Хидравличният цилиндър започва да пропуска масло по щока, налягането пада и оборудването губи усилие в средата на работния цикъл. Причината почти винаги е една: износен или вдървен маншет. Гуменото уплътнение се изтрива по щока, дава остатъчна деформация и спира да херметизира, и трябва да се сменя отново и отново. Полиуретановите маншети ТИМОЛ имат износоустойчивост 2-5 пъти по-висока от стандартната гума, задържат форма под налягане и са устойчиви на масла и нефтопродукти. По-надолу ще разберем как е устроен маншетът, с какво полиуретанът превъзхожда гумата и флуоропласта, как да изберем твърдостта и да поръчаме изработка по размер.
Какво е маншетът и където работи
Маншетът е уплътнителен елемент на хидравличните и пневматичните машини, предотвратяващ изтичане на работната течност и защитаващ възела от прах и мръсотия. Работи на щока или буталото на цилиндъра, притискайки работния ръб към повърхността, и осигурява херметичност под налягане при постъпателно движение. От състоянието му пряко зависят усилието и точността на работа на цилиндъра.
По конструкция маншетите се делят на симетрични, при които двата края са еднакви, и асиметрични, при които единият край е по-дълъг за по-плътно прилепване след монтажа. В подвижното уплътнение ръбът на маншета постоянно трие по щока, затова износоустойчивостта на материала е решаваща. Именно тук полиуретанът печели от гумата най-много: износването по DIN 53516 при полиуретана е 38-39 мм³ срещу 80-150 мм³ при нитрилната гума NBR.
Полиуретановият маншет също по-добре задържа форма под налягане благодарение на механическата памет: след снемане на натоварването материалът се връща до началната геометрия и продължава да херметизира, докато гумата с времето дава остатъчна деформация. Готовите типоразмери и изработката по чертеж са представени в каталога на полиуретановите изделия.
Полиуретан срещу гума, силикон и флуоропласт
За уплътненията на хидравлика материалът се избира по три критерия: износоустойчивост при триене, устойчивост на масла и якост на ръба под налягане. Полиуретанът превъзхожда класическите алтернативи именно в това съчетание. Гумата е херметична, но бързо се изтрива; силиконът е термоустойчив, но слаб; флуоропластът е инертен, но пълзи под натоварване.
Срещу нитрилната гума NBR, основния материал за маслени уплътнения, полиуретанът има по-ниско износване (38-39 мм³ срещу 80-150 мм³) и два пъти по-висока якост на разкъсване (39-87 МПа срещу 10-25 МПа), затова ръбът на маншета по-дълго запазва геометрията. Силиконовата гума има широк температурен диапазон, но износването й е 150-350 мм³ и якостта само 5-12 МПа, затова като натоварено подвижно уплътнение не е подходяща. Флуоропластът е химически инертен и с минимално триене, но износването му е 200-500 мм³ и пълзеенето под налягане ограничава приложението му до антифрикционни пръстени, а не силови маншети. По устойчивост на масла полиуретанът и флуоропластът са на ниво отлична, докато SBR и естественият каучук не задържат масла.
Сравнителна таблица на материалите за маншети
| Материал | Износване DIN 53516, мм³ | Работна t, °C | Твърдост | Якост на разкъсване, МПа | Устойчивост на масла |
|---|---|---|---|---|---|
| Полиуретан ТИМОЛ | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | отлична |
| Гума NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A до 90A | 10-25 | добра |
| Гума SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A до 80A | 8-20 | лоша |
| Силиконова гума | 150-350 | -60…+230 | 20A до 80A | 5-12 | умерена |
| Флуоропласт PTFE | 200-500 | -200…+260 | 50D до 65D | 15-35 | отлична |
Таблицата обяснява защо за натоварени хидравлични маншети се избира полиуретан: той съчетава най-ниско износване сред еластомерите (38-39 мм³) с висока якост на разкъсване (39-87 МПа) и отлична устойчивост на масла. Силиконът и флуоропластът печелят само по температура, затова се вземат за тесни термоустойчиви условия, при които износването под налягане не е критично.
Съвет на инженера: за маншети под високо налягане вземайте по-твърд полиуретан (65-70 Shore D), за да не се издавя работният ръб в хлабината между щока и направляващата. За умерено налягане с акцент на плътността на прилепване подхожда по-мека марка в зоната 85-95 Shore A. Преди монтажа проверявайте щока за задиранки и остри ръбове: повредената повърхност на щока реже дори най-устойчивия маншет за първите цикли на хода.
Как да изберем маншет под цилиндъра
Подборът на маншета започва от геометрията. Необходими са диаметърът на щока или буталото, размерите на канала под уплътнението и профилът на маншета, симетричен или асиметричен. Тези размери определят натяга на работния ръб и херметичността на възела. Най-надеждно е да се предостави чертеж или образец на стария маншет за точно пресъздаване.
Следва оценката на условията на работа. Работното налягане и скоростта на движение на щока определят твърдостта: колкото по-високо е налягането, толкова по-твърд маншет е нужен срещу издаването в хлабината. Температурата на средата трябва да се вмества в диапазона от -60 до +100 °C, а типът на течността (минерално масло, хидравлична течност, вода) влияе на избора на рецептурата на полимера.
Монтажът се извършва без усукване и повреждане на ръба, с правилна фаска на входа в цилиндъра. Чистата повърхност на щока без задиранки и препоръченият натяг удължават ресурса на уплътнението пъти. Технически препоръки за подбор и монтаж са събрани в раздела справочна информация.
Изработка на маншети по размер
Маншетите с нестандартни типоразмери се изработват по метода на свободно леене по чертеж или образец на поръчителя. Първо се съгласуват профилът, диаметрите и твърдостта под налягането и средата, след това се изработва оснащението и се залива полиуретан. Полимеризацията протича при контролирана температура, след което изделието се проверява за съответствие с размерите.
Такъв подход позволява да се пресъздаде снет от производство или вносен маншет, за който е трудно да се намери замяна, само по образеца. Обемът на поръчката е гъвкав: от един детайл под спешен ремонт на цилиндър до серийни партиди за планово обслужване.
За поръчка на маншети под вашия цилиндър или за консултация за избор на твърдост и рецептура се обращайте чрез контактите на завод ТИМОЛ. Инженерите ще помогнат да се подберат профилът, да се изчисли натягът на ръба и ще организират изработката под вашите изисквания.