Menu Close

Принцип работы гидрозатвора: Что такое гидрозатвор для канализации

гидрозатвор ДА от производителя

Для обеспечения безопасной эксплуатации деаэратора предусмотрено предохранительное устройство —гидрозатвор, защищающий его от опасного превышения давления и уровня воды в баке.

На предприятиях, заводах, крупных химических, промышленных и энергетических производствах часто устанавливается специальное оборудование, которое необходимо для удаления или, как принято еще говорить, отвода и утилизации опасных газов из подпиточных, а также питательных вод в парогенераторах котлов и теплосетях. Без деаэратора, порой, невозможно обеспечить важному и масштабному производству, безопасность и гарантировано стабильную работу без сбоев.

Специалисты знают, что данное оборудование состоит из нескольких частей, каждая из которых незаменима для полноценной работы аппарата. Гидрозатвор деаэратора, цена на который установлена непосредственно производителем ПК Бойлер, используется во избежание или, в случае если этого не предотвратить, устранения, каких-либо нарушений в работе самой установки.

Гидрозатворы деаэраторов по сути являются особыми предохранительными устройствами. Устройство не слишком сложно, оно состоит из специального бака расширительного, а также двух гидравлических затворов. Стоимость в прайсе на отдельные детали гидрозатвора может колебаться в зависимости от их важности и материалов, используемых для их изготовления.

Гидрозатворы деаэратора защищают устройство не только от опасного повышения уровня воды, но и от возможного подъема давления выше допустимого по техническим условиям. Гидрозатворы деаэраторов стандартно подключаются к баку деаэратора через специальный штуцер перелива. Гидрозатворы деаэраторов могут иметь различный диаметр, размер которого обычно определяется из расчетов максимально допустимого давления и наиболее вероятного расхода пара.

Основные города отгрузки гидрозатворов для деаэраторов в России: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Казань, Самара, Омск, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Волгоград, Красноярск, Пермь, Воронеж, Саратов, Краснодар, Тольятти, Барнаул, Ульяновск, Тюмень, Ижевск, Иркутск, Владивосток, Ярославль, Хабаровск, Махачкала, Оренбург, Новокузнецк, Томск, Кемерово, Рязань, Астрахань, Пенза, Набережные Челны, Липецк, Тула, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Улан-Удэ, Ставрополь, Магнитогорск, Брянск, Иваново, Тверь, Белгород, Нижний Тагил, Архангельск.

Мы поставляем гидрозатворы в Казахстан в следующие города: Алматы, Шымкент, Караганда, Тараз, Астана, Павлодар, Усть-Каменогорск, Семипалатинск, Актобе, Уральск, Костанай, Петропавловск, Темиртау, Кызылорда, Актау, Атырау, Экибастуз.

Гидрозатворы в Беларуси отгружаются в города: Минск, Гомель, Могилев, Витебск, Гродно, Брест, Бобруйск, Барановичи, Борисов, Орша.

Гидрозатвор для канализации: виды, принцип работы, монтаж

Эффективная работа канализации – это обязательное условие нормального проживания в доме. Мелочей в этом деле нет, малейшая ошибка приведет к ухудшению работы системы. Одним из условий отсутствия запаха от канализации является наличие гидрозатворов. Помимо водяных, существует еще и сухой гидрозатвор для канализации. Разберемся, что это такое.

Система канализации создана для отведения из помещений жидких отходов, в том числе и продуктов жизнедеятельности. Понятно, что внутри системы пахнет отнюдь не розами, поэтому нужно предусмотреть защиту от проникновения этих неприятных запахов в дом.

Надежной защитой на пути неприятно пахнущих газов является гидрозатвор. Разберемся, что это такое и какие конструкции могут быть использованы в канализации жилых домов.

Описание

Гидрозатвором называют водяную пробку, которая постоянно находится в трубе, препятствуя проникновению в помещения канализационных газов. Устройство гидрозатвора является обязательным при установке любого сантехнического прибора, подключенного к сети канализации.

Наличие гидрозатвора не мешает проходу сточных вод, водяная пробка обновляется после каждого использования сантехнического прибора. А вот если дома долго никого нет и водой, соответственно, никто не пользуется, то водяная пробка может высохнуть и газы из канализационных труб будут легко проникать в помещение.

Впрочем, восстановить гидрозатворы будет несложно, достаточно открыть воду, чтобы водяная пробка образовалась вновь.

Виды

Сооружение для создания гидрозатвора называется сифон, оно может иметь разную конструкцию. Чаще всего, используются:

  • Бутылочные – универсальный вариант, подходит для сантехники любого типа;
  • Трубчатые – гладкие или гофрированные, используются для кухонных моек и умывальников;
  • Трапы – специальный тип сифона, применяемый в душевых кабинах, а также в моечных помещениях бань.

Кроме того, существуют сухие сифоны, в которых вместо водяной пробки используется мембрана, выполняющая функции обратного клапана. Такой затвор хорош тем, что он сдержит движение не только газов, но и жидкости.

Применение такого оборудования особенно рекомендуется в квартирах, расположенных на нижних этажах многоэтажных домов. Оно предотвратит вытекание стоков, поступающих из верхних квартир через сантехнику при образовании засора в канализационной трубе. Разберемся, какие виды сифонов существуют и какие особенности установки этого элемента канализации своими руками существуют.

Бутылочный

Бутылочный сифон часто используется для сборки канализационных систем. Устройство имеет специфическую форму, состоит устройство из отстойника и колбы. В нижней части сифона постоянно находится вода, создающая гидрозатвор.

Совет! Раньше практически в каждой квартире устанавливались бутылочные сифоны из чугуна, в настоящее время их заменили аналогами из полимерных материалов. Крайне редко встречаются элементы системы канализации из латуни.

Для присоединения одновременно двух сливов может использоваться унифицированный сифон бутылочного типа. Этот вариант имеет изогнутую трубу, которая соединяется с тройником с подключенными отводами от элементов сантехники.

Выбирать сифон нужно с учетом его пропускной способности. Чем больше элементов планируется подключить к сифону, тем более производительной должна быть модель. Основным преимуществом данной модели является то, что его можно легко прочистить, не отсоединяя сифон от раковины.

Наличие отстойника в сифоне позволяет спасти ценные вещи (например, украшения), которые по ошибке могут попасть в систему канализации. Кроме того, сифон бутылочного типа имеет жесткую конструкцию, поэтому он будет служить дольше, чем модели из гофрированной трубы.

Трубчатые

Сифон изготавливается из гладкой или гофрированной трубы, которые изгибаются так, чтобы образовалась своеобразная «петля», расположенная ниже основной трубы по уровню. В этой «петле» и будет находиться водяная пробка.

Гладкие трубчатые сифоны используются редко, так как обычную трубу сложно изогнуть, кроме того, такая модель занимает много места. Поэтому в большинстве случаев для изготовления сифона применяется гофрированная труба. Трубу из гофры легко изогнуть в нужном направлении, готовый сифон занимает минимум места. Вариант обладает следующими преимуществами:

  • легко собрать самостоятельно;
  • модель имеет универсальное назначение, её можно устанавливать с любым элементом сантехники, в том числе и с унитазом. В последнем случае используется гофрированная труба диаметром 110 мм;

  • при необходимости можно легко отрегулировать длину петли сифона, даже если система уже установлена и подключена;
  • можно снимать и перемещать (на небольшие расстояния) раковину, не отсоединяя от неё сифон.

Трап

По сравнению с обычным сифоном, трап имеет более сложную конструкцию. Устанавливается этот элемент в поддоне душевой кабины или непосредственно в напольном покрытии. Полный комплекс работ по установке трапа:

  • подключение трапа к отводу канализации;
  • выполнение тепло- и гидроизоляции;
  • изготовление бетонной стяжки с уклоном в сторону трапа;
  • укладка влагостойкого покрытия.

Совет! В качестве влагостойкого покрытия, чаще всего, применяется керамическая плитка. Этот материал не боится контакта с водой, его легко содержать в чистоте.

Если обычный сифон должен обеспечить только отведение воды, то трап выполняет дополнительные функции:

  • обеспечивает герметичность соединения с полом;
  • обеспечивает предварительную фильтрацию, не допуская попадания в трубу крупных загрязнений.

Кроме того, трап, как и обычный сифон, создает гидрозатвор, что препятствует проникновению неприятного запаха в помещение.

Сухой вариант

Сухой затвор для канализации имеет более совершенные характеристики, чем традиционные гидрозатворы. Эта модель имеет другой принцип действия, она функционирует по принципу ниппеля. Выполнено устройство в виде полимерной трубки с резьбой с обеих сторон. Для изготовления модели, чаще всего, используется полипропилен.

Внутри корпуса располагается специальная мембрана, которая предотвращает обратное движение воды и канализационных газов. То есть, мембрана выполняет те функции, которые в обычном затворе выполняет водяная пробка.

Совет! Сухие затворы не рекомендуется устанавливать с кухонными мойками и посудомоечными машинами. Иначе затвор быстро выйдет из строя.

Если обычный затвор при длительном простое перестает выполнять свои функции из-за высыхания воды, то сухой вариант будет нормально функционировать в этих условиях.

Плюсы варианта

Преимущество варианта:

  • устройство не нуждается в поступлении воды для нормального функционирования;
  • модель можно устанавливать даже в неотапливаемых помещениях, так как отсутствует угроза разрушения из-за замерзания воды. Такой вариант подойдёт, к примеру, для летней дачи, которая не используется в холодное время года;
  • сухие сифоны компактны и удобны;
  • сорвать сухой затвор намного сложнее, чем водяной;
  • исключают обратный ход грязной воды, который может возникнуть при образовании засора;
  • устанавливать затвор можно, как вертикально, так и горизонтально;
  • в затворе не застаивается вода, в которой может развиваться вредная бактериальная флора;
  • обладает отличной шумоизоляцией;
  • имеет длительный срок службы.

Типы

Сухие затворы выпускаются в нескольких вариантах, каждая из них имеет свои особенности. Вот наиболее распространение варианты:

  • Мембранные. Это самый простой и распространённый вариант. Функционирует затвор за счет пружинной мембраны, которая открывается, если из сливного отверстия поступает вода, но остается закрытой, пока водой не пользуются.
  • Поплавочный. Этот вариант можно назвать переходным между сухим и водяным затвором. Устройство оснащено поплавковым клапаном. При поступлении жидкости поплавок всплывает, чтобы не мешать уходить жидкости. А после того, как вода уйдет, поплавок становится на место, герметизируя просвет канализационной трубы.
  • Маятниковый. Клапан в таком затворе имеет единственную точку крепления. При попадании в слив воды, маятник отклоняется, открывая проход. Затем под действием сил гравитации клапан возвращается на место.
  • С молекулярной памятью. Это высокотехнологичный вариант, стоят такие затворы довольно дорого. Благодаря новым технологиям, элементы мембраны надежно герметизируют просвет трубы после прекращения поступления воды в слив.

Итак, существуют разные варианты гидрозатворов для канализации. Выбор варианта осуществляется в зависимости от типа сантехнического элемента, а также условий эксплуатации. Установка гидрозатворов является обязательным условием сборки внутренней системы канализации. При их отсутствии либо при неправильной установке в квартире непременно появится неприятный запах канализации.

Гидрозатвор для канализации: что представляет собой устройство?

  Гидрозатвор необходим для защиты помещений от канализационных запахов. Любая канализация, даже новая издает характерные запахи. Избежать подобной ситуации поможет использование гидрозатвора.

Принцип действия устройства

  Гидрозатвор представляет собой простую конструкцию. Устройство содержит в себе воду, которая служит препятствием для распространения запахов и газов из канализации. Гидрозатвор существует в каждом сантехническом устройстве. Внешне он выглядит как изгиб трубы, которое расположено ниже, чем точка слива бытовых отходов.

  Секрет данной конструкции состоит в том, что новый слив воды вытесняет воду в сифоне. Таким образом происходит самоочищение стоков и запахи не распространяются в помещение. Устройство сифона предусмотрена таким образом, что слив непосредственно из колена невозможен, а вот поток отходов через него пройдет.

  Конструкция гидрозатвора обусловлена таким образом, что на входе и выходе воды в трубе образуется разница давления. В качестве сифона следует выбирать трубы с гладкой поверхностью. Для всех сантехнических приборов кроме унитаза лучше всего выбирать пластиковый сифон. Для унитаза обычно используют фаянсовый прибор, который уже встроен в технику. Гидрозатвор унитаза является главным во всей канализационной системе. Это обусловлено тем, что смыв воды в бачке влечет за собой мощный перепад давления, вследствие которого вода в гидрозатворах раковины уходит.

