Материалы опорно-направляющих колец
Опроно-направляющие кольца Trelleborg
Принцип действия и преимущества опорно-направляющих колец.
Независимо от материала из которого изготовлены опорно-направляющие кольца, они являются ключевым компонентом гидравлической системы.
Опорно-направляющие кольца воспринимают боковые нагрузки в поршне и/или штоке гидроцилиндра, устраняя при этом контакт металла с металлом. В целом, опорно-направляющие кольца могут продлить срок службы гидравлической системы: замена колец происходит быстрее и дешевле, чем замена всего цилиндра.
Хотя в некоторых областях применения используются металлические кольца, неметаллические опорно-направляющие кольца демонстрируют многочисленные преимущества для гидроцилиндров внедорожной, погрузочно-разгрузочной техники, промышленных машин, мобильной гидравлики и сельскохозяйственного оборудования.
Среди указанных выше преимуществ:
Независимо от материала из которого изготовлены опорно-направляющие кольца, они являются ключевым компонентом гидравлической системы.
Опорно-направляющие кольца воспринимают боковые нагрузки в поршне и/или штоке гидроцилиндра, устраняя при этом контакт металла с металлом. В целом, опорно-направляющие кольца могут продлить срок службы гидравлической системы: замена колец происходит быстрее и дешевле, чем замена всего цилиндра.
Хотя в некоторых областях применения используются металлические кольца, неметаллические опорно-направляющие кольца демонстрируют многочисленные преимущества для гидроцилиндров внедорожной, погрузочно-разгрузочной техники, промышленных машин, мобильной гидравлики и сельскохозяйственного оборудования.
Среди указанных выше преимуществ:
- низкий коэффициент трения
- высокая несущая способность
- простая установка
- демпфирование механических колебаний
- хороших эффект соскабливания
- устранение локальных концентраций напряжения
- меньшее время простоя из-за меньшего повреждения штоков и поршней, а так же более длительный срок службы изделия
- защита уплотнения от «дизелирования»
- низкий коэффициент трения
- высокая несущая способность
- простая установка
- демпфирование механических колебаний
- хороших эффект соскабливания
- устранение локальных концентраций напряжения
- меньшее время простоя из-за меньшего повреждения штоков и поршней, а так же более длительный срок службы изделия
- защита уплотнения от «дизелирования»
Гидравлическое дизелирование или эффект дизелирования, возникает, когда воздух смешивается с гидравлическим маслом в гидроцилиндре. Воздух образует пузырьки в гидравлическом масле. Когда в систему подается давление, происходит сгорание смеси масла и воздуха, мгновенно приводящее к повреждению уплотнения штока или поршня и ведущее к выходу из строя гидроцилиндра. Взрывной эффект аналогичен тому, что происходит при воспламенении дизельного топлива в двигателе, поэтому его называют дизелированием.
Гидравлическое дизелирование или эффект дизелирования, возникает, когда воздух смешивается с гидравлическим маслом в гидроцилиндре. Воздух образует пузырьки в гидравлическом масле. Когда в систему подается давление, происходит сгорание смеси масла и воздуха, мгновенно приводящее к повреждению уплотнения штока или поршня и ведущее к выходу из строя гидроцилиндра. Взрывной эффект аналогичен тому, что происходит при воспламенении дизельного топлива в двигателе, поэтому его называют дизелированием.
Неметаллические материалы опорно-направляющих колец включают соединения на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), а также термореактивных материалов и термопластичных пластмасс. Каждый из них имеет свои специфические особенности.
Основные материалы для опорно-направляющих колец.
Опорно-направляющие кольца на основе ПТФЭ обеспечивают крайне низкое трение внутри системы и особенно хорошо подходят для применения в условиях сухого хода.
Они могут сочетаться со сталью, алюминием и чугуном. Гладкая поверхность таких колец способствует крайне незначительному истиранию, что, в некоторых случаях, означает что в системе могут использоваться менее дорогостоящие материалы.
Кроме того, кольца на основе ПТФЭ, благодаря низкому коэффициенту трения, снижают вероятность залипания при запуске системы. Обычные области применения износостойких колец на основе ПТФЭ включают оборудование, работающее при высоких температурах и давлениях.
Опорно-направляющие кольца из композитного материала
на основе термореакивных смол армированных тканью обладают выдающимися свойствами износостойкости и способны компенсировать большие нагрузки на низких скоростях. Они отлично подходят к применению в оборудовании требующем прочных, легких и долговечных колец. Хотя термореактивные кольца жесткие, они обладают повышенной эластичностью по сравнению с металлическими кольцами.
Мировые лидеры в производстве уплотнений изготавливают опорно-направляющие кольца диаметром до 1500 мм, а из ленты могут быть изготовлены кольца большего диаметра. Большинство колец могут сочетаться со сталью, твердыми хромированными поверхностями и чугуном. Примеры применения включают цилиндры натяжителя, гидравлические цилиндры в аппаратах литья под давлением и самолетные шасси.
Опорно-направляющие кольца из термопластика
(полиацеталя или полиамида) являются рабочими лошадками гидравлических систем, они устойчивы к температурам и могут обеспечить высокий уровень производительности по более доступной цене, чем термореактивные кольца или кольца на основе ПТФЭ.
Большинство из них могут сочетаться со сталью, твердыми хромированными поверхностями и чугуном. Два популярных применения данных колец — клапаны и компоненты компрессоров.
Выбор материала — ключевой момент при проектировании уплотнительной системы. Выбор наилучшего материала для конкретного применения зависит от условий применения, величины нагрузки в системе, места установки и сопрягаемой поверхности.
