Уплътнението в хидроцилиндъра се поддава незабелязано: първо се появява лек теч по щока, после пада налягането, а след това възелът спира да задържа натоварването в най-лошата точка на цикъла. Гуменият маншет под високо налягане се издавя в хлабината и се разкъсва, силиконовият не задържа износването изобщо. Полиуретановият уплътнител от ТИМОЛ издържа налягане и абразив, не екструдира в хлабината и служи в пъти по-дълго от гумата. Ще разберем как работи полиуретановото уплътнение, защо превъзхожда другите материали в числа и как да поръчаме маншет под вашия цилиндър.
Какво е полиуретановият уплътнител и как работи
Уплътнителят затваря пътя на течността или газа между подвижни или неподвижни повърхности: не дава на хидравличната течност да изтича от цилиндъра, а на прах и влага да проникват вътре. Работният ръб на уплътнението се притиска към щока или гилзата с пружинистостта си плюс налягането на средата и именно тук са решаващи механичните свойства на материала.
Полиуретанът е идеален за уплътнения, защото съчетава еластичност, нужна за плътен контакт, с якост, която не позволява на ръба да се издаде в хлабината. Съпротивлението на разкъсване 40-120 кН/м и якостта на разкъсване 39-87 МПа означават, че дори под високо налягане ръбът запазва геометрията и не се разрушава. Именно затова полиуретанът доминира в хидравличните маншети.
Профилът на сечението на уплътнението задава работата му не по-малко от материала. Маншетът с работна устна и пружиниста опора се самоуплътнява с налягането на средата: колкото по-высоко е налягането, толкова по-плътно се притиска ръбът към щока. Опорно-направляващите пръстени от полиуретан поемат страничното натоварване и не допускат щокът да докосва гилзата метал по метал. Тези елементи нерядко се поставят в комплект и е удобно да се изработват от един материал от гледна точка на съвместимост и ресурс.
От полиуретан се изработва цял ред уплътнителни детайли: маншети на щока и буталото, стъргалки за кал, опорно-направляващи пръстени, уплътнения на пневмо- и хидроцилиндри, статични уплътнения. Пълен асортимент е в каталога на изделията.
Защо полиуретанът превъзхожда гумата, силикона и флуоропласта
Полиуретанът печели от другите уплътнителни материали по съчетание на износоустойчивост, якост и маслоустойчивост, тоест точно по тези свойства, определящи ресурса на уплътнението в реален цилиндър. Всеки конкурент е силен в едно, но губи в комплекс.
Гумата NBR е маслоустойчива и евтина, но механически слаба: якост на разкъсване 10-25 МПа и съпротивление на разкъсване 10-50 кН/м. Под високо налягане ръбът й екструдира в хлабината между щока и гилзата и се разкъсва. По износване гумата също отстъпва, 80-150 мм³ срещу полиуретановите 38-39 мм³, затова маншетът от полиуретан служи значително по-дълго в абразивна среда.
Силиконовата гума има широк температурен диапазон, но за динамични уплътнения не е подходяща: износването й е 150-350 мм³, а якостта на разкъсване само 5-12 МПа. Тя е добра за статични уплътнения в горещи възли, но не за подвижен щок. Флуоропластът е химически инертен и плъзгав, но пълзи под натоварване и има най-лошото износване, 200-500 мм³, затова като самостоятелен ръб на динамично уплътнение също не задържа ресурса.
Сравнение на материалите за уплътнения
| Материал | Износване DIN 53516, мм³ | Работна t, °C | Якост на разкъсване, МПа | Устойчивост на масла |
|---|---|---|---|---|
| Полиуретан ТИМОЛ | 38-39 | -60…+100 | 39-87 | отлична |
| Гума NBR | 80-150 | -30…+100 | 10-25 | добра |
| Силиконова гума | 150-350 | -60…+230 | 5-12 | умерена |
| Флуоропласт PTFE | 200-500 | -200…+260 | 15-35 | отлична |
Силиконът и флуоропластът печелят по горната температурна граница, но за динамично уплътнение това не е решаващо: износването им е в пъти по-лошо от полиуретана, а силиконът е и слаб на разкъсване. Гумата NBR се задържа по-добре, но по якост и износване все пак отстъпва на полиуретана двойно и повече. За подвижни уплътнения под налягане и абразив полиуретанът остава оптималният материал, а силиконът и флуоропластът имат смисъл само в тесни температурни или химически ниши.
Съвет на инженера: при подбора на уплътнение гледайте не само размера, но и монтажната хлабина между щока и гилзата. Колкото по-голяма е хлабината и по-високо налягането, толкова по-вероятна е екструзия на ръба, и толкова по-твърд полиуретан или опорен пръстен са нужни. Преди монтажа проверете фаските и острите ръбове в канала: задирки режат новия маншет при монтажа. И не разтягайте уплътнението силно при нагъване, полиуретанът е пружинист, но прекалено опъната устна губи точността на посадката.
Където се прилагат полиуретановите уплътнители
Хидравликата и пневматиката са основната сфера за полиуретанови уплътнения: маншети на щока и буталото в цилиндрите на преси, асансьори, пътна и строителна техника работят под високо налягане и в маслена среда, където полиуретанът се чувства най-добре. Стъргалките за кал защитават щока от外奏 прах и влага, удължавайки ресурса на основното уплътнение.
Промишленото оборудване използва полиуретанови уплътнения и уплътнителни пластини в възли, при които е важна устойчивостта на вибрация и химия. Строителната и пътна техника, а също комуналните машини поставят полиуретанови маншети заради постоянния контакт с абразив и кал, бързо убиващи гумата. В селскостопанската техника, където хидравликата работи запрашено и под пикове на натоварване цял сезон, трайността на полиуретановото уплътнение пряко влияе върху броя на принудителните спирания.
Полиуретанът ТИМОЛ работи в дванадесет отрасъла на промишлеността и навсякъде, където има налягане, масло и износване, уплътненията от този материал дават по-дълъг ресурс от гумата. Пълен асортимент е в каталога на изделията, а технологичните подробности са в справочния раздел.
Как да поръчаме уплътнение под вашия възел
За изработка предоставете образец на старото уплътнение или чертеж с размерите: диаметър на щока или буталото, ширина и дълбочина на канала, профил на сечението. Ако образец няма, снемете размерите на възела и опишете условията на работа: налягане, температура, тип течност, наличие на абразив. По тези данни технолозите ще подберат твърдостта и профила на работния ръб.
Изработката е възможна поединично под ремонт на конкретен цилиндър и на партиди за парк от еднотипно оборудване. Технологията на свободно леене позволява да се пресъздаде дори снет от производство или нестандартен профил без скъпо оснащение. За консултация, подбор и поръчка се обращайте чрез контактите на завод ТИМОЛ. Инженерите ще подберат уплътнението под вашето налягане и среда и ще го изработят точно по геометрията на възела.