  Если сантехника  простаивает некоторое количество времени, то вода из замка сифона может уйти. Происходит так называемая разгерметизация сифона, из-за которой канализационные запахи попадут в помещение. Решить данную проблему несложно – следует всего лишь вылить несколько кружек воды в слив.

Виды и особенности использования гидрозатворов

  На данный момент канализационный затвор могут быть нескольких видов:

  1. Бутылочный – представляет собой колбу под мойкой. В конструкции колбы предусмотрены два патрубка. Один из них соединен с канализационной трубой, а другой – со сливом. Обычно подобный вид гидрозатвора применяют в умывальниках и кухонных мойках. Бутылочный гидрозатвор очень легко разобрать и прочистить. Часто проблемы с канализацией обусловлены проблемой с бутылочным сифоном. Поэтому не стоит вызывать специалиста по каждой проблемой. Для начала следует попробовать промыть сифон самостоятельно. Еще одним несомненным преимуществом данного сифона является факт, что крупные вещи (например, кольца), которые случайно попали в слив не попадут в канализацию, а останутся внутри сифона. Достать их оттуда не составит особого труда.
  2. Коленный или двухоборотный – представляет собой трубу или шланг в форме подковы. В основном такие гидрозатворы выполняются из гофрированных шлангов, которые могут принять любую форму.  Такие гидрозатворы устанавливаются в ванне и туалете. Главным преимуществом конструкции – простота ее устройства. Однако, просто разобрать и промыть его связано с определенными трудностями.  Коленный гидрозатвор из шланга обслуживать в процессе эксплуатации нетяжело. Если же используется труба, то возможны проблемы с очисткой и промывкой устройства.
  3. Сухой гидрозатвор – хороший выбор в случае, если канализация используется непостоянно. Такое устройство можно установить вместе с классическим, или самостоятельно. Использовать сухой гидрозатвор целесообразно при наличии в частном доме бани.

Материал для сифона

  В качестве материала для обустройства гидрозатвора используются трубы с гладкой или гофрированной внутренней поверхностью. Использование гофрированных труб более целесообразно и удобно. Во-первых, сантехнику с гофрированным сифоном возможно перемещать без отсоединения, а также изменять длину сифона, когда устройство уже установлено. В свою очередь гладкие трубы намного хуже гнуться, занимают больше места и портят внешний вид конструкции.

Почему случается срыв сифона?

  Существуют несколько причин, вследствие которого возможен срыв сифона. Основные проблемы возникают из-за ошибок во время ремонта или установки сантехники:

  1. Слишком маленький диаметр трубы. Во время выбора техники следует учитывать нагрузку на сантехнический прибор. Если диаметр маленький, а воды сливается много и часто, то сифон может просто не справится с количеством отходов.
  2. Даже если трубы подобраны правильно, то срыв сифона возможен из-за засоров в канализации. Поэтому следует следить за состоянием канализации, не бросать в отверстия слива крупные предметы и вовремя ликвидировать  возможные проблемы.
  3. Сужение труб может возникнуть из-за налета, который со временем образовывается внутри трубы.
  4. Сильные перепады внутри системы.

  Гидрозатвор представляет собой необходимое устройство, которое кране необходимо в конструкции канализационной системе. Выбор сифона следует делать исходя из потребностей владельца дома, нагрузки на канализационную систему и вида сантехнического прибора. В процессе эксплуатации нужно следить за общим состоянием канализации, такие проблемы засоры, обледенения и налет внутри трубы может повлечь за собой срыв сифона.

Гидрозатвор для канализации

Коленный гидрозатвор для канализации

Сухой гидрозатвор для канализации

Различные гидрозатворы для канализации

Гидрозатвор для канализации — виды, монтаж и принцип работы

Буквально с первых дней работы канализационной системы, из нее начинает распространяться неприятный запах. Он появляется в результате жизнедеятельности бактерий.

Поэтому внутренняя канализация оборудуется устройствами препятствующими проникновению запахов в помещение. Эти устройства называются гидрозатвор.

Что такое гидрозатвор и принцип его работы

Это простое устройство, представляющее из себя изогнутую трубку (сифон), нижняя часть изгиба находится ниже сливного отверстия и точки удаления воды. Внутри находится вода, которая создает пробку и препятствует проникновению запахов из системы.

Гидрозатворами оборудован любой сантехнический прибор: раковина, мойка, унитаз, ванна и т.д. При сливании, вода попадает в сифон и вытесняет ту которая была в нем ранее. Таким образом, происходит очищение жидкости в самом гидрозатворе и предотвращает размножение микроорганизмов.

Поток сливаемой воды спокойно проходит через колено, а перепад высот исключает возможность его осушения. Конструкция данного устройства настолько эффективна и проста, что искать дополнительные решения борьбы с запахом нет смысла.

На заметку!

Если в доме появился запах из канализации, проверьте, возможно жидкость из сифона испарилась или он вышел из строя (лопнул). В таком случае его надо заменить.

Виды гидрозатворов

Есть несколько разновидностей этих приборов:

  1. коленный;
  2. бутылочный;
  3. сухой.

Коленные гидрозатвор

Это самое простое устройство. Состоит из двух U образных патрубком которые соединены в виде буквы S, или гофрированного шланга, так же изогнутого в виде буквы S. Достоинством коленных сифонов является способность выдерживать большое давление. Пропускная способность зависит от диаметра трубы или шланга.

Из недостатков можно выделить сложность очистки. Если сифон выполнен из трубок, то при необходимости прочистить его могут возникнуть сложности, так как конструкция не разборная.

Если он выполнен из шланга, проблем с очисткой не возникнет. Так же коленные гидрозатворы могут оборудоваться дополнительным отверстием, для подключения стиральной машины или перелива с ванной.

Бутылочный гидрозатвор

Эта конструкция выполняет две функции: отстойник и запирающее устройство. Трубка подключенная к сливному отверстия находится в емкости. Емкость имеет свой выход который подключается к канализации. Конец сливной трубы находится ниже уровня выходного отверстия, что и обеспечивает эффект гидрозатвора.

Устройства разборные и производятся в основном из пластика. Нижняя часть отстойника оснащена крышечкой с резьбой, открутив которую можно очистить сифон от осадка. Сливная трубка и емкость соединяются с помощью гайки.

Такое соединение является слабым и неспособно выдержать давление от большого количества воды. Поэтому устанавливаются они в основном на раковины, а для ванн не подходят.

Трап с гидрозатвором

Канализационный трап — сливное отверстие в полу, разновидность бутылочного гидрозатвора. Такие сифоны устанавливаются когда подключиться к системе можно только горизонтально, то-есть вдоль перекрытия.

Трап в основном выпускаются из металла и неразборными. Прочистить можно только сняв верхнюю решеточку.

Сухой гидрозатвор

Сухие гидрозатворы — современные сифоны, которые являются принципиально другим устройством. Гидрозатвором их называют можно сказать «по привычке», только из-за их расположения под сантехническими приборами.

Состоит из пластиковой трубы внутри которой закреплена мембрана.Мембрана пропускает воду только в одном направлении, при прекращении потока она закрывается. Весьма капризное устройство, при использовании в кухонных мойках быстро выходит из строя.

Монтаж гидрозатвора

Установка сифона не вызывает проблем. Сначала устанавливают решетку защищающую канализацию от крупных частиц, затем прикручивают прибор с помощью гайки к отводу. Затем надевают сифон на сливной патрубок и фиксируют.

Подключение сифона к ванной не сильно отличается от предыдущего. Единственное различие — подключение переливного патрубка. Но и здесь не должно возникнуть сложностей.

В заключение стоит сказать, что без гидрозатвора канализация будет доставлять только проблемы. Чтобы он работал эффективно и долго периодически очищайте его от осадка и промывайте.

Видео: Дача Канализация .Как сделать. Гидрозатвор ;

конструктивные особенности, принцип работы, ошибки при установке

Очень часто канализационные трубы становятся место скопления осадка, на котором, в свою очередь, начинают плодиться анаэробные бактерии. Среди продуктов их жизнедеятельности выделяют сероводород и метан, которые, в свою очередь не только имеют крайне неприятный запах, но и очень токсичные и взрывоопасные.

Чтобы такие газы не проникали из канализации в помещение, нужно устанавливать специальный гидрозатвор для канализации. Что это такое и по какому принципу работает, мы и расскажем в этой статье.

По какому принципу работает гидрозатвор для канализации?

Гидрозатвор работает благодаря применению части стоков канализации. Рабочая часть гидрозатвора — это емкость для скопления воды после прекращения потока по трубам.

Уровень воды в данной емкости является таким, что он способен перекрыть непосредственное сообщение сливного отверстия на санитарно-техническом приборе с канализационной трубой.

Классификация гидрозатворов для канализации

Гидрозатворы подразделяются на такие категории:

  • коленные;
  • бутылочные;
  • сухие.

Рассмотрим описание каждого из них более подробно.

Описание коленного гидрозатвора

Данное устройство имеет достаточно простую конструкцию и состоит из двух колен в виде букв U, соединенных друг с другом в виде латинской S.

Емкость для запирающей жидкости — это та часть конструкции, куда подключается сливная труба от сантехники, а по окончании тока воды в ней еще остается часть жидкости.

Точка перегиба первого колена всегда должна быть ниже, чем место изгиба второго примерно на 5 сантиметров, чтобы запирание было максимально надежным.

В случаях, когда отверстие слива находится очень низко, а гидрозатвор для канализации поместить из двух колен под сантехническим прибором не получается, то можно взять одно колено, но с условием, что изгиб будет таким, что оставшаяся влага сможет заполнить его целиком.

Как уже говорилось, такое устройство отличается своей простотой исполнения и надежностью. Для его изготовления применяют такие материалы, как:

  • чугун;
  • полипропилен;
  • бронза.

Ключевое преимущество коленного гидрозатвора состоит в том, что он способен выдерживать даже сильное давление в канализационной системе, а пропускная способность устройства определяется только по внутреннему диаметру трубы.

Гидрозатворы для канализации данного типа чаще всего применяются с целью подключения ванн или унитазов, где они являются частью всей конструкции. В некоторых моделях унитазов таких коленных затворов может быть два.

Однако коленные затворы имеют свой недостаток — это невозможность их разобрать. Например, чтобы убрать слишком упорные засоры в трубах, нужно либо разбирать всю магистраль, или же взять специальный сантехнический трос.

Разновидностями коленного гидрозатвора могут быть приборы, оснащенные дополнительным выводом на корпусе для подключения трубы перелива или сливного шланга от стиральной машины. Такие приборы делаются из полипропилена.

Особенности бутылочных гидрозатворов

Такой тип устройств имеет две ключевые функции:

  • функция отстойника;
  • запирающего устройства.

Выводная труба от сливного отверстия размещена внутри емкости, которая имеет свой вывод и подключена непосредственно к канализации.

При этом нижний край сливной трубы находится ниже уровня выходного отверстия, а это способно надежно запереть отверстие.

Для изготовления затвора данного типа чаще всего применяют полипропилен, конструкция разборная и включает в себя:

  • сливную трубу, оснащенную защитной решеточкой;
  • емкость-отстойник.

Две эти части соединены друг с другом таким способом: труба пропускается в отверстие емкости, деформируя при этом уплотнительную прокладку во время закручивания гайки на корпусе устройства.

Но такое соединение не слишком прочное, большой напор жидкости оно выдержать не сможет, поэтому затворы бутылочного типа не используются на унитазах и ваннах.

На емкости-отстойнике есть не только выводное отверстие, но и нижняя крышка на резьбе, а это помогает очищению труб от осадка.

Затворы простые в плане установки, подключаются они исключительно к сливным отверстиям на раковинах и других приборах небольших размеров. Периодически их следует очищать от осадка, это делается очень просто.

В числе бутылочных гидрозатворов можно выделить трапы, так называют размещенные в полу отверстия для слива воды. Их устанавливают тогда, когда вывод в сборную магистраль можно сделать исключительно вдоль перекрытия в горизонтальном положении. Трапы чаще всего делают из металла, они имеют неразборную конструкцию, поэтому очищать емкости-отстойник можно в данном случае только после снятия сливной решетки.

Сухие гидрозатворы для канализации и их описание

Такой тип затворов существенно отличается от предыдущих, объединяет их лишь место расположения — под тем или иным сантехническим прибором. А работает этот прибор по системе ниппель.

