Dobór simmeringu nie kończy się na dopasowaniu średnicy wału i gniazda, ponieważ o skuteczności uszczelnienia decydują także medium robocze, temperatura, prędkość obrotowa oraz obecność zanieczyszczeń. Znaczenie ma również konstrukcja wargi i materiał wykonania, a poprawne osadzenie wpływa na utrzymanie szczelności; dlatego konkretny wariant zawsze zależy od warunków aplikacji.
Jak działa simmering i jakie elementy wpływają na jego uszczelnianie
Simmering jest uszczelniaczem promieniowym wału przeznaczonym do uszczelniania obracających się części maszyn. Jego zadaniem jest zatrzymanie medium roboczego, takiego jak olej, smar lub ciecz, po jednej stronie oraz ograniczenie dostępu zanieczyszczeń do mechanizmu.
Podstawowym elementem jest warga uszczelniająca wykonana z elastomeru. Przylega ona do powierzchni obracającego się wału i tworzy barierę dla medium roboczego. Skuteczność uszczelnienia zależy między innymi od utrzymania odpowiedniego nacisku wargi oraz jej współpracy z wałem.
Za utrzymanie tego nacisku odpowiada sprężyna dociskowa. Podtrzymuje wargę przy wale i pomaga zachować kontakt uszczelniający. Simmering działa więc dzięki współpracy wargi, sprężyny, wału oraz gniazda w korpusie.
Obudowa simmeringu, metalowa lub elastomerowa, stabilizuje konstrukcję i umożliwia osadzenie uszczelnienia w korpusie. Prawidłowe przyleganie obudowy do gniazda pomaga utrzymać element na miejscu i ogranicza powstawanie drogi dla medium poza wargą.
Rodzaje simmeringów według liczby warg, obudowy i konstrukcji
Podział simmeringów uwzględnia przede wszystkim liczbę warg, rodzaj obudowy oraz sposób ochrony uszczelnianego mechanizmu. Oznaczenia literowe opisują konstrukcję danego wykonania, dlatego należy interpretować je zgodnie z jego budową.
| Typ lub konstrukcja | Cecha budowy | Podstawowa funkcja |
|---|---|---|
| A | Jedna warga uszczelniająca i elastomerowa obudowa | Standardowe aplikacje z olejem lub smarem |
| AO | Warga uszczelniająca oraz dodatkowa warga przeciwpyłowa | Dodatkowa ochrona przed kurzem i zanieczyszczeniami |
| B | Metalowa obudowa zewnętrzna | Osadzenie w precyzyjnie wykonanym gnieździe |
| BO | Metalowa obudowa oraz dodatkowa warga przeciwpyłowa | Połączenie konstrukcji metalowej z ochroną przed zanieczyszczeniami |
| Kasetowy | Modułowa konstrukcja z systemem labiryntowym | Ochrona przed pyłem, błotem i wilgocią |
Simmeringi jednowargowe typu A mają jedną wargę uszczelniającą i są przeznaczone do standardowych aplikacji z olejem lub smarem. Typ AO ma dodatkową wargę przeciwpyłową, która zwiększa ochronę przed kurzem i innymi zanieczyszczeniami zewnętrznymi.
Różnice dotyczą także obudowy. Występują wykonania elastomerowe oraz metalowe. Typ B ma metalową obudowę zewnętrzną, natomiast BO łączy taką obudowę z dodatkową wargą przeciwpyłową.
Simmeringi kasetowe tworzą modułowy zespół z systemem labiryntowym. Taka konstrukcja służy ochronie przed pyłem, błotem i wilgocią, a jej działanie wynika z całego układu kasety i labiryntu, nie tylko z zastosowania dodatkowej wargi.
Materiały simmeringów a temperatura, medium robocze i odporność chemiczna
Materiał simmeringu należy dobierać przede wszystkim do temperatury oraz rodzaju medium roboczego. Ten sam materiał może sprawdzić się w oleju mineralnym, ale niekoniecznie zachowa właściwości w kontakcie z inną cieczą lub środkiem chemicznym. Podane zakresy temperatur odnoszą się do wskazanych materiałów i nie zastępują danych producenta ani sprawdzenia zgodności z konkretnym zastosowaniem.
| Materiał | Najważniejsze właściwości | Wskazywany zakres temperatury |
|---|---|---|
| NBR | Dobre właściwości wobec olejów mineralnych i smarów | Od -30°C do +100°C |
| FPM | Odporność na wysoką temperaturę, chemikalia i starzenie | Do +200°C |
| VMQ | Elastyczność w niskich temperaturach, odporność na wodę i oleje | Do -60°C |
| PTFE | Odporność na wymagające środowiska chemiczne i cieplne | Do +260°C |
NBR jest stosowany przy olejach mineralnych i smarach, gdy temperatura mieści się we wskazanym zakresie. Nie oznacza to jednak odporności na wszystkie oleje i ciecze. FPM charakteryzuje się podwyższoną odpornością na wysoką temperaturę, chemikalia i starzenie, ale jego zgodność z konkretnym medium również wymaga sprawdzenia.
VMQ zachowuje elastyczność w niskich temperaturach i wykazuje odporność na wodę oraz oleje. PTFE bierze się pod uwagę w wymagających środowiskach chemicznych i cieplnych, z odpornością sięgającą do +260°C. Żaden z tych materiałów nie powinien być traktowany jako uniwersalny — o wyborze decydują medium, temperatura i rzeczywiste warunki pracy.