Обычно опорно-направляющие кольца поставляются в виде разрезных колец или лент, предлагаемых в рулоне или предварительно нарезанных по размеру. Скошенные кромки — это вариант, который облегчает установку и предотвращает слишком большие усилия на кромках в угловых радиусах канавок.
Дефекты опорно-направляющих колец из термопласта.
Поскольку термопластичные кольца изготавливаются литьем под давлением, нередко можно наблюдать неравномерную усадку деталей в процессе охлаждения. Усадка может привести к тому, что кольцо в сечении в центре будет тоньше, чем по краям (так называемый эффект «собачьей кости»).
Один из способов быстро проверить опорно-направляющее кольцо на наличие дефектов от литья — это положить его на плоскую поверхность и визуально оценить, проникает ли свет под ним. Кольца с эффектом «собачьей кости» можно легко обнаружить. Для работы в сложных условиях кольца с таким дефектом не подходят. В менее сложных условиях они вызывают большее трение и/или действуют как грязесъёмник, поэтому гидравлическая жидкость не течёт должным образом.
Качество литья под давлением является важным аспектом, который следует учитывать при выборе поставщика опорно-направляющих колец. Постоянство характеристик таких колец означает более быструю установку и увеличение срока службы между заменами, к чему стремятся производители гидроцилиндров. Правильный выбор опорно-направляющих колец может значительно повысить эффективность оборудования в целом.
С точки зрения затрат, применение высокоточных и более дорогих колец может принести свои дивиденды. Например, в системах, которые будут продаваться как высокопроизводительные и оцениваться по их долговечности. Для систем, которые, как ожидается, будут использоваться в течение короткого времени, экономия средств может быть достигнута за счёт применения колец с большим допуском, а не прецизионных колец.
Основные материалы для опорно-направляющих колец.
Опорно-направляющие кольца на основе ПТФЭ обеспечивают крайне низкое трение внутри системы и особенно хорошо подходят для применения в условиях сухого хода.
Они могут сочетаться со сталью, алюминием и чугуном. Гладкая поверхность таких колец способствует крайне незначительному истиранию, что, в некоторых случаях, означает что в системе могут использоваться менее дорогостоящие материалы.
Кроме того, кольца на основе ПТФЭ, благодаря низкому коэффициенту трения, снижают вероятность залипания при запуске системы. Обычные области применения износостойких колец на основе ПТФЭ включают оборудование, работающее при высоких температурах и давлениях.
Опорно-направляющие кольца из композитного материала
на основе термореакивных смол армированных тканью обладают выдающимися свойствами износостойкости и способны компенсировать большие нагрузки на низких скоростях. Они отлично подходят к применению в оборудовании требующем прочных, легких и долговечных колец. Хотя термореактивные кольца жесткие, они обладают повышенной эластичностью по сравнению с металлическими кольцами.
Мировые лидеры в производстве уплотнений изготавливают опорно-направляющие кольца диаметром до 1500 мм, а из ленты могут быть изготовлены кольца большего диаметра. Большинство колец могут сочетаться со сталью, твердыми хромированными поверхностями и чугуном. Примеры применения включают цилиндры натяжителя, гидравлические цилиндры в аппаратах литья под давлением и самолетные шасси.
Опорно-направляющие кольца из термопластика
(полиацеталя или полиамида) являются рабочими лошадками гидравлических систем, они устойчивы к температурам и могут обеспечить высокий уровень производительности по более доступной цене, чем термореактивные кольца или кольца на основе ПТФЭ.
Большинство из них могут сочетаться со сталью, твердыми хромированными поверхностями и чугуном. Два популярных применения данных колец — клапаны и компоненты компрессоров.
Выбор материала — ключевой момент при проектировании уплотнительной системы. Выбор наилучшего материала для конкретного применения зависит от условий применения, величины нагрузки в системе, места установки и сопрягаемой поверхности.
Обычно опорно-направляющие кольца поставляются в виде разрезных колец или лент, предлагаемых в рулоне или предварительно нарезанных по размеру. Скошенные кромки — это вариант, который облегчает установку и предотвращает слишком большие усилия на кромках в угловых радиусах канавок.
Дефекты опорно-направляющих колец из термопласта.
Поскольку термопластичные кольца изготавливаются литьем под давлением, нередко можно наблюдать неравномерную усадку деталей в процессе охлаждения. Усадка может привести к тому, что кольцо в сечении в центре будет тоньше, чем по краям (так называемый эффект «собачьей кости»).
Один из способов быстро проверить опорно-направляющее кольцо на наличие дефектов от литья — это положить его на плоскую поверхность и визуально оценить, проникает ли свет под ним. Кольца с эффектом «собачьей кости» можно легко обнаружить. Для работы в сложных условиях кольца с таким дефектом не подходят. В менее сложных условиях они вызывают большее трение и/или действуют как грязесъёмник, поэтому гидравлическая жидкость не течёт должным образом.
Качество литья под давлением является важным аспектом, который следует учитывать при выборе поставщика опорно-направляющих колец. Постоянство характеристик таких колец означает более быструю установку и увеличение срока службы между заменами, к чему стремятся производители гидроцилиндров. Правильный выбор опорно-направляющих колец может значительно повысить эффективность оборудования в целом.
С точки зрения затрат, применение высокоточных и более дорогих колец может принести свои дивиденды. Например, в системах, которые будут продаваться как высокопроизводительные и оцениваться по их долговечности. Для систем, которые, как ожидается, будут использоваться в течение короткого времени, экономия средств может быть достигнута за счёт применения колец с большим допуском, а не прецизионных колец.
Автор: Алексей Асташов
Инженер ООО "ЭКСПЕРТСИЛ"