Сухой затвор представляет собой трубу из полипропилена, оснащенную резьбой на обоих концах. Внутри труба имеет гибкую мембрану, напоминающую ниппель, которая способна пропускать воду только в одном направлении и смыкаться по прекращении водного потока.

Устройство оригинальное в плане работы, но при ее эксплуатации вас могут поджидать не совсем приятные сюрпризы. Так, при применении для мытья посуды раковины, такое устройство проработает очень мало.

Трапы с мокрым гидрозатвором для установки на пол душевых кабин

Принцип действия мокрого гидрозатвора

Напольный трап состоит из сифона, в котом имеется чаша с водой в которую помещена труба. При эксплуатации модуля чаша заполняется водой и перекрывает доступ неприятных запахов внутрь комнаты. Как только уровень поднимется выше критического вода начнёт уходить в канализацию через трубу, при этом доступ воздуха также останется закрытым. При прекращении подачи жидкости и достижения критического уровня сифон остановит слив воды, при этом остатки всё также останутся в чаше создавая водяную пробку.

Размер резервуара определяет сам производитель, но с учётом сантехнических требований безопасности. Это значит, что объём должен быть не менее указанного стандарта. Зачем это сделано? Требования существуют для того, чтобы обезопасить покупателя от некачественной продукции. К примеру слишком низкий уровень мокрого затвора может быть сбит потоком воздуха при сливе унитаза, если он расположен слишком близко. От этих неприятностей нас защищают сантехнические требования.

Что лучше сухой или мокрый?

Нет лучшего или худшего. Есть нужный при данном условии и неподходящий. Мокрый гидрозатвор применяется в квартирах, банях, саунах и так далее. В любых помещениях с плюсовыми температурами и стабильным использованием сливных трапов. Если слив производится нестабильно или возможны долгие перерывы в использовании, при которых уровень может высохнуть — в этих случаях необходимо воспользоваться сухим или комбинированным типом трапа.

Преимущества конструкции:

  • -большая скорость слива
  • -качественная защита от запаха
  • -простота в использовании
  • -большое распространение моделей

Недостатки:

  • -невозможность использования при минусовых температурах
  • -утрата работоспособности при длительных перерывах

Можно сравнить сливной трап с сифоном установленным в раковине, принцип работы у них одинаковый. Если устройство в раковине не пересыхает — благодаря достаточно частому использованию, то и напольный слив скорее всего нужно выбирать мокрого типа. В других случаях следует воспользоваться иными конструкциями.

Гидрозатвор для канализации: что представляет собой устройство?

Гидрозатвор для канализации служит защитником помещения от неприятных запахов коллекторной системы. Гидравлическая заслонка представляет собой сифон, имеющий разную степень функциональности, и отличается от других подобных устройств внешним видом. Обычно такие заслонки состоят из пластикового материала, но часто можно встретить сифон из чугуна, латуни или нержавейки. Используют гидравлический затвор в канализационной системе для полноценной работы ванной комнаты, моек, душевых кабинок. Для унитазов этот прибор предусмотрен заранее.

Принцип действия гидрозатвора

В любом сантехническом приспособлении имеется гидрозатвор, действие которого основано на простой технологии. Во внутренней части устройства протекает чистая вода, которая запирает трубопроводную часть, тем самым воздвигая надежную заслонку по распространению неприятного запаха из коллекторной трубы.

Нижняя часть гидрозатвора прилегает к нижней точке сливного отверстия и сточного затвора. Запах не распространяется по помещению благодаря сливному патрубку, который вытесняет воду, что поступила в бачок заранее. Происходит очищение самой воды, которая и вызывает запах.

Виды гидрозатворов для канализации

Определяют несколько видов гидравлических заслонок. Например, бутылочный сифон устанавливается под мойкой и имеет вид конуса.

Это устройство оснащено двумя выходными шлангами, один из которых подсоединен к сливу, а второй — к канализационной трубе. Он легко разбирается и чистится. В случае засорения сифона каждый хозяин с легкостью может его прочистить и так же легко установить его на место.

Бутылочный сифон имеет ряд особенностей, таких как:

  • небольшой размер и легкость установки;

  • простота в использовании;

  • сохраняющая часть, что необходима в случае попадания в него мелких ценных предметов;

  • разборная, легко заменяющаяся конструкция.

Второй вид — коленный сифон: изогнутая трубка гофрированного типа, которая легко сгибается в нужном направлении. С такого материала изготавливают гидрозатвор для канализации коленного типа. Недостатками такой системы является трудная очистка в случае засора водостока. Данная гидравлическая заслонка имеет такие достоинства, как свободное регулирование и возможность замены сантехники без монтажа сифона.

Третий тип – заслонки для ванной комнаты, кухни, санузла: подобные устройства комплектуются вместе с покупкой сантехнических приборов. Прибор имеет вид длинной трубки, которая встраивается в поддон душевой комнаты. В случае необходимости снимается и очищается.

Установка гидрозатвора

При установке гидрозатвора в моечную часть кухни или умывальник в ванной комнате, имеющие одну сливную часть, достаточным будет установка сливной решетки, которая прикручивается с двух сторон гайками. Далее заслонка подсоединяется к трубе слива, после чего задвижная часть фиксируется.

Для подключения стиральной или посудомоечной машины к умывальнику подводится специальный гидравлический замок, имеющий дополнительную трубку отвода. Для ванной комнаты применяется гидрозатвор с переливом. На месте подвода к канализационной трубе встраивается тройник, в который врезается переливная труба.

Когда ванна наполнится водой, слив будет происходить через верхнее отверстие, что защитит от пролива воды.

Затвор может быть неисправным в случае перепада давления в коллекторной части системы, в ходе чего вода выходит из сифонного отверстия и попадает в сеть.

Во избежание подобного рода ситуаций стоит увеличить высоту водяного уровня или установить сетевое устройство, имеющее обратный клапан.

Гидрозатвор — самое надежное и правильное решение для предотвращения плохого запаха в помещении, а также отличное средство от всевозможных засорений канализационного стока. В процессе использования данное устройство нужно время от времени прочищать от водных осадков и промывать струей проточной воды.

Загрузка…

Как работают гидравлические уплотнения?

Уплотнения необходимы для гидравлической энергетики, поскольку они предотвращают прохождение жидкости или газа между различными компонентами гидроцилиндра.

Динамическое (используется, когда части находятся в движении) или статическое (фиксированное применение), различные типы уплотнений, каждое из которых играет свою роль в обеспечении максимально плавной работы цилиндра.

В нашем кратком руководстве ниже показаны основные типы уплотнений, которые вы найдете в цилиндре, и описан принцип их действия.

Грязесъемники

Грязесъемники или скребковые уплотнения сконструированы таким образом, чтобы не допускать попадания внешних загрязнений в гидравлическую систему за счет очистки штока в цилиндре в каждом цикле.

Уплотнения штока

Также известные как уплотнения сальника, уплотнения головки или шейки, уплотнения штока действуют как барьер давления для поддержания и регулирования рабочей жидкости в цилиндре. Они могут герметизировать давление с одной стороны (одностороннее действие) или с обеих сторон (двойное действие).Уплотнения штоков — ключ к предотвращению коррозии.

Статические уплотнения

Они используются для создания уплотнения между неподвижными компонентами. Полный ассортимент статических уплотнений включает уплотнительные кольца, опорные кольца, фланцевые уплотнения, приклеенные шайбы и OP-уплотнения.

Поршневые уплотнения

Поршневые уплотнения важны для управления движением цилиндра. Он создает барьер для динамического давления между поршнем и цилиндром, предотвращая прохождение жидкости через поршень и позволяя цилиндру выдвигаться и втягиваться.

Направляющие кольца

Направляющие кольца, также известные как кольца подшипников, предотвращают контакт металла с металлом между двумя компонентами динамического цилиндра. Это очень важно для предотвращения повреждения двух движущихся поверхностей.

Правильная пломба для работы

При выборе лучших уплотнений для гидроцилиндра, как на этапе OEM, так и на этапе ремонта, важно учитывать параметры применения и условия эксплуатации.

Высокое давление, среда, экстремальные температуры, агрессивные химикаты, рабочая среда и законодательные нормы — все это будет влиять на выбранный материал уплотнения.

Однако ожидается, что со временем гидравлические уплотнения потребуют замены, это может быть связано с общим износом, неправильной установкой или воздействием экстремальных элементов.

Большинство сменных уплотнений для большинства применений можно найти на полке, а комплекты уплотнений для хорошо известных применений можно легко подобрать.

Если вам требуются дальнейшие советы относительно уплотнений и их применения, команда экспертов FPE Seals может помочь вам найти то, что вам нужно.

Не можете найти то, что ищете? Мы также можем изготовить на заказ полный спектр уплотнений из полного спектра материалов, чтобы удовлетворить ваши точные требования.

Свяжитесь с нами сегодня

Уплотнения и уплотнительная техника | Гидравлика и пневматика

Уплотнение под высоким давлением обычно относится к удержанию жидкости при давлении выше 5000 фунтов на квадратный дюйм. Ниже этих значений давления стандартные уретановые манжетные уплотнения под напряжением и U-образные манжеты работают удовлетворительно без специальных приспособлений.Над ними необходимы какие-то специальные уплотнительные устройства.

Чтобы быть эффективными, уплотнения должны выполнять три основные функции. Они должны:

Рисунок 1. (a) Материал уплотнения должен соответствовать неровностям металлических поверхностей, чтобы блокировать прохождение жидкости; (b) чтобы приспособиться к изменениям размера зазора, уплотнение должно быстро расширяться или сжиматься, чтобы соответствовать изменениям размеров; (c) чтобы противостоять вдавливанию в зазор экструзии, уплотнение должно иметь достаточный модуль упругости и твердость, чтобы выдерживать напряжение сдвига, создаваемое давлением в системе.Нажмите на картинку для увеличения.

Уплотнение — Уплотнительные элементы должны достаточно точно соответствовать микроскопическим неровностям сопрягаемых поверхностей (например, шток к канавке уплотнения и / или канавка поршня к отверстию цилиндра), чтобы предотвратить проникновение или прохождение жидкости под давлением, Рисунок 1.

Адаптация к изменениям зазора и зазора — Уплотнение должно обладать достаточной упругостью, чтобы адаптироваться к изменениям расстояния между сопрягаемыми поверхностями во время хода цилиндра. Размер этого зазора изменяется из-за различий в округлости и диаметре деталей цилиндра.Размер зазора также может изменяться в зависимости от боковых нагрузок. При изменении размера зазора уплотнение должно соответствовать изменению размера, чтобы поддерживать сжимающее уплотняющее усилие на соседних сопрягаемых поверхностях.

Сопротивление выдавливанию — Уплотнение должно противостоять усилиям сдвига, возникающим из-за разницы давлений между сторонами уплотнения под давлением и без давления. Эти силы сдвига пытаются протолкнуть эластомерное уплотнение в зазор между смежными металлическими поверхностями, рис. 2.Уплотнение должно иметь достаточную прочность и жесткость, чтобы противостоять деформации в зазоре и повреждению или разрушению.

Более высокое давление улучшает герметичность

Эластомерные материалы также должны обеспечивать герметичность, принимая во внимание отклонения в размерах, вызванные производственными допусками, боковыми нагрузками и деформациями цилиндра под давлением. Поймите, что в целом уплотнение улучшается по мере увеличения давления жидкости . Системное давление на поверхность уплотнения пытается сжать уплотнение в осевом направлении.Это сжатие обеспечивает более плотное прилегание уплотнения к сальнику и помогает улучшить прилегание уплотнения к контактирующим с ним металлическим поверхностям.

Если зазор увеличивается во время хода, упругость сжатого эластомерного уплотнения заставляет его расширяться в радиальном направлении и сохранять уплотняющее усилие на металлических поверхностях. Давление в системе в сочетании с упругостью уплотнения увеличивает сжимающие силы уплотнения при увеличении зазора. В целом верно, что по мере увеличения давления в системе уплотняющая сила и результирующая эффективность уплотнения также увеличиваются, если уплотнение правильно спроектировано.

Внутренние напряжения сдвига уплотнения увеличиваются с увеличением давления в системе. С увеличением давления напряжения в конечном итоге превышают физические пределы эластомера уплотнения, и он выдавливается в зазор. Трудности, связанные с высоким давлением, в первую очередь связаны не с проблемами уплотнения, а с проблемами удержания уплотнения в сальнике при сохранении его структурной целостности, поскольку возрастающие системные давления заставляют уплотнение в зазоре.

Рис. 2. По мере увеличения давления жидкости в системе, (a) — (b), уплотнительное кольцо постепенно вдавливается в экструзионный зазор. Наконец, (c), физические пределы материала уплотнения были превышены.

