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 уплотняемая поверхность относительно уплотнения. Статическое уплотнение располагается между двумя неподвижными поверхностями: прокладка коллектора, уплотнительное кольцо корпуса, уплотнение торцевой поверхности штуцера. 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 циклической нагрузке, нагреву за счёт трения и износу поверхности вследствие относительного движения. Эти два режима эксплуатации требуют принципиально различных приоритетов в выборе материалов и геометрии уплотнений.
Правила проектирования различаются на уровне степени сжатия. Для статических уплотнительных колец (O-образных колец) целевая степень сжатия в пазу составляет 15–25 % — достаточно высокая, чтобы предотвратить утечку под давлением, и достаточно низкая, чтобы избежать релаксации напряжений. Для динамических уплотнительных колец целевая степень сжатия составляет 10–15 % — ниже, поскольку избыточное сжатие вызывает трение и нагрев, что ускоряет старение эластомерного состава при циклических нагрузках. Применение статического O-образного кольца с размерами, рассчитанными для статического применения, в динамическом пазу приводит к избыточному сжатию на 5–10 % и повышает 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 разницу между 78 °C и 88 °C на кромке уплотнения и, соответственно, разницу между 420 и 320 часами срока службы.
Справочник по выбору статических и динамических уплотнений
|
Позиция уплотнения |
Тип |
Ключевой приоритет проектирования |
Распространенная ошибка |
|
Поршневое уплотнение ударного канала |
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.
