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#Libros blancos
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Hicieron y Don'ts de la ingeniería del sello
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¿Aquí? mirada del S.A. en 12 factores críticos que hacen o el funcionamiento del sello de rotura.
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Los sellos afectan directamente funcionamiento del equipo. Utilizados correctamente, previenen los escapes flúidos, amplían vida del cilindro, reducen al mínimo la fricción y el consumo de energía, y mejoran el actuador que coloca exactitud.
n esta serie bipartita del artículo, examinamos los factores críticos una docena que influencian cómo los sellos se realizan en varios usos, ofrecen consejo sobre las prácticas mejores (y las peores) de la ingeniería, y repasan consideraciones importantes al probar los sellos e interpretando resultados.
Es importante que los ingenieros consideran los 12 factores al seleccionar los sellos y probándolos para validar funcionamiento. Aunque la perspectiva pueda parecer desalentadora, la experiencia práctica con muchos de estos ingenieros de las ayudas de los factores evita errores comunes y repliega éxitos probados. Dependiendo del uso, algunos son más aplicables que otros. ¿Aquí sea hacen? ¿s y pone? los ingenieros de los ts deben tener presente al buscar el mejor funcionamiento del sello.
Presión
Los sellos requieren la presión para funcionar. Tenga en cuenta la presión puede deformir los sellos y cambiar la película flúida en la cual el sello monta.
Haga:
Considere los efectos de la levantar-tarifa de la presión. La presión rápidamente de levantamiento puede introducir el potencial para el escape de gases del cilindro, donde el líquido puentea el sello.
Considere que un cambio en la presión afecta a la película flúida. La película consigue más fina en presiones más altas.
Explique los puntos potenciales de la presión de las válvulas, de la plomería, y de otras fuentes.
Considere el papel de la presión en lo referente al perfil dinámico. Las condiciones de la presión pueden diferenciar perceptiblemente durante varias secuencias del movimiento.
¿Don? t:
Aerostación del hardware del Underestimate o deformaciones internas causadas por la presión. Los cambios al hardware de acoplamiento pueden afectar seriamente a funcionamiento del sello.
Juzgue mal la presión del efecto puede tener en la contaminación interna. Presiones más altas dan a contaminantes más ímpetu y aceleran la generación del desgaste y de la ruina.
Concentre la prueba solamente en puntos de la presión, o solamente en la alta presión de sistema. La presión energiza los sellos, y un sistema del lacre puede no energizarse correctamente en la presión baja.
Asuma que la presión de prueba es exactamente igual que la presión del uso.
Carga
El sistema del lacre debe absorber cargas o fuerzas para dirigir correctamente el pistón o la barra. Cuando son posibles, los cojinetes o el desgaste incorporados suena para manejar la mayoría de la desviación de la carga y de la barra o del pistón del límite.
Haga:
Entienda eso para las pruebas localizadas que duplican solamente una sección de una máquina, ingenieros puede necesitar transformar la carga a la dislocación. Debido a la diferencia del tamaño entre el aparejo de prueba y el uso real, las pruebas aisladas no pueden simular la carga particular aplicada al anillo del desgaste.
Sea consciente que el corte de la bufanda en los anillos del desgaste trabaja mejor en el lado descargado del cojinete. Esto asegura cobertura material máxima y la distribución de carga subsecuente por el anillo del desgaste.
¿Don? t:
Impacto de la negligencia. Las condiciones del impacto pueden ejercer cargas extremadamente altas en las superficies del desgaste, que pueden estar más allá de los límites de algunos materiales.
Velocidad
Apresure los juegos un papel significativo en muchos usos. Los cambios al ciclo de deber, a los parámetros del movimiento, y a las aceleraciones todas pueden mejorar o degradar perceptiblemente funcionamiento del sello.
Haga:
Entienda que los cambios en el ciclo de funcionamiento, por ejemplo en el ciclo linear, pueden introducir diversos modos de fallo. Por ejemplo, un sistema con la extensión lenta de la barra y la contracción rápida se realiza comparado diferentemente a un sistema con la extensión rápida y la contracción lenta. Este último es más susceptible a la trampa interseal de la presión. En este caso, un sello especial (tal como un Turcon Stepseal V, en vez de un Stepseal estándar) se puede requerir reducir la acumulación de la presión entre los sellos.
