Etanşările sunt ansamblurile de organe de maşini care au drept scop: închiderea cât mai ermetică a unui spaţiu conţinând un mediu sub presiune; separarea a două sau mai multe spaţii cu medii aflate sub presiuni diferite; protecţia unor spaţii conţinând lubrifianţi, împotriva pierderii acestora sau împotriva pătrunderii unor corpuri străine.
1. Generalităţi
Având în vedere cele de mai sus, cerințele fundamentale impuse etanșărilor sunt:
a) Etanșeitatea, proprietate necesară din mai multe motive:
- pentru menținerea unei anumite presiuni, respectiv evitarea pierderilor de mediu etanșat;
- pentru împiedicarea amestecului de medii diferite;
- pentru limitarea uzurilor mari ca urmare a pătrunderii impurităților în mediul protejat. Lipsa de etanșeitate are ca efect o pierdere de fluid, care poate fi o scurgere sau un transport.
b) Fiabilitatea, proprietate prin care se asigură funcţionarea în mod corect, un timp dat şi în condiţii de utilizare precise. Defectarea unei etanșări trebuie considerată diferențiat, după cum poate avea loc o distrugere completă a etanșării sau doar aparița unor neetanșeități.
c) Durabilitatea, proprietate ce poate fi considerată din două puncte de vedere:
- în raport cu solicitările din partea mediului etanșat sau datorită condițiilor de exploatare (rezistență chimică, rezistență la uzură și stabilitate la temperaturi ridicate);
- în raport cu capacitatea etanșării de a suporta demontări repetate, deformările suferite de sistemul de etanșare trebuie să fie menținute în domeniul elastic.
d) Posibilitatea de acces, pentru montare şi demontare (etanşările fiind demontabile, nedemontabile sau limitat demontabile), proprietate absolut necesară în anumite cazuri.
e) Necesitatea unei întreţineri cât mai reduse şi a unui cost total de exploatare cât mai redus. Economicitatea unei etanșări nu trebuie apreciată după costul de achizițe, ci după suma totală a cheltuielilor pentru toată durata sa de serviciu.
f) Pierderi minime de putere în etanşare, care pot surveni datorită pierderilor de fluid prin etanşare sau datorită frecării ce apare între elementele etanşării aflate în mişcare relativă.
2. Clasificarea etanşărilor
O clasificare a principalelor tipuri de etanșări utilizate în construcția de mașini se prezintă sintetic în tabelul de mai jos:
Criteriile de alegere a sistemului de etanşare sunt:
- viteza de lucru;
- temperatura de lucru;
- presiunea de lucru;
- mediul de lucru;
- fiabilitatea etanșării (bună, satisfăcătoare, slabă).
3. Factorii de influenţă ai fiabilităţii etanşărilor cu contact
a) Rugozitatea suprafeţelor de lucru
Durabilitatea etanșării depinde, în mare măsură, de rugozitatea suprafețelor care vin în contact cu elementul de etanșare. Pentru un regim normal de lucru al garniturii, fusul arborelui trebuie să aibă o rugozitate maximă de Ra= 1,6 μm la viteze periferice v< 4 m/s și de Ra= 0,8 μm la viteze periferice v> 4 m/s.
Existența unor canale elicoidale formate pe suprafața arborelui în urma prelucrărilor mecanice, poate duce la fenomenul de pompare a fluidului prin interstițiu.
b) Duritatea suprafeței arboreluiare influență asupra uzurii fusurilor în zona de contact a etanșării. Cele mai favorabile rezultate s-au obținut la arborii cromați dur, la care rezistența la uzură a crescut de cca. 10 ori față de arborii netratați. Se poate recurge și la montarea pe arbore, în zona de etanșare, a unei bucșe din material dur.
c) Necoaxialitatea şi bătaia arboreluisunt factori deosebit de importanți care duc la scăderea fiabilității etanșării. Daca nu pot fi evitați, se impune luarea unor măsuri compensatorii, cum ar fi reducerea vitezei periferice și îmbunătățirea rugozității;
d) Lăţimea muchiei de etanşare
Forța de frecare și căldura degajată depind, în mare măsură, de aria de contact a garniturii cu arborele. Rezultă că, pentru controlul încălzirii locale în zona de etanșare este necesară reducerea la minim a lățimii de contact, concomitent cu reducerea tensiunii din arc.
English summary
Sealing plays the role of separating the media (liquids) of different characteristics. In order to be efficient, they have to fulfil a series of conditions as a functional assembly. In its turn, each element of the sealing system should meet a series of characteristics. A classification and summary description of the types of sealing is presented.
Bibliografie
1. Korka Z., Fiabilitate şi diagnoză, Notiţe de curs, 2015.
2. *** , Tiefbohr-Lexikon, disponibil pe: http://www.tiefbohr-lexikon.de/index. html, la data de 31.08.2015
ZOLTAN KORKA este dr. ing., Lector Universitatea „Eftimie Murgu” din Reşiţa
