Tenute a labbro rotanti

Le tenute per alberi rotanti funzionano comprimendo e mantenendo il lubrificante in uno strato sottile tra il labbro e l'albero. La tenuta è favorita dall'azione idrodinamica provocata dall'albero rotante, che crea una leggera azione di pompa.

Le tenute per alberi rotanti forniscono protezione attraverso due funzioni cruciali. Nella maggior parte delle applicazioni, la funzione principale della tenuta è di trattenere il cuscinetto o il lubrificante del sistema. Le guarnizioni funzionano anche per escludere il materiale fuoribordo che può contaminare il lubrificante del sistema o danneggiare direttamente il cuscinetto.

Il tipo di contaminazione che il sigillo dovrà escludere dipenderà dall'applicazione. I tipi più comuni di contaminazione sono umidità, acqua e materiali secchi come polvere, sabbia, sporco o particolato generato durante la produzione.

Tenute rotanti in PTFE e lubrificazione

La capacità della tenuta di trattenere il lubrificante del sistema ed escludere contaminanti gioca un ruolo fondamentale nella vita utile dei componenti dell'attrezzatura come cuscinetti e ingranaggi e fa affidamento sul lubrificante del sistema. La tenuta può avere un forte impatto sulla durata del lubrificante, riducendo l'esposizione a un calore di attrito eccessivo ed escludendo materiale estraneo.

Il tipico olio di petrolio ha una vita utile di 30 anni a 86 gradi F (30 gradi C) se non è contaminato con acqua o particolato.

Ma lo stesso olio ha una vita di un solo mese a 212 gradi F (100 gradi C). Solo lo 0,002% di acqua nella lubrificazione a olio può ridurre la durata dei cuscinetti a sfere del 50%, principalmente a causa dell'infragilimento da idrogeno. Le particelle solide causano danni più rapidi alla pista del cuscinetto a causa di sollecitazioni localizzate e aumento del calore di attrito.

Il contatto scorrevole tra l'albero e la tenuta a labbro creerà attrito, aumentando la temperatura di contatto oltre la temperatura causata dai cuscinetti e da altre fonti. Il calore accelera la decomposizione dell'olio e inizia a formare una vernice sui punti caldi.

Nel tempo, la vernice si trasforma in carbonio e diventa più densa man mano che l'olio circostante perde potere lubrificante. La velocità con cui ciò accade dipende dalla temperatura. Il deposito può fuoriuscire e graffiare la punta, provocando perdite. Il tempo per raggiungere ogni stadio si dimezza con ogni aumento di temperatura di 10 gradi C (18 gradi F).

La quantità di calore generato dall'attrito è una combinazione di molti parametri operativi. La superficie dell'albero, la pressione interna, la velocità operativa, il tipo e il livello del lubrificante, la geometria del labbro e il materiale del labbro sono solo alcune delle condizioni da considerare.

È anche importante notare che queste condizioni sono molto interattive. Ad esempio, un aumento della velocità dell'albero porterà ad un aumento della temperatura del pozzetto. Se non ventilato, l'aumento della temperatura aumenterà la pressione all'interno dell'alloggiamento.

La pressione interna spingerà sul labbro della tenuta e creerà una forza aggiuntiva tra l'albero e il labbro della tenuta. A sua volta, la temperatura di esercizio sotto il labbro della tenuta vedrà un aumento sostanziale della temperatura e può causare un guasto prematuro della tenuta entro poche ore.

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