Uszczelnienia.docx

Pierścienie tłokowe silników spalinowych- budowa i zasada działania:

Są to elementy uszczelniające oddzielające komorę spalania silnika spalinowego tłokowego od skrzyni korbowej oraz zgarniające nadmiar oleju ze ścianek cylindra. Pierścienie są przecięte w jednym miejscu, tak aby możliwe było ich rozszerzenie i nałożenie na tłok oraz aby występował odpowiedni nacisk powierzchni zewnętrznej pierścieni do tulei cylindra wywołany napięciem wstępnym sprężystego pierścienia. Między pierścieniem a cylindrem znajduje się cienka warstwa oleju zmniejszająca tarcie między pierścieniem a tuleją cylindra.

Występują dwa podstawowe rodzaje pierścieni:

1.       Pierścienie uszczelniające, których zadaniem jest utrzymanie możliwie wysokiej kompresji i zapobieganie przeciekom spalin zamkniętych pod wysokim ciśnieniem z komory nad tłokiem do skrzyni korbowej, w której ciśnienie jest bliskie atmosferycznemu.

2.       Pierścienie zgarniające, które zgarniają z tulei cylindra nadmiar oleju pozostawiając stosunkowo cienką warstwę oleju na gładzi cylindra, zapobiegając przedostaniu się do przestrzeni nad tłokiem nadmiarowej ilości oleju.

Pierścienie wargowe- parametry pracy i rozwiązanie konstrukcyjne:

Pierścienie wargowe stosowane są do uszczelniania wałów o średnicach 4-1250mm zatem ich zastosowanie jest szerokie. W zależności od typu pierścienia wargowego mogą pracować przy prędkościach obrotowych wału w granicach 8-12 m/s oraz ciśnieniu 0,05-1,0 MPa.

Zastosowanie uszczelnień czołowych i kryteria podziału:

Podział:

1.       Pierścienie czołowe z jedną centralną sprężyną

2.       Pierścienie czołowe z wieloma sprężynami na obudowie

3.       Pierścienie czołowe z falistą sprężyną

4.       Pierścienie czołowe z metalowym mieszkiem.

Podział według układu:

1.       Uszczelnienie wewnętrzne z pierścieniem przesuwnym obracającym się z wałem

2.       Uszczelnienie wewnętrzne z pierścieniem przesuwnym umocowanym w obudowie

3.       Uszczelnienie zewnętrzne z pierścieniem obracającym się z wałem

4.       Uszczelnienie zewnętrzne z pierścieniem przesuwnym umocowanym w obudowie

Podział według obciążenia:

1.       Uszczelnienie czołowe nieodciążone (k>=1)

2.       Uszczelnienie czołowe odciążone (k<1)

Zastosowanie:

·        Pompy

·        Kompresory ciśnieniowe

·        Sprężarki

·        Klimatyzacja

·        silniki elektryczne

Klasyfikacja uszczelnień:

1.       Uszczelnienia połączeń spoczynkowych:

·        Uszczelki płaskie

·        Pierścienie kształtowe

2.       Uszczelnienia połączeń ruchowych:

3.       Uszczelnienia ruchu posuwisto-zwrotnego:

·        Pierścienie tłokowe

·        Pierścienie samouszczelniające

·        Uszczelnienia przesłonowe

4.       Uszczelnienia ruchu obrotowego:

ü       Uszczelnienia stykowe

·        Z płaską powierzchnią styku (czołowe)

·        Z cylindryczną powierzchnią styku (wargowe, dławnicowe)

ü       Uszczelnienia bezstykowe

·        Szczelinowe (labiryntowe, z pływającym pierścieniem)

·        Cieczowe (wirnikowe, śrubowe, ferromagnetyczne)

Materiały na elementy uszczelnień czołowych:

Przy doborze materiału należy uwzględnić przede wszystkim następujące własności:

·        Odporność chemiczna

·        Własności samosmarne

·        Niski współczynnik tarcia

·        Przewodność cieplna (nie tylko eliminacja przegrzania materiału, ale także filmu smarnego)

·        Rozszerzalność cieplna

·        Sztywność

·        Wytrzymałość na ściskanie

·        Technologiczność

·        pV>50MPam/s, wymagane chłodzenie powierzchni.

