Uszczelnienie są często niezastąpionym elementem konstrukcyjnym dla wielu maszyn oraz urządzeń. To przecież uszczelki odpowiadają za szczelne połączenie dwóch części. Dodatkowo uszczelnienia pełnią funkcję ochronną oraz zabezpieczającą. Bardzo dużą rolę wśród uszczelnień odgrywają simmeringi, zwane inaczej pierścieniami uszczelniającymi. Simmering odpowiada za utrzymanie środka smarnego pomiędzy ruchomymi elementami, jednocześnie gwarantując prawidłowe działanie całości.
Uszczelnienia obrotowe typu simmering – co to takiego?
Simmering składa się z wargi uszczelniającej wałek oraz zewnętrznej części w kształcie walca. Zewnętrzna część pierścienia uszczelniającego wykonana jest z blachy, która powleczona jest elastomerem. Częścią wewnętrzną jest elastyczna warga uszczelniająca. Uszczelnienia obrotowe wału, czyli simmeringi, dzielą się na dwa typy: pierwszy z nich to typ A, czyli pierścień jednowargowy, natomiast drugim typem są simmeringi oznaczone symbolem AO, co znaczy, że uszczelnienie wyposażone jest w dostawową wargę przeciwpyłową.
Simmeringi zakładane są pomiędzy obracające się elementy konstrukcyjne wielu maszyn oraz urządzeń w celu utrzymywania środka smarnego i zapobiegania przedostawania się zanieczyszczeń do wewnątrz.
W jaki sposób działają simmeringi?
Pierścienie uszczelniające simmering działają w bardzo prosty sposób. Metalowy pierścień opiera się o inne elementy, a dzięki sprężynie materiał uszczelniający zostaje dociśnięty do powierzchni wału. Podczas kiedy wał wykonuje obroty, olej, którym jest pokryty, nie wydostaje się z uszczelnienia. Odpowiednią szczelność zapewnia tu warga uszczelniająca, dzięki swojemu odpowiedniemu kształtowi. Wargi zatrzymują również olej wtedy, kiedy wał nie wykonuje obrotów.
Ważną kwestią jest tu jednak grubość warstwy smarnej. Grubość warstwy wynika z równowagi sił działających na uszczelkę: siły hydrodynamicznej oraz sił promieniowych. Warto dokładnie ustalić wartość siły promieniowej, gdyż w przypadku zbyt wysokiej wartości żywotność uszczelnienia może się znacząco obniżyć. W momencie, kiedy siła działania będzie zbyt niska, uszczelnienie może nie zachować odpowiedniej szczelności.
Z jakich materiałów produkowane są pierścienie uszczelniające?
Dzisiejsza technologia pozwala na produkowanie uszczelnień z różnych materiałów, z których każdy wykazuje inne właściwości fizyczne. Podobnie jest w przypadku simmeringów. Pierścienie uszczelniające wytwarzane są z wielu rodzajów surowców, a ich dobór zależy w głównej mierze od miejsca przeznaczenia uszczelnienia. To, z czego zostanie wykonany simmering, zależy od warunków panujących na miejscu pracy, rodzaju maszyny, występowania niebezpiecznych cieczy, chemikaliów czy zakresu temperatur, w jakich uszczelnienie będzie pracować.
Jednak najczęściej wykorzystywanymi materiałami do produkcji simmeringów są:
- kauczuk nitrylowy, czyli NBR. Materiał ten wykazuje odporność na oleje, smary, płyny hydrauliczne oraz benzynę. Ponadto simmering NBR jest produktem niewrażliwym na alkohole, wodne roztwory soli oraz rozcieńczone kwasy i zasady w niewysokiej temperaturze. Pierścień NBR może pracować w temperaturze sięgającej od -30 do 100 stopni Celsjusza;
- kauczuk fluorowy, czyli FKM, FPM lub Viton. Warto jednak podkreślić, że wszystkie te nazwy określają ten sam surowiec. Simmering wykonany z Vitonu odporny jest na oleje i smary mineralne, węglowodory, płyny hydrauliczne oraz kwasy nieorganiczne. FKM jest dodatkowo wysoko niewrażliwy na promieniowanie UV. Pierścień wykonany z Vitonu może być stosowany w temperaturze sięgającej nawet 200 stopni Celsjusza;
- kauczuk silikonowy, czyli VMQ. Pierścień wykonany z kauczuku silikonowego wykazuje odporność na oleje i smary mineralne, rozcieńczone roztwory soli oraz alkohole. Dodatkowo simmering VMQ może być stosowany w miejscach, gdzie zakres temperatur waha się w przedziale od -50 do 200 stopni Celsjusza;
- kauczuk akrylowy, czyli ACM. Simmering ACM jest uszczelnieniem odpornym na oleje mineralne oraz wodę. Jest tworzywem niewrażliwym na temperatury sięgające od -25 do 150 stopni.
Artykuł powstał przy współpracy z firmą produkującą uszczelki FKM FPM Viton - Kedarix https://kedarix.com/