Практически вся конструкция и технология эксплуатации уплотнений высокого давления связаны с защитой эластомерного уплотнения от потенциально разрушительной деформации, вызываемой высоким давлением в системе. При надлежащей опоре для уменьшения размера зазора относительно хрупкие эластомеры могут успешно герметизировать чрезвычайно высокие давления.

При работе с уретановым манжетным уплотнением с твердостью 90 под напряжением или U-образной манжетой при комнатной температуре кажется, что уплотнение сделано из чрезвычайно жесткого и прочного материала.Для визуализации состояния такого уплотнения внутри гидроцилиндра при нормальных рабочих температурах и давлениях требуются хорошо спланированные эксперименты и / или сложное компьютерное моделирование. При давлении всего 600 фунтов на квадратный дюйм для нитрильного каучука с твердостью 70 и 1500 фунтов на квадратный дюйм для уретана с твердостью 90, поперечное сечение уплотнения значительно деформируется. Он почти мгновенно меняет форму в ответ на скачки давления или изменения размера зазора. Буквально уплотнение становится кольцевым шариком в сальнике.

Уплотнение экструзионное

Способность уплотнения противостоять выдавливанию в зазор зависит от взаимодействия:
• Рабочее давление системы ,
• Рабочая температура системы ,
• Размер и тип зазора,
• Уплотнение материал и конструкция уплотнения
.

Рабочая температура системы особенно важна при высоком давлении, поскольку большинство эластомеров размягчаются и теряют способность противостоять экструзии при более высоких температурах.Некоторые методы проектирования, которые помогают снизить высокие температуры системы, включают использование материалов с низким коэффициентом трения, увеличение объема жидкости и снижение частоты цикла системы. Однако при высокой температуре окружающей среды и экстремальных условиях эксплуатации температура системы может превышать расчетные параметры. В таких условиях часто возникает необходимость в обновлении уплотнений, а также в повышении термостойкости антиэкструзионных устройств.

Размер экструзионного зазора можно регулировать при проектировании и производстве цилиндра, поршня, штока и торцевой крышки.Однако уменьшение производственных допусков увеличивает стоимость цилиндра, а также может увеличить вероятность столкновения металла с металлом. Кроме того, уменьшение размера экструзионного зазора по своей природе ограничено дифференциальным тепловым расширением сопрягаемых металлических компонентов.

Фактический размер экструзионного зазора зависит от:
номинального зазора в цилиндре,
производственных допусков, включая отклонение по диаметру и овальность,
диаметральное расширение цилиндра, вызванное системой давление,
боковые нагрузки и
износ радиальных несущих поверхностей.

Поскольку все эти факторы различаются, а также поскольку различия могут накапливаться, конструкция и материал уплотнения должны противостоять выдавливанию через самый большой зазор, который может возникнуть при расчетном давлении и температуре.

Правильный материал важен

Ключом к герметизации под высоким давлением является использование материала или комбинации материалов, обладающих достаточной прочностью на разрыв, твердостью и модулем упругости для предотвращения выталкивания через зазор. При давлении от 5000 до 7000 фунтов на квадратный дюйм самые прочные эластомерные материалы в стандартных конфигурациях уплотнения противостоят экструзии без армирования.При более высоких давлениях эластомерный уплотнительный элемент должен иметь более высокий модуль упругости и более твердый материал. Различные более или менее стандартные конфигурации резервного копирования доказали свою эффективность на протяжении многих лет.

При давлении, превышающем 20 000 фунтов на квадратный дюйм, экструзионный зазор должен быть закрыт, а эластомерное уплотнение должно быть защищено последовательностью все более твердых материалов с более высоким модулем упругости. Правильно спроектированная последовательность материалов предотвращает выдавливание, разрыв, разрезание или другую деструктивную деформацию эластомерного уплотнения и более равномерно распределяет нагрузки на элемент, который перекрывает зазор.

Конструкции и материалы

Рис. 3. Стандартный PolyPak из модифицированного уретана, такого как молитан, может использоваться при давлении до 5000 фунтов на квадратный дюйм. Эластичные сплавы с более высоким модулем упругости, такие как PolyMyte, в базовой конфигурации PolyPak, успешно работают до 7000 фунтов на квадратный дюйм при умеренных температурах и стандартных допусках.

В приложениях с высоким давлением такие характеристики материала, как высокий модуль упругости, прочность на разрыв, самосмазывание и сопротивление истиранию, становятся все более важными. Следующие конфигурации уплотнений и материалы специально подходят для работы с высоким давлением.Хотя в этих примерах упоминаются патентованные соединения как типичные, другие производители предлагают свои собственные патентованные соединения, которые обычно имеют аналогичные свойства.

Износостойкие и самосмазывающиеся материалы следует использовать при высоких давлениях, поскольку там увеличивается трение. Вот некоторые из этих материалов:

Улучшенный полиуретан — На нижнем конце (5000 фунтов на кв. Дюйм) континуума высокого давления достаточно стандартной конфигурации PolyPak из модифицированного полиуретана, подпитываемого упругим эластомером с уплотнительным кольцом, рис. 3.Материалы на основе полиуретана, такие как молитан (пропитанный дисульфидом молибдена для обеспечения сухой смазки и хорошей совместимости со смазочными свойствами рабочих жидкостей), подходят для рабочих давлений до 5000 фунтов на квадратный дюйм без резервных копий. Молитан выпускается в виде твердомера по шкале A 90-Shore A для уплотнений PolyPak и в составе твердомера D 65-Shore D с более высоким модулем упругости для повышенного сопротивления выдавливанию для устройств, препятствующих выдавливанию. Ultrathane K-24, высокопрочный материал с пониженным трением и улучшенным уретаном, также подходит для применений с давлением до 5000 фунтов на квадратный дюйм без армирования.

Рис. 4. Стандартный PolyPak с модульным опорным кольцом из эластичного сплава, такого как PolyMyte, успешно герметизирует до 12 000 фунтов на квадратный дюйм.

Сополимеры эластичного сплава — Различные сополимеры эластопласта или эластичного сплава, такие как PolyMyte — материал с высокой прочностью на разрыв, стойкостью к истиранию, твердостью (Shore D 65) и модулем — обеспечивают высокие характеристики давления. PolyMyte, сконфигурированный как PolyPak и питаемый упругим эластомерным уплотнительным кольцом, подходит для приложений с давлением до 7000 фунтов на квадратный дюйм без резервных копий.Модульная опора PolyMyte с высокой твердостью, рис. 4, используемая для кондукции с Molythane PolyPak, может выдерживать давление до 12 000 фунтов на квадратный дюйм или более.

Неэластомерные материалы . Неэластомеры включают полиамидные смолы, такие как нейлон и модифицированный нейлон, и металлические опорные кольца, обычно из пластичной бронзы или латуни.

Один из неэластомеров — это Nylatron, стеклонаполненная полиамидная смола. Molythane PolyPak с принудительно управляемым опорным кольцом из нейлатрона, вставленным для перекрытия экструзионного зазора, рис. 5, может успешно использоваться при давлениях до 10 000 фунтов на квадратный дюйм.

Рис. 5. Положительно активированный PolyPak из модифицированного уретана, такого как Molythane, с опорным кольцом из Nylatron, может герметизировать до 10 000 фунтов на квадратный дюйм.

Для экстремальных давлений в одном направлении рекомендуется трехкомпонентная система уплотнения, рис. 6. Уплотнение изготовлено из PolyPak типа B, поддерживаемого модульной опорой из наполненного полиамида, скошенной под 30 °. За модульной опорой со скошенной кромкой размещается клиновидное разрезное кольцо с зигзагом, изготовленное из ковкой бронзы или латуни. Металлическая опора и канавка уплотнения сопрягаются под углом 45 °.Под давлением клиновидное металлическое кольцо расширяется, закрывая зазор экструзии. Эта конструкция успешно работает при давлении до 100 000 фунтов на квадратный дюйм в специализированном приложении для изготовления синтетических алмазов.

Сжатая эластомерным уретаном PolyPak, эта эластопластическая модульная опора расширяется в радиальном направлении, заполняя канавку и предотвращая выдавливание уплотнительного элемента. Без дополнительного устройства, препятствующего выдавливанию, эластопластическая модульная опора будет испытывать поток пластика в зазор при давлении 100 000 фунтов на квадратный дюйм.Более мягкий, уретановый опорный элемент с меньшей прочностью на разрыв может быть порезан металлическим опорным кольцом, особенно там, где металлическое кольцо расколото.

Рисунок 6. При экстремальных давлениях, металл запирающее устройство из ковкой бронзы или латуни и высокой прочности, высокий твердомер модульного опорного кольца требуется.

Эти проверенные конструкции и материалы являются типичными из тех, которые используются для повышения устойчивости эластомерных уплотнений к давлению в динамических приложениях.

Многие другие материалы могут подходить для приложений высокого давления.Часто выбор материалов уплотнения продиктован жидкой средой, рабочими температурами системы, стоимостью или давлением в системе. Потенциально более высокая эффективность систем высокого давления достигается за небольшую надбавку. Уплотнительные материалы для высоких давлений более дорогие, а конструкции уплотнений часто более сложны. Более высокое давление уплотнения увеличивает силу уплотнения и трение. Повышенное трение вызывает более высокий уровень износа и может потребовать более частой замены уплотнения, но сила трения и скорость износа обычно увеличиваются медленнее, чем давление.

Сегодня при проектировании гидравлических систем часто создается впечатление, что они сосредоточены на приложениях с высоким давлением. Например, аэрокосмическая промышленность в настоящее время оценивает системы под давлением 8000 фунтов на квадратный дюйм для будущих самолетов на специальных испытательных стендах, таких как HTTB компании Lockheed-Georgia. Многие успешные системы высокого давления включают инновационные конструкции уплотнений как в статическом, так и в динамическом режимах работы.


Таблица 1: Средние динамические и статические уровни сжатия — дюймы
Уплотнение
поперечное сечение
Пространство сальника Сжатие или сжатие Процентное сжатие
Динамический Статический Динамический Статический Динамический Статический
0.070 0,0565 0,0510 0,0135 0,0190 19,3 27,1
0,103 0,0900 0,0820 0,0130 0,0210 12,6 27.1
0,139 0,1225 0,1120 0,0165 0,0270 11,9 19,4
0,210 0,1870 0,1715 0,0230 0,0385 11.0 18,3
0,275 0,2400 0,2275 0,0350 0,0475 12,7 17,3

Уретановые и растительные масла

Свойства уретана сделали его популярным материалом для широкого спектра гидравлических уплотнений.Однако одним из отрицательных факторов является его подверженность гидролизу. При производстве уретанов вода является побочным продуктом химической реакции. Если позже в уретаны повторно вводят воду при температуре, достаточно высокой (обычно 140 ° F), чтобы вызвать вторую химическую реакцию, полимерные связи разрываются, и уретан начинает разрушаться. Материал затвердевает, а затем расслаивается. Это явление известно как гидролиз. Если уретановое уплотнение подвергается воздействию окружающей воды — особенно горячей воды или пара — в течение длительного времени, уплотнение может полностью разрушиться.

Многим растительным маслам присуще свойство водопоглощения. Если такие масла устанавливаются в гидравлических системах, их водный компонент вводит смесь жидкостей, что ухудшает характеристики уплотнения. Это явление запрещает использование обычных уретановых уплотнений с растительными маслами (а также жидкостями на водной основе или смешанными с водой) в обычных гидравлических системах, которые обычно работают при температурах, достаточно высоких, чтобы вызвать гидролиз.

Рекомендации по низкому давлению

Однако почти каждая гидравлическая система сталкивается со случаями, когда оборудование не работает, а давление падает до нуля.Или, в некоторых приложениях, давление в системе никогда не может превышать 100 фунтов на квадратный дюйм. Это типичные операции, определенные как низкого давления ; то есть, когда ограниченная текучая среда оказывает небольшое давление или не оказывает никакого давления на уплотнительный элемент, чтобы повлиять на уплотнение или увеличить его.

Рис. 7. Простое представление того, как сила сжатия сжимает комбинированную прокладку / уплотнительное кольцо во время сборки сальника.

В рамках уплотнения низкого давления на герметичность влияют несколько основных проектных соображений:
• сжатие уплотнения ,
• сжатие ,
усилие уплотнения,
условия обработки поверхности сальника и
литье под давлением.