Warunki pracy maszyny: prędkość wału, ciśnienie, temperatura i zanieczyszczenia
Skuteczność uszczelnienia zależy nie tylko od materiału, lecz także od warunków pracy wału i środowiska, z którym styka się simmering. Parametry należy analizować łącznie, ponieważ dopuszczalne wartości zależą od materiału i konstrukcji uszczelnienia. Nie ma jednego uniwersalnego limitu odpowiedniego dla wszystkich modeli.
- Prędkość obwodowa wału – należy sprawdzić ją w odniesieniu do materiału i konstrukcji simmeringu. Parametry prędkości obrotowej są jednym z kryteriów doboru uszczelnienia.
- Ciśnienie robocze – trzeba ustalić, czy uszczelnienie pracuje przy podwyższonym ciśnieniu. Dopuszczalne wartości zależą od wykonania simmeringu, dlatego nie należy przyjmować jednego limitu dla wszystkich typów.
- Temperatura – trzeba uwzględnić temperaturę otoczenia i medium roboczego. Jej dopuszczalny zakres zależy od materiału oraz konstrukcji uszczelnienia.
- Medium robocze – olej, smar, woda lub inna ciecz powinny być rozpatrywane razem z materiałem uszczelnienia. Zgodność z jednym medium nie oznacza automatycznie zgodności z innymi.
- Zanieczyszczenia – kurz, wilgoć, woda i błoto zwiększają wymagania wobec uszczelnienia. Konstrukcje dwuwargowe i kasetowe mogą zapewniać dodatkową ochronę przed wybranymi zanieczyszczeniami.
Przed zastosowaniem uszczelnienia należy zebrać informacje o prędkości wału, ciśnieniu, temperaturze, medium oraz rodzaju zanieczyszczeń. Dopiero ich zestawienie z materiałem i konstrukcją simmeringu pozwala ocenić jego dopasowanie do konkretnej aplikacji.
Jak dobrać simmering do wału, gniazda, medium i parametrów pracy
Dobór uszczelnienia zacznij od zebrania wymiarów i warunków pracy, a dopiero potem przejdź do materiału oraz konstrukcji wargi. Sam wymiar nie wystarcza, ponieważ właściwe wykonanie zależy również od medium i parametrów aplikacji.
- Zmierz wał. Określ średnicę wału w rzeczywistym miejscu pracy uszczelnienia. Wymiar ten odpowiada średnicy wewnętrznej simmeringu.
- Sprawdź gniazdo i szerokość. Zmierz średnicę gniazda oraz dostępną szerokość. Te wartości odpowiadają odpowiednio średnicy zewnętrznej i grubości uszczelnienia. Wymiary mogą być podane w systemie metrycznym lub calowym.
- Określ medium robocze. Zapisz, czy uszczelniane są olej, smar, woda lub inna ciecz. Informacja ta jest potrzebna do oceny zgodności materiału z medium.
- Zbierz parametry pracy. Uwzględnij temperaturę otoczenia i medium, prędkość wału oraz ciśnienie. Dopuszczalne wartości zależą od materiału i konstrukcji konkretnego simmeringu.
- Dobierz materiał i konstrukcję wargi. Materiał dopasuj do warunków chemicznych i temperaturowych, a konstrukcję do środowiska aplikacji, w tym obecności kurzu, wilgoci lub innych zanieczyszczeń.
- Zweryfikuj oznaczenie w katalogu. Porównaj komplet wymiarów, typ wykonania i dopuszczalne parametry pracy. Przy nietypowym medium, wymiarze lub warunkach pracy dobór może wymagać konsultacji z doradcą technicznym.
Właściwe simeringi należy więc identyfikować jako połączenie wymiaru, medium, parametrów pracy oraz konstrukcji przeznaczonej do danego środowiska.
Montaż simmeringu oraz przyczyny przedwczesnego zużycia i wycieków
Przed montażem simmeringu oczyść gniazdo i wał oraz sprawdź, czy ich powierzchnie nie mają uszkodzeń, ostrych krawędzi ani nierówności, które mogłyby uszkodzić wargę. Samo zastosowanie nowego uszczelniacza nie rozwiąże problemu, jeśli przyczyna nieszczelności leży w stanie wału, gniazda lub warunkach pracy.
- Chroń wargę podczas osadzania. W razie potrzeby użyj tulei montażowej lub odpowiedniego narzędzia. Unikaj gwałtownego montażu i nadmiernego nacisku.
- Osadź element prostopadle do osi wału. Po montażu sprawdź, czy simmering nie jest przekrzywiony i czy warga nie została uszkodzona.
- Nasmaruj konstrukcję dwuwargową. Przestrzeń między wargą uszczelniającą a przeciwpyłową wypełnij częściowo smarem.
Przedwczesne zużycie może wynikać z błędu montażowego, zanieczyszczeń, uszkodzenia obudowy, niewłaściwego doboru uszczelnienia albo zużycia powierzchni wału. Widoczny wyciek oleju lub smaru, pęknięcia lub przetarcia uszczelniacza oraz rowkowanie wału uzasadniają kontrolę całego miejsca pracy, a nie tylko wymianę elementu.
