Etansările mecanice reprezintă piese esențiale utilizate în echipamentele cu motoare pentru a asigura etanșeitatea camerei în care acestea funcționează. Una dintre cele mai comune aplicații ale etanșărilor mecanice este la pompele de apă.
Partea mobilă și partea fixă ale unei etansări mecanice
Etanșări mecanice pompe , sunt alcătuite din cinci elemente de bază: partea mobilă, partea fixă (inelul staționar), arc, material elastomer și stift. Aceste componente lucrează în sinergie pentru a asigura etanșeitatea și a preveni scurgerile de lichid.
Funcționarea unei etansări mecanice
Figura 1 de mai jos ne oferă o imagine clară asupra modului în care funcționează etansările mecanice. Partea fixă sau inelul staționar este fixat rigid în alezajul carcasei pompei. Pentru a preveni scurgerile între inelul staționar și carcasa pompei, se utilizează un element elastomer. Etansarea mobilă este situată strâns lângă etansarea fixă și este amplasată pe axul pompei. Suprafețele etansărilor mobile și fixe se freacă una de cealaltă, iar între ele se formează o peliculă subțire de lichid care servește la lubrifierea lor și previne supraincalzirea.
În timpul funcționării pompei, are loc deplasarea axială a arborelui, ceea ce face ca inelele să se apropie și să se depărteze unul de celălalt. Chiar și o mică decalare de 0,01 mm este suficientă pentru ca apa să pătrundă. Pentru a preveni această problemă, etansările mecanice sunt dotate cu un arc sau burduf.
Alegerea corectă a unei etansări mecanice
Este extrem de important să selectați și să instalați corect etansarea potrivită, altfel există riscul de patrundere a lichidului în și în afara pompei. Înainte de toate, verificați diametrul axului exact în locul unde este montată etansarea mecanică, apoi verificați diametrul alezajului în care introduceți etansarea fixă. De asemenea, luați în considerare temperatura și tipul lichidului cu care etansarea intră în contact. De exemplu, cauciucul nu rezistă la ulei și se umflă.
Cauzele defectării etansărilor mecanice
Studiile asupra defectării sistemelor de pompare arată că 45% din defecte sunt cauzate de etansările mecanice. Odată cu defectarea acestora, apar și scurgeri de lichid. Etansarea mecanică poate ceda din cauza lubrifierii slabe sau a lipsei ei, ceea ce duce la creșterea temperaturii în interiorul pompei. Volumul scurgerilor depinde și de următoarele circumstanțe: suprafața etansării este murdară, există mișcare axială și radială a arborelui rotorului, axul este deformat, temperatura lichidului pompat, vâscozitatea lichidului pompat, viteza de rotație a arborelui, presiunea în carcasa pompei și instalarea necorespunzătoare a etansării.
Tipuri de etansări mecanice în funcție de arc
Există două tipuri principale de etansări mecanice în funcție de arc: etansarea mecanică cu un arc central mare și etansarea mecanică cu mai multe arcuri periferice mici. Avantajul etanșării mecanice cu un arc central mare constă în simplitatea construcției și costul redus. Dezavantajul acestui tip de etansare este că, odată ce arcul se rupe, etansarea cedează imediat. În cazul etanșării mecanice cu mai multe arcuri periferice mici, acestea ies treptat din funcțiune, ceea ce permite observarea unei scurgeri mici înainte de a schimba etansarea. Totuși, durata de viață a acestui tip de etansare este mai mică decât cea a etanșării cu un arc central mare.
Materialele suprafetelor de frecare ale etansărilor mecanice
Materialele utilizate pentru suprafețele de frecare ale etansărilor mecanice trebuie să aibă proprietăți speciale, deoarece acestea se freacă una de cealaltă în mod constant. Suprafețele trebuie să fie extrem de netede și rezistente la uzură, să aibă o duritate și rigiditate ridicate și să aibă o expansiune termică redusă.
Unul dintre materialele frecvent utilizate pentru suprafețele de frecare este grafitul. Perechea grafit/WC (carbură de wolfram sau carbură de tungsten) este foarte fiabilă și poate funcționa în condiții de lucru uscate și la temperaturi ridicate. Totuși, grafitul nu rezistă la lichide agresive și nu tolerează particulele dure.
Alte perechi de materiale utilizate pentru suprafețele de frecare includ grafit/SiC și grafit/Al2O3. Acestea au avantajele și dezavantajele lor specifice, cum ar fi rezistența la temperaturi ridicate sau rezistența la coroziune.
Elastomerii utilizați în etansările mecanice trebuie să asigure etanșeitatea și să reziste la temperatura lichidului pompat, la vascozitatea și agresivitatea acestuia. Cauciucul nitrilic (NBR) este un material frecvent utilizat în etansările mecanice datorită proprietăților sale bune de rezistență la uzură și la substanțe precum uleiuri, apă și hidrocarburi. Există și alte materiale elastomerice, cum ar fi cauciucul etilen propilenic (EPDM) și Viton (FPM, FKM), care au caracteristici specifice și pot fi utilizate în anumite condiții.
Alegerea și instalarea corectă a unei etansări mecanice sunt deosebit de importante pentru a asigura funcționarea optimă a pompelor de apă și a altor echipamente. În funcție de cerințele specifice ale aplicației și de mediul de lucru, trebuie luate în considerare tipul de etansare, materialele utilizate și construcția acestora. Prin înțelegerea principiilor de funcționare și a factorilor care pot duce la defectarea etansării, puteți alege și utiliza etansarea potrivită pentru a asigura o performanță durabilă și eficientă a echipamentului dumneavoastră.