Сжать

Компонент уплотнения обычно устанавливается в канавку, выточенную на одной из герметизируемых поверхностей. Когда две поверхности сводятся вместе, образуя сальник, они сжимают диаметральное поперечное сечение уплотнения. Механическое сжатие деформирует поперечное сечение уплотнения; степень деформации, очевидно, является функцией сжимающей силы. В приложениях с низким давлением тенденция сжатого эластомера сохранять свою первоначальную форму создает уплотнение.Поскольку форма эластомера деформируется в его сальнике, он оказывает противодействующее (противодействующее) усилие на сопрягаемые поверхности, равное силе, сжимающей его, рис. 7, и, следовательно, обеспечивает доступную силу уплотнения.

Таким образом, сжатие является важным фактором при низком давлении. Рекомендуемые уровни сжатия зависят от поперечного сечения уплотнения, условий применения и от того, является ли приложение динамическим или статическим. Динамическое сжатие обычно ниже, чем статическое сжатие из-за износа уплотнения и соображений трения.В таблице 1 приведены уровни динамического сжатия, определенные в стандарте MIL-G-5514F — документе, который служит хорошим руководством по этим параметрам. Статические данные в таблице обобщены из общепринятой производственной практики.

Компрессионный комплект

Набор сжатия отражает частичную потерю памяти из-за временного эффекта. В гидравлических системах, работающих в экстремальных температурных диапазонах, нередки случаи, когда уплотнения компрессионного типа, такие как уплотнительные кольца, пропускают жидкость при низком давлении, потому что они деформировались постоянно или из-за того, что они использовались в течение определенного периода времени.Термин «остаточная деформация при сжатии» относится к постоянному прогибу, остающемуся в уплотнении после полного снятия сжимающей нагрузки при воздействии определенного температурного уровня. Что касается уплотнения при низком давлении, установка — потеря памяти — снижает сжимающую силу уплотнения.

Установление сжатия выражается в долях от начального сжатия. Таким образом, значение остаточного сжатия 0% указывает на полное восстановление после сжимающей нагрузки, создавая максимально возможное сжимающее усилие уплотнения. Установленное значение 100% указывает на отсутствие восстановления или отскока вообще.Уплотнение в этом состоянии больше не будет обеспечивать уплотняющую силу и, следовательно, не может действовать как уплотнение низкого давления. Гистограмма на рисунке 8 отображает диапазон типичных значений остаточной деформации при сжатии для различных уплотнительных эластомеров. Конечно, остаточная деформация при сжатии является основным, но не единственным фактором, влияющим на выбор эластомера для уплотнения при низком давлении. Также необходимо учитывать совместимость с различными гидравлическими жидкостями.

Рис. 8. Процент остаточной деформации при сжатии типичных семейств уплотняющих эластомеров, используемых в гидравлических системах.Усилие уплотнения

На силу уплотнения влияет несколько факторов:
• твердость материала ,
процент сжатия и
размер поперечного сечения уплотнения.

При определенной степени сжатия сила уплотнения напрямую связана с твердостью или модулями упругости материалов уплотнения для применений с низким давлением. Чем тверже материал, тем больше начальная сила уплотнения. Материал уплотнения имеет нелинейную кривую зависимости напряжения от деформации и должен описываться с помощью специальных моделей материала.Для простоты обычно используются линейные модули, такие как модуль Юнга и модуль сдвига, поскольку они напрямую связаны с твердостью материала. Модуль, обычно используемый для целей спецификации, представляет собой растягивающее напряжение при заданном удлинении. Например, модуль при 100% -ном удлинении — это растягивающее напряжение, соответствующее этому удлинению.

Твердость обычно измеряется дюрометром — обычно по шкале Шора А. Измеритель с помощью заостренного индикатора измеряет силу, необходимую для отклонения плоской поверхности образца резины.Шкала A варьируется от 0 до 100; Состав 90 Shore A будет обозначен как твердый (или высоковязкий) материал и будет демонстрировать гораздо более высокое сжимающее усилие, чем соединение 60 Shore A , которое будет классифицировано как мягкое.

Для определенного материала сила сжатия уплотнения эластомерного материала увеличивается по мере увеличения процентного отклонения диаметрального сечения уплотнения. Уровни динамического сжатия обычно следует ограничивать примерно до 12% из-за трения и связанного с ним износа.Уровень статического сжатия может достигать 30%.

Рис. 9. Графики сжимающей нагрузки в зависимости от поперечного сечения уплотнительного кольца для трех различных твердостей материала уплотнения.

Обычно рекомендуется, чтобы минимум 0,009 дюйма. сжатие может быть вызвано на поперечных сечениях радиального уплотнения из-за соображений остаточной деформации при сжатии. Максимальное радиальное сжатие должно поддерживаться на уровне 30%, поскольку большее сжатие вызывает трудности при сборке и ухудшение эластомера. Сжимающая нагрузка уплотнения также напрямую связана с размером поперечного сечения уплотнения, рисунок 9.

Поверхность сальника

Две физические характеристики участков контактной полосы уплотнения могут влиять на то, насколько хорошо передается имеющееся уплотняющее усилие. Это:
выступ и заусенец на уплотнении и
отделка уплотнительной поверхности в сальнике.

Обработка обработанных поверхностей, контактирующих с уплотнением, является важным фактором в достижении оптимальных характеристик уплотнения. Отделка может определяться различными системами, которые часто неправильно понимаются, а иногда и неправильно указываются при проектировании гидравлических систем.Американская ассоциация стандартов предоставляет набор терминов и символов для определения основных характеристик поверхности, таких как профиль, шероховатость, волнистость, дефекты и укладки.

Шероховатость — это наиболее часто определяемая характеристика, которая обычно выражается в микродюймах. Шероховатость представляет собой меру отклонения неровностей поверхности от средней плоскости через поверхность. В большинстве случаев предпочтительным методом является средняя геометрическая шероховатость или среднеквадратичное значение. Измерение RMS чувствительно к случайным пикам и спадам на заданной длине образца.

Что касается уплотнения при низком давлении, уплотнительный элемент должен проникать в эти микровыделения и неровности, чтобы блокировать прохождение текучей среды через область контактной полосы. Общепринято и рекомендуется, чтобы динамические интерфейсы не превышали среднеквадратичные значения 16 мкдюймов. или 0,4 мкм. Статические интерфейсы не должны превышать значений RMS 32 мкдюймов. или 0,8 мкм. Специальные жидкие среды выиграют от более гладкой отделки, как указано в Таблице 2.

Проекции линий раздела и вспышка

Так же, как неровности в виде шероховатости на поверхности сальника, есть неровности или дефекты на уплотнительном элементе, известные как выступы линии разъема и мигают .Выступ линии разъема представляет собой непрерывный выступ материала вдоль линии, где половинки формы сходятся вместе на внутреннем диаметре и / или внешнем диаметре формованных резиновых уплотнений, таких как уплотнительные и тройники. Это происходит из-за износа или увеличения радиуса углов на краях формы.

Flash — это более тонкий пленочный материал, который выступает из проекции линии разъема. Это вызвано отслоением формы при введении материала или недостаточной обрезкой или полировкой после формования. Поскольку в процессах компрессионного формования типа «раковина-моллюск» неизбежны линии заусенцев, степень заусенцев необходимо контролировать.Управление особенно важно в приложениях с низким давлением и приложениях, герметизирующих границы раздела газ-нефть. Такие стандарты, как MIL-STD-413E и стандарты Ассоциации производителей резины (RMA), содержат рекомендации по допустимым критериям вспышки для производителей и пользователей.

Рабочие характеристики уплотнения могут быть улучшены за счет полного исключения линии разрыва на стыках динамического и статического уплотнения. Эта практика особенно желательна для аккумуляторов и там, где требуются текучие среды с низкой вязкостью, такие как силиконовые масла.Производители могут предложить дополнительную конструкцию уплотнения без заусенцев для этих жестких условий применения.

Комбинации прокладка / уплотнительное кольцо-уплотнение

Рис. 10. Эскиз в разрезе комбинированной прокладки / уплотнительного кольца до и после установки.

В настоящее время используются три основных метода статического уплотнения. Плоская прокладка — самая старая из трех. Если повторное использование не требуется и допускается вероятность некоторой утечки, плоская прокладка может быть лучшим выбором. Уплотнительное кольцо представляет собой заметное улучшение по сравнению с плоской прокладкой для установок, в которых допускается небольшая утечка или отсутствие утечки.

Комбинированная прокладка / уплотнительное кольцо, рис. 10, представляет собой значительное улучшение по сравнению с плоской прокладкой и уплотнительным кольцом в канавке для герметизации с почти нулевой утечкой в ​​статических условиях. Преимущества комбинированной прокладки / уплотнительного кольца:
простота установки,
герметизирующие элементы, отформованные точно на месте,
ограниченная площадь уплотнения, подверженная воздействию жидкости,
визуально проверяется после сборки,
не требует повторной затяжки,
высокая надежность и
не требуется специальной обработки поверхности сопрягаемого фланца (без канавок).

Рис. 11. Основным элементом комбинированной прокладки / уплотнительного кольца является фиксатор с канавками на одной или обеих поверхностях, в которые отформован эластомер.

Комбинация прокладка / уплотнительное кольцо состоит из фиксирующей пластины с пазом в одном или обоих элемент (ы). Это уплотнение может быть либо химически связано с канавкой, либо механически зафиксировано на месте поперечными отверстиями в канавке, рис. 11. Комбинированные уплотнения прокладка / уплотнительное кольцо относительно дороже, чем уплотнительные кольца.

Конструкция уплотнения с использованием FEA

Жизненно важным для любого метода уплотнения является способность уплотнения достигать надлежащего баланса между развитием достаточного напряжения эластомера для обеспечения адекватного уплотнения и отсутствием чрезмерного напряжения, которое могло бы преждевременно разрушить уплотнение.В зависимости от типа и требований к уплотнению это соотношение «уплотнение / напряжение» будет различным.

Рис. 12. На иллюстрации слева показана модель FEA-сетки поперечного сечения U-образной чашки, а справа — деформированная форма после установки.

Изучение напряжения эластомера и его связи с эффективностью уплотнения значительно расширилось с появлением анализа методом конечных элементов (FEA). FEA — это метод численного моделирования, который довольно успешно применялся для уплотнений.FEA может прогнозировать деформированные формы уплотнения и распределение напряжений после установки, в эксплуатации и в различных условиях. Эта информация очень важна для оценки следующего: стабильность, герметичность, термическая деформация, набухание и срок службы уплотнения. FEA становится очень мощным инструментом для оптимизации конструкции уплотнения.

Процедуру проектирования уплотнения с помощью FEA можно резюмировать следующим образом:
• эскиз формы уплотнения ,
• выбор материала ,
• испытание характеристик материала (например, кривая деформации растяжения, модуль объемной упругости, термические константы , константы трения и др.),
• Выбор модели материала (Муни-Ривлин, Огден и т. Д.),
• Моделирование сетки , определение граничных условий,
• Численный анализ ,
• Постобработка (вывод) и
, чтобы увидеть, нужно ли изменить форму уплотнения.

На рисунке 12 показан пример графика МКЭ. FEA также используется для анализа текучести и форм, которые необходимы для контроля обработки эластомеров.


Таблица 2: Обработка поверхности для специальных материалов
Жидкие среды Динамический
(RMS)
Статический
(RMS)
Криогенный / низкий
молекулярный газ
4-8 дюймов 6-12 дюймов
Низкая вязкость
жидкости и газы
6-12 дюймов 6-16 дюймов

Материалы уплотнения

Мировые отрасли, разрабатывающие оборудование с использованием гидравлических и пневматических технологий, значительно изменились за последние 20 лет — в основном в ответ на возросшие ожидания конечных пользователей.С точки зрения герметичности эти ожидания теперь требуют эффективных герметичных систем независимо от области применения.

Большинство ведущих производителей оригинального оборудования во всем мире когда-то имели свои собственные кривые приемлемости, которым стремящиеся поставщики должны были либо соответствовать, либо преодолевать. Однако сегодня в процедурах утверждения просто говорится, что нулевая утечка является стандартом. Большая заслуга в этой ситуации заключается в восприятии рынком качества, которое, конечно, требует наличия систем без утечек.

Европа в 1970-х годах ответила на стремление крупных японских производителей внедорожной техники к экспорту новыми жесткими стандартами качества, а также обзорами производства, дизайна и поставщиков.Одним из результатов этих обзоров стал переход к более высоким системным давлениям для увеличения производительности машины. Типичное европейское внедорожное оборудование в настоящее время работает при давлении от 5000 до 8000 фунтов на квадратный дюйм. Другие отрасли следовали этой тенденции, и сегодня мы видим гидравлические системы с давлением 5 000 фунтов на квадратный дюйм и более высоким давлением во многих различных отраслях.