Materiały na pierścienie ślizgowe ruchome: tworzywa węglowo-grafitowe, węglik krzemu, węglik wolframu, ceramika, węglografit metalizowany.

Materiały na pierścienie ślizgowe trwałe: stal nierdzewna, PTFE z wypełniaczem węglowym, węglik krzemu, żeliwo.

·        Tworzywa węglowe wrażliwe są na wysokie ciśnienie, szczególnie przydatne w warunkach słabego smarowania

·        Węglik krzemu nie nadaje się do uszczelniana kwasów.

·        Ceramika nie powinna być stosowana dla gazów

Gumy stosowane do produkcji uszczelnień:

Kauczuki:

·        Nitrylowe NBR (twardość 70)

·        Nitrylowe NBR (twardość 90)

·        Chloroprenowy CR (twardość 55 i 70)

·        Arylowy ACM

·        Silikonowy VMQ

·        Silikonowy PVMQ

·        Uretanowy AU (twardość 70 i 80)

·        Fluorowy FKM (twardość 70 i 80)

·        Etylenowo-propylenowy EPDM

Do produkcji uszczelnień stosowane są również:

·        Węgiel, elektrografit, grafit

·        Metale w postaci folii lub taśmy

·        Żeliwo szare(temp pierścieni mniejsza od 150st)

·        Powłoki ceramiczne

·        Twardy chrom, nikiel, molibden

·        PTFE

Uszczelnienia stosowane w hydraulice:

Ø       Uszczelnienia tłoków

·        Pierścień typu U

·        Uszczelki typu kompakt

·        Pierścienie tylu o-riny

·        Pierścienie typu Quad-riny

·        Pierścienie oporowe

·        Pierścienie miskowe

·        Pierścienie prowadzące Guidestrip

·        Uszczelnienia tłokowe O.L.

·        Pakiety gumowo-tkaninowe Carcotex

Uszczelniania O.L. MUPU

Ø       Uszczelnienia tłoczysk

·        Pierścienie typu U

·        Pierścienie oporowe

·        Pierścienie typu o-riny

·        Pierścienie typu Quad-riny

·        Pierścienie prowadzące Guidestrip

·        Pierścienie zgarniające

·        Uszczelnienia tłokowe O.L.

·        Pakiety gumowo-tkaninowe Carcotex

·        Uszczelniania O.L. MUPU

Uszczelnienia stosowane w pneumatyce:

Ø       Uszczelnienia tłoków

·        Pierścień typu U

·        Pierścienie tylu o-riny

·        Pierścienie miskowe

·        Pierścienie prowadzące WearRiny

·        Uszczelnienia tłokowe O.L. SlipRiny

·        Uszczelniania O.L. MUPU

Kompletne tłoki

Ø       Uszczelnienia tłoczysk

·        Uszczelki typu U

·        Pierścienie typu o-riny

·        Pierścienie prowadzące Guidestrip

·        Pierścienie zgarniające

·        Uszczelnienia tłokowe O.L. RodSeal

·        Uszczelniania O.L. MUPU

·        Uszczelki typu kombi

·        Amortyzatory drgań

Czynniki które należy uwzględnić przy projektowaniu i doborze uszczelnień:

·        Rodzaj czynnika robocz. i jego oddziaływ. chem.

·        Wielkość ciśnienia czynnika

·        Wielkość temperatury

·        Prędkość i rodzaj ruchu elementu uszczelnianego

·        Wolna przestrzeń do zabudowy

·        Łatwość demontażu i koszt materiału

·        Trwałość uszczelnienia (starzenie)

·        Względy ekonomiczne