CONSIDERAZIONI PER LA SCELTA DEL PARAOLIO RADIALE: COSA C’È DA SAPERE



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Pubblicato di Seals-Shop GmbH il 21.11.2018

In parole semplici, la funzione di una tenuta è la riduzione o la prevenzione delle perdite tra due parti.  Mentre le tenute svolgono questa funzione fondamentale, per la scelta della tenuta corretta per la specifica attività sono necessarie conoscenze specifiche ed un’attenta analisi. La scelta presuppone anche che chi acquista la tenuta sia a conoscenza dei potenziali effetti dell’ambiente sulla tenuta oltre a conoscere la macchina o l’attrezzatura in cui essa sarà collocata.

La scelta del corretto paraolio radiale per qualsiasi applicazione dipende dalle condizioni operative e dalle dimensioni della tenuta stessa. Mentre le considerazioni sull’argomento sono numerose, qui di seguito forniamo un’analisi dettagliata dei quattro aspetti principali da conoscere quando si sceglie una tenuta e spiegheremo perché ognuno di essi è importante.

Temperatura

La temperatura dell’ambiente operativo del paraolio radiale è il fattore principale per la determinazione del materiale. Generalmente viene indicato un intervallo di temperatura ottimale per una particolare tenuta. Ad esempio, può essere indicato un intervallo tra 4 e 49° C. Quando nell’ambiente operativo la temperatura è troppo bassa, la tenuta può diventare fragile e a una temperatura elevata il materiale può diventare più elastico. Un aumento della temperatura accelera inoltre l’invecchiamento della gomma. Quando sono visibili crepe assiali sul bordo della tenuta significa che il paraolio radiale è stata esposta a temperature troppo elevate, certamente fuori dall’intervallo consigliato. Un aumento della temperatura ambiente di 10° C può dimezzare la vita utile della gomma.

Non è solo la temperatura dell’aria che può compromettere le tenute. Le temperature possono variare in base a:

Paraolio Radiale TSS tipo TRA e Stefa tipo CB
Figura 1 : Paraolio Radiale TSS tipo TRA e Stefa tipo CB. Fonte: Seals-Shop GmbH

  • Rotazione ad alta velocità che genera calore eccessivo
  • Capacità lubrificante e controllo del calore del lubrificante insufficienti
  • Velocità circonferenziale
  • Pressione applicata

Posizione o Misura

La misurazione è un elemento chiave per la scelta del corretto paraolio radiale. La scanalatura o la posizione in cui la tenuta viene montata devono essere misurate correttamente affinché ci sia esatta corrispondenza. Questo è fondamentale perché, se la tenuta rotante non corrisponde all’alloggiamento, non svolgerà la sua funzione e certamente si verificheranno perdite o contaminazioni.

La misura della tenuta è determinata dal foro, dal diametro del foro di alloggiamento dove sarà inserita la tenuta, dai diametri interni ed esterni e dalla larghezza della tenuta, che corrisponde alla larghezza totale della tenuta inclusi gli elementi interni ed esterni.

  • Il foro di tenuta è il diametro del foro in cui verrà inserita il paraolio radiale.
  • Diametro esterno della tenuta: la misurazione deve essere effettuata in almeno tre punti equidistanti intorno al paraolio radiale. Il valore medio può essere usato come diametro esterno.
  • Larghezza della tenuta: è la misura dell’altezza della tenuta appoggiata su un piano, compresi gli elementi interni ed esterni.
  • Diametro interno dell’albero: il diametro interno di un paraolio radiale può variare, così viene usato il diametro dell’albero come misura interna. Se non si conosce il diametro reale dell’albero, è possibile calcolarlo usando le misure interne della tenuta.

Disegno Tecnico Paraolio Radiale
Figura 2: Disegno Tecnico Paraolio Radiale. Fonte: Seals-Shop GmbH

Pressione

Con l’aumentare della pressione, il carico radiale e l’attrito del labbro di tenuta aumentano al contatto con l’albero. Oltre alla temperatura, per ogni tenuta rotante viene indicata la pressione consigliata per ottenere prestazioni ottimali. Una pressione eccessiva causa una più rapida usura della tenuta e ne accorcia la durata di vita.

Quando una tenuta è soggetta a una pressione eccessiva, i valori specificati di velocità periferica non possono essere mantenuti, ma devono essere diminuiti in relazione alla grandezza della pressione. Ad alte pressioni le perdite tra la tenuta e il foro di alloggiamento possono essere evitate mediante paraolio radiali con involucri in gomma. Quando una tenuta è sotto pressione c’è anche il rischio di movimento assiale nel foro di alloggiamento, che viene evitato posizionando la tenuta contro un anello distanziatore.

Velocità

La velocità in cui un paraolio radiale può effettivamente operare dipende da condizioni quali la pressione, la temperatura, il lubrificante o il fluido utilizzati, la finitura dell’albero e il disegno della tenuta. La lubrificazione tra il labbro di tenuta e una superficie in movimento riduce l’attrito, un importante fattore di deterioramento della tenuta. Lo spessore della pellicola lubrificante determina il grado di attrito. Inizialmente, con l’aumentare della velocità, l’attrito diminuisce in quanto il lubrificante viene disperso. Anche a velocità aumentata, le forze di attrito inizieranno ad aumentare causando l’usura.

Diversi disegni di tenute rotanti consentono una varietà di velocità periferiche massime. Le velocità periferiche superiori sono indicate per gli alberi dai diametri maggiori più che dai diametri minori, in quanto l’area trasversale aumenta in proporzione al quadrato del diametro, aumentando così la capacità di dissipazione termica.

Mentre le velocità maggiori influiscono sulle prestazioni e sulla durata di vita della tenuta, le velocità maggiori e inferiori all’intervallo consigliato causano attrito, compromettendo il materiale.

Cause Comuni delle Rotture

Mentre tutte le tenute sono sottoposte a usura, le più comuni cause di rapida rottura sono:

  1. Installazione — danneggiata dalla manipolazione, misurazione scorretta, ecc.
  2. Guarnizione facciale aperta durante l’attività che consente alle particelle di penetrare e di compromettere la tenuta
  3. Scelta scorretta del paraolio radiale
  4. Disegno scadente
  5. Controlli ambientali inadeguati

Non vengono spesso presi in considerazione la composizione chimica dei componenti del paraolio radiale, la resistenza alla corrosione, gli effetti della compressione, l’aggressione chimica, la scelta del materiale e la variazione delle condizioni ambientali durante l’utilizzo.

Tenute rotanti
Figura 3: Diverse tenute rotanti. Fonte: Seals-Shop GmbH

Sintesi

Attualmente ci sono strumenti interattivi come Fits & Tolerances Calculator, che consente di determinare le deviazioni dei limiti inferiori e superiori e le interferenze massime e minime sulla base delle classi di tolleranza selezionate per il foro della tenuta e per l’albero.

Le informazioni contenute nel presente articolo si propongono di fornire i principi basilari della scelta. Inoltre, se un paraolio radiale non funziona correttamente, è necessario considerare le prove che dovrebbero portare alla causa del malfunzionamento. La tenuta è troppo fragile o troppo elastica? Il problema è allora la temperatura. Le particelle attraversano la tenuta? È allora necessario controllare l’apertura frontale.

Trovare la tenuta migliore per la vostra applicazione non deve essere una pratica straordinaria. Per trovare quella tenuta, inizia qui.

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