Sea consciente que la velocidad tiene un efecto significativo sobre grueso de la líquido-película y, por lo tanto, sobre eficacia del lacre, salida, la fricción, y el desgaste. Los escapes pueden aumentar mientras que las velocidades disminuyen.
¿Don? t:
Descuide el hecho de que la velocidad puede cambiar perceptiblemente las características flúidas. Las temperaturas, la avería de la viscosidad, y la separación y la degradación químicas toda se asocian a velocidades más altas, y ellas elevadas dan lugar a menudo a falta prematura.
Dinámica
Las dinámicas del sistema van más allá de parámetros de funcionamiento generales y abarcan otros factores tales como vibración, deformación, y alineación, que puede empeorar capacidades del lacre.
Haga:
Sepa que la vibración puede afectar perceptiblemente a funcionamiento del sello. Algunos materiales tienen mejores características dinámicas que otras y permiten un mejor seguimiento del eje.
Entienda que la compensación o el desalineamiento tiene un impacto importante en los sellos. La compensación pone la tensión más arriba localizada en componentes del lacre y limita vida. Los cojinetes ayudan a asegurar una mejor alineación y una vida más larga del sello.
¿Don? t:
¿Subestime los efectos de la presión? ¿sosténgase? condiciones. La alta presión constante puede causar el arrastramiento material, que deforme componentes del lacre y limita prematuramente eficacia.
No haga caso de las ediciones asociadas a impacto, a abrochar, y a acontecimientos dinámicos similares. Las condiciones causadas por reacciones instantáneas o la inestabilidad son a menudo difícil replegar, o convertirse en una fuente significativa de ruido de los prueba-datos.
Temperatura
La temperatura del sello es no sólo debido al movimiento ambiental del condición del exterior y flúido a través de las válvulas y de las mangueras, pero también debido al calor friccional generado por la operación del sello.
Haga:
Explique el calentamiento por fricción. Puede aumentar perceptiblemente temperatura cerca del sello.
Tenga presente que las temperaturas altas debilitan los materiales del sello y del cojinete, permiten la mayor deformación y, así, cambian funcionamiento.
¿Recuerde que el ciclo de la temperatura puede afectar a un material? límites de la temperatura de s. ¿Por ejemplo, las duraciones extendidas en las temperaturas altas pueden disminuir un elastómero? eficacia a baja temperatura de s.
¿Don? t
¿Pruebe los sellos en las temperaturas sobre el componente? límites de s. Puede causar posiblemente el envejecimiento prematuro severo de los sellos y de los modos de fallo no experimentados en el uso.
Subida de temperatura del Underestimate debido a la parada del equipo. La carencia del flujo flúido inmediatamente después de la parada levanta a veces temperaturas más allá de la capacidad del material del sello.
Exceda los límites de la líquido-temperatura. Esto analiza la película flúida bajo sello, que aumenta la fricción y el desgaste.
Tiempo
Los sellos y los cojinetes son altamente los componentes tensionados que tienen vidas finitas. Así, el tiempo afecta a funcionamiento. Los componentes funcionan idealmente constantemente en el arranque inicial y después de muchas horas de uso.
Haga:
Entienda que los sellos y los cojinetes tienen un asociado componente del tiempo con él. Los elastómeros tienden a tensionar se relajan mientras que los plásticos tienden a arrastrarse o flujo frío. La relajación de tensión reduce eventual la fuerza que un sello ejerce contra la superficie de lacre. El arrastramiento es un aumento en la deformación o la tensión en un cierto plazo bajo una carga/tensión constantes.
Entienda el fluido operante y cómo sus características potencialmente cambian en un cierto plazo. ¿El envejecimiento y la avería flúidos podían cambiar calor-transfieren las tarifas, una viscosidad más baja, o alteran el líquido? el maquillaje químico de s y lo hace más agresivo para sellar los materiales.
¿Don? t:
Subestime los efectos de la fatiga componente. La fatiga de sellos y de cojinetes va más allá de la operación cíclica. Porque los sellos y los cojinetes obran recíprocamente con los componentes de acoplamiento, la fatiga puede analizar el líquido o cambiar dureza del eje, capas, o la disposición componente.
Infravalore el hecho de que las superficies en contacto con los sellos pueden cambiar en un cierto plazo. La corrosión, la fatiga, y otros factores podían obstaculizar perceptiblemente el lacre.