Для решения этих задач ведущие международные производители уплотнений модифицировали существующие материалы и разработали новые. Эти материалы позволяют изготавливать уплотнения практически любого профиля и конфигурации.В современных гидравлических и пневматических системах обычно используются уплотнительные материалы, перечисленные в таблице справа ниже.

Термопластические полиуретаны и полиэфирные эластомеры

Наибольший прогресс в уплотнительных материалах был сделан на термопластичных полиуретанах (TPU). Первоначальные ограничения ранних TPU были преодолены. Современные TPU могут выдерживать рабочую температуру системы до 250 ° F без серьезной потери предварительного натяга кромки и, как правило, не требуют подачи питания на уплотнительное кольцо.Устойчивость к гидролизу в некоторых составах теперь настолько хороша, что уплотнения из ТПУ используются в цилиндрах подземных горных выработок, которые работают с огнеупорными жидкостями на водной основе.

Разработчики пневматических цилиндров также извлекли выгоду из достижений в материалах TPU. Требования к очень низкому трению и сверхдлительному сроку службы были удовлетворены за счет уплотнений из ТПУ, которые обеспечивают 50% трения отрыва нитрила и выдерживают 12 × 10 6 циклов за 2 дюйма. отверстие, 10 дюймов ходовые цилиндры с несмазанным воздухом.

Термопластичные полиэфирные эластомеры (TPE) также улучшились. Можно создать ТПЭ химическим способом для получения таких желаемых свойств, как превосходная износостойкость и стойкость к текучей среде. Эти характеристики сделали их предпочтительным выбором во многих областях применения уплотнений — в частности, в качестве поршневых уплотнений, где при соответствующем включении питания могут быть получены чрезвычайно эффективные характеристики. Многие из этих уплотнений из ТПЭ конкурируют с элементами из ПТФЭ, где эластомерная природа ТПЭ упрощает их установку, а также предотвращает смещение поршня.Примером могут служить выносные опоры кранов, установленных на грузовике, где эластомер может сцепляться с прилегающей отделкой поверхности. TPE с их превосходной износостойкостью и прочностью на разрыв идеально подходят для этого использования.

В Европе TPE приобретают все большее значение в специальных уплотнениях, таких как горнодобывающая и сталелитейная промышленность. Термостойкость и сопротивление жидкости TPE хорошо проявляются, например, на прокатных станах. Для применений с проходным портом, таких как фазирующие цилиндры, за счет использования износостойкости и твердости TPE могут быть специально разработаны уплотнения для решения проблем, часто связанных с этим типом конструкции цилиндров.

Ключом к успеху в сегодняшней отрасли производителя уплотнений является сочетание новейших технологий материалов с инновационными профилями, чтобы предоставить заказчику эффективные решения.

Будущие тенденции

Поскольку экологические проблемы продолжают влиять почти на все отрасли, сектор гидравлики не станет исключением. В Европе и США разрабатываются так называемые экологически чистые жидкости . Были опробованы растительные масла, такие как рапсовое и подсолнечное масла, но они могут вызвать проблемы для системы (образование смолы при температуре выше 180 ° F), а также для уплотнений и других компонентов (образование кислоты в любой присутствующей воде, которая может повредить эластомеры).Другие претенденты на жидкости включают полигликоли и синтетические сложные эфиры, но они также создают проблемы, не последней из которых является стоимость, в десять раз превышающая стоимость минерального масла. Потребуются новые материалы и смеси для борьбы с воздействием этих жидкостей, сохраняя при этом целостность уплотнения, на которую рассчитывают пользователи. Предварительная работа показывает, что впереди еще долгий путь, если эта проблема станет реальностью.

Стол 3
Материал Приложения Положительные факторы Меры предосторожности
Нитрил Гидравлические цилиндры Недорого; хорошая стойкость к схватыванию Недостаточно прочен, чтобы выдерживать очень гладкую поверхность (
Карбоксилированный нитрил Лучшая износостойкость, чем у нитрила Ограниченная низкотемпературная гибкость по сравнению со стандартным нитрилом
EPDM Воздействие огнестойких жидкостей Устойчив к жидкостям HFD и Skydrol Неустойчив к минеральным маслам, жирам и другим углеводородам
Фторэластомер Высокие температуры (до 400 ° F) Устойчив к большинству гидравлических жидкостей Относительно дорого и сложно обрабатывать
ПТФЭ Общее уплотнение Низкое трение Неэластомерный, требует включения
Полиуретан Общие уплотнительные элементы Хорошая износостойкость и устойчивость к схватыванию; включение не требуется Первое поколение, подверженное воздействию гидролиза воды при температуре выше 120 ° F
Полиэстер Протирание поверхностей пломб; Антиэкструзионные элементы Эластомерный; хорошая устойчивость к износу и воздействию жидкостей Плохое сопротивление схватыванию; требуется питание

Основные свойства эластомерных герметиков

Хотя эластомерные компаунды, используемые в уплотнениях для аэрокосмической промышленности, производятся из относительно небольшого количества основных полимеров (таких как нитрил, фторэластомер и этиленпропилен), каждый производитель уплотнения обычно разрабатывает специальные составы этих основных полимеров для улучшения или подавления различных химических или физических свойств, чтобы соответствовать конкретным требованиям. требования приложения.

Запатентованные рецептуры этих соединений держатся в секрете. Даже анализ готового эластомерного уплотнения дает неполную картину исходного эластомерного компаунда, поскольку некоторые ингредиенты потребляются при переработке.

Из всех свойств компаунда наиболее критичными являются происходящие изменения. Каждое свойство каждого соединения изменяется с возрастом, температурой, жидкостью, давлением, сжатием и другими факторами. Были разработаны стандартизированные тесты для обеспечения сопоставимости изменений между соединениями.Легче всего работать с соединениями с наименьшей тенденцией к изменению свойств; они производят уплотнение, которое можно адаптировать к большему количеству применений.

Количество свойств, оцениваемых для приложения, зависит от серьезности условий. Факторы в значительной степени взаимозависимы, но обычно включают упругость и память, сопротивление истиранию, коэффициент трения и совместимость с жидкостями. Давайте подробнее рассмотрим каждый из них.

Упругость и память определяются как способность компаунда возвращаться к исходной форме и размерам после устранения деформирующей силы.Устойчивость подразумевает быстрое возвращение, в то время как память подразумевает медленное возвращение. В уплотнениях важна упругость, поскольку она позволяет динамическому уплотнению отслеживать изменения уплотнительной поверхности. Несмотря на то, что упругость эластомера часто измеряется с помощью резилиометра Bashore, требуется практический опыт, чтобы соотнести рейтинги с характеристиками уплотнения. Дополнительное внимание требуется для низкотемпературных применений. Когда температура слишком низкая, соединение теряет память.

Сопротивление истиранию — сопротивление износу при контакте с движущейся поверхностью — является продуктом других свойств, включая упругость, твердость, термическую стабильность, совместимость с жидкостями и сопротивление разрыву / порезам.На это также влияет способность состава удерживать на своей поверхности пленку защитной смазки.

Более твердые компаунды обычно более устойчивы к износу, поэтому распространены динамические уплотнения из компаундов твердостью 85. Однако, если уплотнения подвергаются воздействию высоких температур, может быть хорошей практикой указать еще более твердый материал, чтобы компенсировать смягчающий эффект тепла. В низкотемпературных применениях может быть предпочтительным более мягкий материал, потому что эластомеры имеют тенденцию к затвердеванию при падении температуры.

Коэффициент трения (обычно важен только для динамических уплотнений) зависит от компаунда и различается для работы и разрыва. Обычно трение отрыва выше. Трение отрыва увеличивается со временем между циклами.

На коэффициент трения влияют температура, смазка и качество поверхности. Старение и влияние рабочих жидкостей на компаунды также могут повлиять на твердость и, в свою очередь, на трение при разрыве и работе.

Что касается совместимости с жидкостями, жидкость считается несовместимой с компаундом, если жидкость вызывает достаточные изменения свойств, снижающие уплотняющую функцию и / или сокращающие срок службы компаунда. Различная химическая структура является ключом к совместимости с жидкостями. Для неполярных жидкостей, таких как углеводородное топливо и масла, обычно используются нитрилы, фторуглероды или фторсиликоновые полимеры. Для полярных жидкостей, таких как гидравлические жидкости на основе эфиров фосфорной кислоты, соединения этилена и пропилена являются наиболее подходящими.

Работа с фитингами с трубной резьбой

Нет никаких сомнений в том, что трубную резьбу не следует указывать в дизайне нового оборудования. Трубная резьба склонна к утечкам, особенно после разборки и повторной сборки. Кроме того, широко доступны многие более современные формы резьбы, которые обеспечивают длительную работу без утечек даже после многократной сборки и повторной сборки.Тем не менее, несмотря на низкую производительность, трубная резьба по-прежнему используется во многих отраслях промышленности. Принимая во внимание тот факт, что трубная резьба все еще будет встречаться, в данном обсуждении рассматриваются методы уменьшения недостатков трубопроводной арматуры.

Для уплотнения трубной резьбы обычно используются четыре метода:

Податливый металл . Интерфейс уплотнения ограничен по площади и неограничен по силе, так что имеет место податливость. Поток металла заполняет пути перекоса и утечки.Эти соединения dryseal могут быть эффективными, но обычно их нельзя разобрать и использовать повторно без утечки.

Дурман в ловушке . Использование сушильных или невысыхающих паст — самый старый и наименее дорогостоящий метод герметизации резьбы. Изготовленные из различных ингредиентов, от измельченной скорлупы грецкого ореха в шеллаке до других наполнителей и масел, обычно с некоторыми разжижающимися летучими веществами, они по своей природе слабые и сжимаются при испарении летучих веществ.

Захваченный эластомер .Ограниченные уплотнительные кольца могут обеспечивать эффективное уплотнение, но также могут страдать от неаккуратной сборки. Поврежденная резьба или защемленные кольца также могут способствовать утечке. Уплотнительные кольца обычно используются в гидравлических системах высокого давления, где дополнительные затраты более легко оправданы и особенно желательно отсутствие загрязнения.

Отверждающие смолы . Эти анаэробные акриловые материалы, иногда называемые машинным клеем , развивают прочность за счет отверждения. Они очень терпимы к допускам, следам инструментов и небольшим перекосам.Они делают конические фитинги такими же эффективными, как уплотнительные кольца, за небольшую часть стоимости. Они блокируют отдельно стоящую фурнитуру, например, манометры. Они также могут повысить эффективность соединений податливого металла с 98% до 100%. Необходимо выбрать правильный сорт из-за их широкого диапазона прочности, чтобы не было затруднений при разборке.

Отверждающие материалы настолько эффективны для уплотнения резьбы, что их часто используют на прямых резьбах, которые входят в сосуды высокого давления или закупоривают их. Кроме того, отверждающие материалы эффективны даже при небольшом затягивании конической резьбы.Резьба с небольшим крутящим моментом (прямая или коническая) не создает высоких остаточных напряжений в корпусах или клапанах, которые могут деформировать корпуса клапана до точки выхода из строя или длительного усталостного разрушения.

Вероятно, наиболее значительным событием в области герметизации фитингов явилась разработка анаэробного герметика для труб с материалами TFE. С момента первого появления этих материалов многие компании добавили в свои линейки анаэробные герметики для резьбовых соединений. Новая технология герметика предлагает ряд преимуществ:

Удобное отверждение .Будучи анаэробным, он затвердевает в отсутствие воздуха, оставаясь неотвержденным до тех пор, пока детали не будут собраны. Нет испарения, предварительного затвердевания или других проблем, связанных с работой.

Смазывающая способность . Содержащий наполнитель из ТФЭ, материал устраняет истирание или другие проблемы при сборке компонентов. Эти продукты предотвращают воздействие чрезмерного усилия на уплотнение.

Заполняет резьбу . Благодаря высокой смачиваемости материал настолько хорошо заполняет резьбу, что не происходит утечки через зазубрины, царапины и вмятины.

Фитинг механизма . Системы, собранные с анаэробным герметиком, можно сначала перенастроить без нарушения герметичности резьбы.

Вибростойкость . Анаэробный герметик не позволяет ослабить фитинг из-за вибрации. Возможность повторного использования. Фитинги, герметизированные материалами на основе акрила и латекса, могут быть разобраны и повторно использованы с герметиком в полевых условиях без опасности утечки.

