагма аккумулятора со стороны газа |
Статический сосуд под давлением — скользящий контакт отсутствует |
Газонепроницаемость; HNBR для удержания азота |
Использование стандартного NBR — повышенная проницаемость для N₂, дрейф предварительного заряда |
Уплотнительные кольца O-образного сечения на коллекторном выходном патрубке |
Статическое — относительное перемещение отсутствует |
Остаточная деформация при длительной статической нагрузке; твёрдость NBR по Шору 70–75 |
Использование динамического уплотнения с твёрдостью по Шору 90 — чрезмерная жёсткость, недостаточное прилегание к торцевой поверхности патрубка |
Ошибка в соотношении сжатия является наиболее распространённой причиной отказов из-за неправильного подбора комплектов уплотнений для горных буровых установок: она не видна при монтаже и проявляется либо как немедленное подтекание (недостаточное сжатие), либо как усталостный отказ через 300 часов работы (избыточное сжатие). HOVOO указывает допустимые значения соотношения сжатия для каждого уплотнения в руководствах по сборке комплектов уплотнений для платформ Atlas Copco и Sandvik. Справочная информация доступна на сайте hovooseal.com.