Asamblea
La asamblea apropiada es obviamente necesaria de un punto de vista funcional. ¿Él? s también necesitó por razones prácticas, tales como permisión de la producción de volumen o de la instalación fácil del campo. Los estudios han probado en varias ocasiones que esa falta prematura del sello resulta lo más a menudo posible de errores de la instalación.
Haga:
Utilice las técnicas recomendadas y el hardware de la asamblea al instalar los sellos y los cojinetes. Los chaflanes, los bordes del radio, y las herramientas apropiados el volver a clasificar según el tamaño y de la instalación ayudan, junto con evitar esquinas agudas.
Tenga cuidado instalando los sellos sobre puertos. La orientación apropiada, tal como evitar una sección del sello del corte sobre el puerto, reducirá daño de la asamblea. También la sección representativa del sello debe ser más grande que el puerto limitar daño potencial.
Explique las ediciones potenciales del montaje de campo, como éstos diferencian a menudo de la instalación de la fábrica. Los cambios simples pueden ser necesarios facilitar el montaje de campo. Corte los cojinetes del pistón, por ejemplo, sea generalmente más fácil de instalar y de mantener el surco. En la comparación, la instalación de los cojinetes de la barra y la inserción del eje pueden ser difíciles.
Considere la accesibilidad. Algunas configuraciones contienen los sellos y los cojinetes profundamente dentro de un cilindro. Asimismo, el espacio para manipular un sello en el surco no existe en usos verdaderos, y la distorsión resultante puede ser significativa. En algunos casos, los sellos y los cojinetes tiesos se deben calentar para ablandar el material y los dejan ser torcidos para la instalación.
Asegúrese que lubricante de la asamblea sea compatible con los sellos y los componentes de sistema. Algunos lubricantes de la instalación pueden secar y hacer los sellos pegarse al eje, llevando a torcer de la alta fricción o del sello.
¿Don? t:
Subestime los efectos del estiramiento rápido sobre componentes del lacre. Aunque espec. de ASTM pudieran indicar el alargamiento 100% para un material, no asuma que esto es posible dentro excesivo de un breve periodo de tiempo. La instalación de alta velocidad aumenta la posibilidad de agrietarse, de la fractura, o de la deformación permanente.
¿Subestime el escalamiento del efecto? ¿mudanza hacia arriba o hacia abajo de tamaño? tiene en el esfuerzo requerido para el montaje de sello. Sellos más grandes pueden requerir substancialmente más fuerza.
Despida la diferencia entre los sellos construidos para la acción y ésos construida para el uso inmediato. ¿El sentarse en el estante puede llevar a los modos de fallo vistos no típicamente en el uso, una vez que ellos? re puesta al uso. Éstos pueden incluir:
Corrosión. Los componentes cubiertos normalmente por un lubricante protector pueden desecar o corroer debido al almacenaje incorrecto.
Sistema localizado de la compresión. Las condiciones de almacenaje diferentes que condiciones de funcionamiento pueden permitir la compresión alta, localizada del sello debido al peso del eje.
Movimiento de lanzamiento errático. El almacenaje puede dejar el lubricante seco o exprimir hacia fuera de debajo el labio de sello. Durante arranque, esto puede hacer la alta fricción localizada o, en peor de los casos, para sellar torcer.
Medios
Los medios refieren a flúido conservada y contaminación externa que el sello excluye.
Haga:
Entienda que las incompatibilidades flúidas llevan a menudo al ataque químico contra componentes del lacre que aumenta la fricción y acelera desgaste.
Entienda todas las fuentes potenciales de contaminación. Por ejemplo, el ingression del agua puede aumentar la hidrólisis, que afecta grandemente a ciertos materiales del sello. Incluso la intrusión excesiva del aire pudo alterar perceptiblemente funcionamiento.
¿Don? t:
Subestime la importancia de la limpieza flúida. La contaminación puede aumentar desgaste, la abrasión, y el daño del impacto a los sellos y también afecta a la película flúida bajo sello.
No haga caso del efecto de la densidad y del tamaño de energía. Mientras que la densidad de energía aumenta de algunos circuitos, los contaminantes tienen más ímpetu y hacen más daño.
No haga caso del relleno o del reemplazo flúido. Esto podía afectar a las características flúidas. Y funcionamiento de pruebas usando los líquidos diferentes de ésos en del uso el resultado real a menudo en conclusiones erróneas.