Отсутствие загрязнения .В отличие от ленты, которую чаще всего заменяют анаэробным материалом, герметик не разрушается и не загрязняет трубопроводы и клапаны.

Обзор важных эксплуатационных свойств соединений тетрафторэтиленовой (ТФЭ) смолы и наполнителей показывает, что смола хорошо работает во многих областях применения без наполнителей. Фактически, наполнители могут снизить выдающиеся электрические и химические свойства ТФЭ. Однако в механических применениях соединения ТФЭ и неорганических наполнителей обеспечивают улучшенную износостойкость, снижение начальной деформации и ползучести, а также повышенную жесткость и теплопроводность.Повышается твердость и уменьшается коэффициент теплового расширения. Эти составы могут позволить получить преимущества ТФЭ в тех областях, где нельзя использовать ненаполненную смолу.

Многие различные наполнители могут быть смешаны с ТФЭ, но большинство требований к применению было выполнено с использованием пяти материалов наполнителя: стекловолокна, углерода, графита, бронзы и дисульфида молибдена. Свойства любого соединения зависят от типа и концентрации наполнителя, а также от условий обработки.Компаунды, такие как простой TFE, превращаются в готовые детали путем формования, экструзии или механической обработки.

Одним из примеров применения смолы и наполнителей из ТФЭ являются уплотнительные кольца из ТФЭ. Они используются там, где требуется устойчивость к растворителям и другим химическим веществам, а также чрезвычайно высокая или низкотемпературная стойкость. Это приложения, в которых эластомерные материалы не подходят. Дополнительным преимуществом уплотнительных колец из ТФЭ в определенных областях применения является низкий коэффициент трения и антипригарные свойства материала.Типичные области применения — роторные, поршневые, клапанные уплотнения и прокладки.

7 Общие отказы гидравлических уплотнений

Кратко:

  • Производство полупроводников, станки для лазерной резки, сборка электроники и системы автоматизации лаборатории требуют высокоточных линейных модулей, которые должны работать с высокой точностью конечных точек и плавный ход с минимальной вибрацией.
  • Конструкция корпуса модуля и материалы конструкции являются критическими факторами, которые могут обеспечить долгосрочную точность и воспроизводимость.
  • Независимо от того, насколько хорошо спроектированы и спроектированы, линейные модули нуждаются в надлежащей смазке на протяжении всего жизненного цикла для обеспечения точного и стабильного движения.

Готовые к установке линейные модули используются во многих отраслях промышленности для перемещения материалов, продуктов и производственной оснастки на самых разных станках.

У проектировщиков машин есть несколько вариантов выбора при выборе линейных модулей в зависимости от конкретных производственных и эксплуатационных требований. Но есть некоторые отрасли и системные приложения, где точное и точное движение является наиболее важным требованием.

В частности, для таких приложений, как производство полупроводников, станки для лазерной резки, сборка электроники и системы автоматизации лабораторий, требуются прецизионные линейные модули, которые должны работать с чрезвычайно высокой точностью конечной точки и плавным перемещением с минимальной вибрацией на протяжении всего цикла движения.

Понимание нескольких ключевых характеристик конструкции и рабочих характеристик, отличающих прецизионные линейные модули, может помочь разработчикам машин и систем выбрать лучшие продукты, удовлетворяющие требованиям машин, которые они создают.


Потребность в точном движении

Сверхточное и деликатное движение для лазерной резки, автоматизированных систем отбора проб в медицинском испытательном оборудовании или перемещения полупроводниковых пластин через производственный инструмент требует чрезвычайно стабильного, почти безвибрационного движения во время движения. Достижение целевой конечной точки с максимальной точностью — основная цель.

Стабильное движение часто имеет решающее значение для защиты чрезвычайно хрупких материалов от повреждений или деградации, вызванных линейным перемещением.Прекрасным примером являются полупроводниковые пластины: они чрезвычайно хрупкие, а готовая пластина может содержать микросхемы, потенциально стоящие миллионы долларов, в зависимости от размера.

Каждую пластину необходимо транспортировать через сотни этапов процесса, и каждый раз, когда она перемещается с одного этапа на другой, вибрация в линейном модуле рискует повредить рабочую пластину, уменьшив ее конечное значение. Чем меньше вибрация, тем меньше риск.

Точность конечной точки не менее важна для повышения производительности.Если лоток с электронными деталями перемещается через высокоскоростной автоматизированный процесс сборки, максимальная производительность достигается, когда линейный модуль подает лоток в сборочный инструмент с точностью до микрона.

Также важно отметить, что это стабильное движение и точность конечной точки должны воспроизводиться через тысячи циклов движения каждый день. Если для точной настройки расположения деталей требуется несколько миллисекунд, эти миллисекунды добавляют к часам дополнительного производственного времени, уменьшая пропускную способность и потенциально увеличивая затраты и влияя на графики поставок.

Для достижения этих целей обязательно учитывайте ключевой дизайн, материалы, конструкцию и функциональность, присущие высокопроизводительным прецизионным линейным модулям.


Материалы конструкции

Конструкция корпуса модуля и материалы конструкции являются критическими факторами, которые могут определять долгосрочную точность и воспроизводимость.

В мире линейных модулей алюминий или сталь чаще всего используются для создания корпусов или «профилей». Алюминиевые кожухи обычно используются в более стандартных линейных модулях, поскольку их можно экономично экструдировать, чтобы удовлетворить более широкий диапазон размеров и длины модулей.

Однако важно учитывать прецизионные линейные модули, изготовленные со стальными механически обработанными корпусами. Эти корпуса обычно демонстрируют гораздо меньшую модульную эластичность и отклонение от желаемой траектории движения по сравнению с модулями на основе алюминия (которые также очень стабильны, но попросту не на том уровне, который могут выдержать стальные корпуса).

Модульная эластичность заставляет модуль принимать форму рамы машины, на которой он установлен. В случае экструдированного алюминиевого корпуса, если есть какое-либо отклонение — например, скручивание или изгиб в месте крепления модуля — оно может отражать это отклонение.

Поскольку прецизионные линейные модули имеют обработанные стальные корпуса, такого рода отклонения предотвращаются, обеспечивая очень высокую плоскостность или прямолинейность хода. Это способствует снижению вибрации, точности конечных точек и повторяемости местоположения. Кроме того, обратите внимание на модули с обработанной базовой кромкой со встроенными направляющими на корпусе. Некоторые компании, такие как Bosch Rexroth, даже позволяют пользователю указывать, на какой стороне находится контрольный край машины, для более быстрого монтажа и легкого выравнивания.

Правильный выбор размера для правильного применения

Если требуется очень точная работа, убедитесь, что выбрали компоненты правильного размера, чтобы выдержать нагрузку. Например, осевая или крутильная нагрузка может потребовать более широких или более тяжелых компонентов, чем простая радиальная нагрузка. Кроме того, для многих передовых приложений в станках, производстве полупроводников и электроники производственные системы относительно невелики, требуя компактных прецизионных модулей, которые легко помещаются в ограниченное машинное пространство.Многие поставщики предлагают разные размеры.

Кроме того, важно учитывать другие основные критерии проектирования линейного движения, такие как среда, в которой работает система, угол, под которым установлена ​​нагрузка, требуемая скорость, расстояние перемещения и требуемый рабочий цикл. В отрасли это известно как ПРОТЯЖЕННЫЕ (нагрузка, ориентация, скорость, перемещение, точность, окружающая среда и рабочий цикл).

Прецизионные модули Bosch Rexroth идеально подходят для приложений, требующих высокой точности конечных точек и минимальной вибрации на протяжении всего цикла движения.

Компоненты движения

Точное и стабильное движение также является продуктом компонентов движения, которые приводят в действие линейный модуль. Для прецизионных линейных модулей оптимальным решением являются шарико-винтовые передачи.

Шарико-винтовые передачи чрезвычайно эффективны при преобразовании вращательного движения в поступательное. В качестве механических приводных элементов они могут устанавливаться в положениях X-Y-Z и выполнять движения с необходимой точностью и повторяемостью.

Шарико-винтовые пары с полноконтактными уплотнениями предлагают уникальное сочетание высокой жесткости, высокой точности и респектабельной скорости, что делает их полезными в самых разных приложениях, связанных с точным перемещением.В частности, их способность выдерживать значительную осевую нагрузку часто делает их лучшим выбором, чем линейные двигатели, особенно для резки металла, дерева и камня.

Не менее важна конструкция линейных направляющих в прецизионных модулях. Точность линейных направляющих зависит от многих факторов: от правильности рельса, по которому движется каретка или подшипник, дорожек качения внутри подшипника, по которым перемещаются шарики или ролики, и от плоскостности монтажной поверхности рельса.

Одной из наиболее важных областей, которую необходимо оценить, является плавность рециркуляции шарика внутри каретки во время его движения по рельсу. На приложения с очень высоким диапазоном точности может отрицательно повлиять даже незначительное движение шариков в рециркуляционной камере или просто небольшой поворот рельсовой системы вокруг своей оси.

Любой прогиб или зазор вообще снижают точность, а любая неровность рециркуляции шариков может привести к неточности.Чтобы решить эту проблему, ведущие поставщики линейных модулей включают направляющие, которые оптимизируют рециркуляцию в ключевых точках перехода, обеспечивая чрезвычайно плавное и стабильное движение при циркуляции шариков в дорожках качения подшипников.

Прецизионные линейные модули, включающие как шариковинтовые пары, так и оптимизированные линейные направляющие в сочетании со стальным корпусом, обеспечивают многие ключевые характеристики, необходимые для высокоточных, высокоскоростных автоматизированных систем.

Смазка и уплотнение

Независимо от того, насколько хорошо спроектированы и спроектированы, линейные модули нуждаются в надлежащей смазке на протяжении всего жизненного цикла для обеспечения точного и стабильного движения.Один из способов обеспечить эффективную интеграцию смазки в общую практику обслуживания системы — это выбрать прецизионные модули, которые упрощают и упрощают смазку модулей на постоянной основе.

Большинство прецизионных модулей доступны с обычной промышленной смазкой для начальной смазки. У других модулей есть выбор для более продвинутых предложений по смазке, например, для удовлетворения требований чистой комнаты или электронной промышленности.

Компания Bosch Rexroth недавно обновила свою линейку прецизионных модулей, включив в нее более продвинутый стандарт LSS и смазочные материалы LSC для чистых помещений.Также существует возможность подключения к централизованным системам смазки с использованием жидкой смазки. Автоматическая повторная смазка повышает эксплуатационную надежность, исключая человеческий фактор при ручном смазывании.

Линейные модули требуют смазки, поскольку они имеют движущиеся части, но движущиеся части могут генерировать крошечные частицы в воздухе, если модуль не герметизирован должным образом (сами смазочные материалы также могут рассеиваться в воздухе). Важно заранее оценить варианты герметизации, предоставляемые поставщиками прецизионных линейных модулей, особенно для чистых помещений или систем автоматизации лабораторий с чувствительными биологическими образцами.

Ищите прецизионную гайку шарико-винтовой передачи и узел линейной каретки, который герметизирован с обеих сторон уплотнениями узла шарико-винтовой передачи. Такая конструкция значительно снижает риск утечки смазочного материала наружу.

Конфигурация и техническая поддержка

Последний элемент, который следует учитывать при выборе прецизионных линейных модулей, — это уровень технической поддержки, предоставляемой поставщиком, чтобы помочь машиностроителям выбрать, указать, настроить и заказать необходимые им модули.

Выбор поставщика линейных модулей с помощью простых в использовании, пошаговых онлайн-инструментов для определения размеров и конфигурации может помочь проектировщикам оборудования быстро настроить и заказать нужные модули при необходимости.Некоторые компании также предоставляют возможность выбора и определения размеров для комбинации механики, двигателя и привода с помощью одного инструмента.

Когда требуется прямая помощь, также имеет смысл работать с поставщиками линейных модулей, имеющими большой опыт в технологиях линейного перемещения. Эти компании предоставляют техническую поддержку экспертов по линейному перемещению по телефону, электронной почте или в онлайн-чатах в режиме реального времени. Во многих случаях, когда машиностроители не уверены в конкретных требованиях к размеру и производительности для своих приложений, эти эксперты уже решали подобные проблемы в прошлом.

В современных системах автоматизации для достижения высокого уровня производительности не нужно жертвовать качеством ради скорости. Выбор правильного прецизионного линейного модуля может сыграть решающую роль в производительности, эффективности и качестве производства, особенно в тех отраслях и сферах, где требуется сверхточное линейное перемещение, транспортировка без вибрации и чрезвычайно высокая точность конечных точек.