Superficies de ajuste
El interfaz del lacre-cojinete, incluyendo los materiales de acoplamiento y sus finales de la superficie, es particularmente importante en los sellos dinámicos que montan en una película flúida.
Haga:
Entienda que las varias superficies tienen diversas características que afecten a la retención flúida bajo sello y, así, usen y fricción.
Entienda que los cambios a los procesos de acabamiento pueden también cambiar el final superficial resultante, y séllelo y llevando funcionamiento.
¿Don? t:
Subestime la importancia de las recomendaciones superficiales del final de surtidores del sello, como el funcionamiento óptimo del sello depende del equilibrio correcto de la fricción, del desgaste, y de la salida.
Subestime los efectos de cualquier cambio a las superficies de ajuste.
Proceso
El proceso incluye la fabricación, montaje, inspección, y otro camina necesario para producir componentes del sello y del cojinete.
Haga:
Realice que algunas geometrías tienen limitaciones de proceso/materiales debidas clasificar o parte complejidad.
Entienda que el método de fabricación diferencia a veces significativo en funcionamiento del sello y del cojinete. Los ejemplos incluyen el moldeado contra trabajar a máquina de los labios de sello dinámicos o de los cojinetes compuestos.
¿Don? t:
Realice los cambios de proceso significativos entre los prototipos y la producción final.
No haga caso de la importancia de todo el proceso y los pasos de la dirección. Un problema en cualquier paso de la producción podría alterar perceptiblemente los factores que afectan críticamente a funcionamiento del lacre.
Diseño
El diseño es la geometría específica de sellos y de cojinetes.
Haga:
Entienda la importancia del trabajo con los surtidores del sello para determinar el sistema correcto del lacre. La geometría, el material, y la disposición específicos de un sistema del lacre dependen de una variedad de factores y de su importancia relativa en un uso.
Entienda los límites del diseño de algunas geometrías, dependiendo del método de fabricación.
¿Don? t:
Asuma que el escalamiento de la geometría (cambio linear en dimensiones) comparará a los cambios lineares en la fricción, la vida, y la salida del sistema del lacre.
Cambie la disposición componente (localización, espaciamiento, y orientación y entre de elementos) sin primero la consideración de los efectos posibles. Por ejemplo, los cambios en el espaciamiento pueden afectar perceptiblemente a la acumulación del traspaso térmico y de la presión entre los elementos de sistema. Otro ejemplo está colocando los cojinetes de nuevo que, alternadamente, altera la desviación del sello.
Materiales
Los materiales componen la estructura de sellos y de cojinetes.
Haga:
Entienda que diversos materiales se realizan diferentemente, incluso en sellos o cojinetes con la misma geometría. Algunos materiales trabajan simplemente mejor en ciertos usos.
Considere cuidadosamente los riesgos y las recompensas al substituir los nuevos materiales para los sellos, cojinetes, y las superficies de ajuste, así como al cambiar los líquidos.
¿Don? t:
Subestime el valor de los materiales del lacre y del cojinete. Hay los materiales especiales en los cuales las especificaciones típicas, tales como reclamos de ASTM, no pueden describir completamente las ventajas.
Subestime la influencia de materiales en el sello/el cojinete/la superficie de lacre flúida/dinámica. Muchos sellos funcionan usando las películas de la transferencia, los llenadores expuestos, la reducción de picos en superficies dinámicas, y otros mecanismos.
¿Considerando los 12 elementos críticos que determinan cómo funcionan los sellos? ¿antes de comprar piezas y de invertir tiempo y el dinero en la prueba y la validación? las ayudas optimizan funcionamiento y la rentabilidad de la inversión del sello. ¿Cuándo en duda, busque la ayuda de un surtidor reputable del sello? ingenieros de uso de s.
Recursos:
Soluciones del lacre de Trelleborg, www.tss.trelleborg.com/us
¿B. Gupta y L. Castleman? ¿Efecto viscoelástico sobre el funcionamiento de sellos elastoméricos y plásticos por FEA? Actas de la 51.a conferencia nacional sobre la energía flúida, marzo de 2008.
¿H. Jordania? ¿Superficies alternativas (capas y tratamiento) en cilindros hidráulicos? Actas de la conferencia del lacre del International 12, septiembre de 2002.
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