Джастин Лэки (Justin Lackey) — системный менеджер по продукции в Bosch Rexroth Corporation .

Основные принципы гидравлических систем

Греческий философ Архимед однажды сказал: «Дайте мне место, чтобы встать, и я смогу сдвинуть мир». Он говорил о рычаге, но тот же принцип увеличения силы применим и к гидравлике. Проще говоря, гидравлика — это способ увеличения силы за счет использования несжимаемой жидкости (обычно масла). Начальное усилие, приложенное к одному концу гидравлической системы, передается через жидкость с постоянным давлением на другой конец.

Например, сила в 10 фунтов, приложенная к одному концу системы поршнем (установленным в так называемый «главный цилиндр») с площадью поперечного сечения 1 квадратный фут, приводит к приложенному давлению 10 фунтов на квадратный фут.На другом конце гидравлической системы площадь поперечного сечения приемного поршня (установленного внутри «рабочего» цилиндра) составляет 10 квадратных футов. Таким образом, передаваемое давление в 10 фунтов на квадратный фут становится силой в 100 фунтов.

Греческий философ Архимед однажды сказал: «Дайте мне место, чтобы встать, и я смогу сдвинуть мир». Он говорил о рычаге, но тот же принцип увеличения силы применим и к гидравлике. Проще говоря, гидравлика — это способ увеличения силы за счет использования несжимаемой жидкости (обычно масла).Начальное усилие, приложенное к одному концу гидравлической системы, передается через жидкость с постоянным давлением на другой конец. Например, сила в 10 фунтов, приложенная к одному концу системы поршнем (установленным в так называемый «главный цилиндр») с площадью поперечного сечения 1 квадратный фут, приводит к приложенному давлению в 10 фунтов. за квадратный фут. На другом конце гидравлической системы площадь поперечного сечения приемного поршня (установленного внутри «рабочего» цилиндра) составляет 10 квадратных футов.Таким образом, передаваемое давление в 10 фунтов на квадратный фут становится силой в 100 фунтов. [text_ad] Трубопровод, соединяющий два поршня, может иметь любую форму, конфигурацию или длину из-за несжимаемой природы гидравлического масла. Кроме того, один главный цилиндр может прикладывать силу к любому количеству подчиненных цилиндров. Эта простая система также очень эффективна. Опять же, из-за несжимаемой природы масла, почти вся сила, приложенная главным цилиндром, действует на рабочий цилиндр.Компромисс между главным и подчиненным цилиндрами заключается между расстоянием движения и приложенной силой. Это известно как «гидравлическое умножение». В нашем примере результирующая сила, действующая на рабочий цилиндр, в 10 раз больше, чем приложенная сила, создаваемая главным цилиндром из-за большей площади поверхности рабочего цилиндра. Но поршень рабочего цилиндра будет перемещаться только на 1 фут на каждые 10 футов, которые перемещает поршень главного цилиндра. Рычаги, блок и захват работают по одним и тем же механическим принципам.Таким образом, один мастер по ремонту гаража, работающий с гидравлическим рычагом, может создать достаточно силы, чтобы поднять большую машину на стойке, находящейся намного выше его головы. Тормоза легкового автомобиля действуют таким же образом, чтобы умножить силу давления ног водителя, чтобы приложить достаточное усилие к главному цилиндру тормозной системы, чтобы передать достаточное усилие на подчиненные цилиндры на тормозных колодках каждого колеса, чтобы замедлить или остановить движение тяжелого автомобиля. высокоскоростной. Механические гидравлические системы, используемые в транспортных средствах и оборудовании, соединены серией клапанов и трубопроводов с насосом, который подает масло под высоким давлением.Жизненно важно, чтобы эти соединения сохраняли герметичность. Целостность уплотнения важна не только для предотвращения утечки гидравлической жидкости; также важно предотвратить попадание пузырьков воздуха в саму жидкость. В отличие от гидравлического масла воздух сжимается. Таким образом, если пузырь попадает в ловушку в линиях передачи системы, сила, создаваемая в системе, будет направлена ​​на сжатие воздушного пузыря, а не непосредственно на рабочий цилиндр. Это значительно снижает эффективную силу и общую эффективность системы, часто до небезопасного уровня.Вот почему тормоза могут падать, и поэтому автомеханик «стравливает» воздух из гидравлической тормозной магистрали, чтобы восстановить его надлежащую работу. Гидравлика и производство тяжелого оборудования В гидравлическом оборудовании применяются научные принципы, описанные выше, для выполнения полезной работы с помощью нескольких функций машины: двигатели и моторы приводят в действие насос, эти насосы создают давление в гидравлической жидкости (полиальфаолефин минерального масла или сложный эфир органофосфата), жидкость перемещается по гидравлическим трубам к исполнительным механизмам, а исполнительные механизмы приводят в движение рукоять или ковш, выполняющие выемку грунта.Жидкость рециркулирует через систему, проходя через фильтры на обратном пути к насосу. Приведенное выше описание несколько упрощено. Реальная гидравлическая система требует широкого диапазона и разнообразия клапанов, насосов, обратных клапанов фильтров, уравновешивающих клапанов, гидроцилиндров, фильтров насосов, трубок и уплотнений, способных выдерживать высокое давление. Фактически, все материалы (металлы, сталь и сплавы нержавеющей стали, бюстгальтеры, тканая проволока и синтетика), используемые для изготовления гидравлической системы, должны быть чрезвычайно прочными и долговечными.В верхней части этого списка находится титан, часто используемый в системах с экстремально высоким давлением, работающим при давлении более 50 000 фунтов на квадратный дюйм. Гусеничные экскаваторы — это мобильные рабочие машины с как минимум шестью гидравлическими приводами: стрелой, подъемным рычагом, ковшом (все три для оборудования), поворотом, перемещением влево и перемещением вправо. Такое разнообразие рабочих функций предъявляет особые требования к гидравлической системе. Во время работы от гидравлической системы гусеничного экскаватора может потребоваться плавное, одновременное, чувствительное и независимое выполнение всех движений.Для обеспечения быстрых перемещений во время земляных работ потребуются большие потоки гидравлических жидкостей. Это достигается с помощью дифференциальных цилиндров, расход гидравлического масла которых в два раза превышает объем установленного насоса. Система привода экскаватора должна преобразовывать 100% мощности двигателя гидравлически. А его гидростатическая мощность будет намного выше максимальной мощности двигателя. Объемный поток каждого движения оптимизирован; По экономическим причинам количество насосных контуров ограничено, поэтому такая оптимизация движения достигается путем объединения или разделения насосных контуров.Для этой цели независимое движение достигается за счет настройки гидравлических потоков с помощью регулирующих клапанов, хотя в более продвинутых системах используется программное обеспечение и сенсорная технология. Это новейшие гидравлические системы управления, в которых используются интеллектуальные электрические системы и электроника. Другое землеройное оборудование использует другую конфигурацию гидравлической системы. Погрузчик с бортовым поворотом и фронтальные погрузчики (которые больше относятся к погрузчикам сыпучих материалов, чем к настоящему экскаватору) также зависят от гидравлики. Для работы его большого переднего ковша требуются три пары гидравлических поршней: одна пара, которая поднимает и опускает ковш, другая пара, которая вертикально наклоняет и вращает ковш для загрузки и разгрузки, и последняя пара, которая может разделить ковш для этого. захватывать такие предметы, как стальные двутавры или бревна.В самосвалах также используется гидравлика, но в гораздо более простой конфигурации. В зависимости от марки и модели самосвалы имеют один или два больших гидроцилиндра для подъема и опускания кузова. Эти гидроцилиндры имеют два уникальных варианта конструкции. Во-первых, они выдвигаются на несколько сегментов, чтобы обеспечить большую длину перемещения, и они имеют тенденцию быть более мощными, чтобы поднимать тяжелый груз полностью загруженного отвала.

Трубопровод, соединяющий два поршня, может иметь любую форму, конфигурацию или длину из-за несжимаемой природы гидравлического масла.Кроме того, один главный цилиндр может прикладывать силу к любому количеству подчиненных цилиндров. Эта простая система также очень эффективна. Опять же, из-за несжимаемой природы масла, почти вся сила, приложенная главным цилиндром, действует на рабочий цилиндр.

Компромисс между главным и подчиненным цилиндрами заключается между расстоянием перемещения и приложенной силой. Это известно как «гидравлическое умножение». В нашем примере результирующая сила, действующая на рабочий цилиндр, в 10 раз больше, чем приложенная сила, создаваемая главным цилиндром из-за большей площади поверхности рабочего цилиндра.Но поршень рабочего цилиндра будет перемещаться только на 1 фут на каждые 10 футов, которые перемещает поршень главного цилиндра.

Рычаги, блок и захват работают по одним и тем же механическим принципам. Таким образом, один мастер по ремонту гаража, работающий с гидравлическим рычагом, может создать достаточно силы, чтобы поднять большую машину на стойке, находящейся намного выше его головы. Тормоза легкового автомобиля действуют таким же образом, чтобы умножить силу давления ног водителя, чтобы приложить достаточное усилие к главному цилиндру тормозной системы, чтобы передать достаточное усилие на подчиненные цилиндры на тормозных колодках каждого колеса, чтобы замедлить или остановить движение тяжелого автомобиля. высокоскоростной.

Механические гидравлические системы, используемые в транспортных средствах и оборудовании, соединены серией клапанов и трубопроводов с насосом, который подает масло под высоким давлением. Жизненно важно, чтобы эти соединения сохраняли герметичность. Целостность уплотнения важна не только для предотвращения утечки гидравлической жидкости; также важно предотвратить попадание пузырьков воздуха в саму жидкость. В отличие от гидравлического масла воздух сжимается. Таким образом, если пузырь попадает в ловушку в линиях передачи системы, сила, создаваемая в системе, будет направлена ​​на сжатие воздушного пузыря, а не непосредственно на рабочий цилиндр.Это значительно снижает эффективную силу и общую эффективность системы, часто до небезопасного уровня. Вот почему тормоза могут падать, и поэтому автомеханик «стравливает» воздух из гидравлической тормозной магистрали, чтобы восстановить его надлежащую работу.

Гидравлика и тяжелое оборудование. жидкость проходит по гидравлическим трубам к исполнительным механизмам, и исполнительные механизмы приводят в движение рукоять или ковш, выполняющие выемку грунта.Жидкость рециркулирует через систему, проходя через фильтры на обратном пути к насосу.

Приведенное выше описание несколько упрощено. Реальная гидравлическая система требует широкого диапазона и разнообразия клапанов, насосов, обратных клапанов фильтров, уравновешивающих клапанов, гидроцилиндров, фильтров насосов, трубок и уплотнений, способных выдерживать высокое давление. Фактически, все материалы (металлы, сталь и сплавы нержавеющей стали, бюстгальтеры, тканая проволока и синтетика), используемые для изготовления гидравлической системы, должны быть чрезвычайно прочными и долговечными.В верхней части этого списка находится титан, часто используемый в системах с экстремально высоким давлением, работающим при давлении более 50 000 фунтов на квадратный дюйм.

Гусеничные экскаваторы

— это мобильные рабочие машины с как минимум шестью гидравлическими приводами: стрелой, подъемной стрелой, ковшом (все три для оборудования), поворотом, ходом влево и движением вправо. Такое разнообразие рабочих функций предъявляет особые требования к гидравлической системе. Во время работы от гидравлической системы гусеничного экскаватора может потребоваться плавное, одновременное, чувствительное и независимое выполнение всех движений.Для обеспечения быстрых перемещений во время земляных работ потребуются большие потоки гидравлических жидкостей. Это достигается с помощью дифференциальных цилиндров, расход гидравлического масла которых в два раза превышает объем установленного насоса.

Система привода экскаватора должна преобразовывать 100% мощности двигателя гидравлически. А его гидростатическая мощность будет намного выше максимальной мощности двигателя. Объемный поток каждого движения оптимизирован; По экономическим причинам количество насосных контуров ограничено, поэтому такая оптимизация движения достигается путем объединения или разделения насосных контуров.Для этой цели независимое движение достигается за счет настройки гидравлических потоков с помощью регулирующих клапанов, хотя в более продвинутых системах используется программное обеспечение и сенсорная технология. Это новейшие гидравлические системы управления, в которых используются интеллектуальные электрические системы и электроника.

Другое землеройное оборудование использует другую конфигурацию гидравлической системы. Погрузчик с бортовым поворотом и фронтальные погрузчики (которые больше относятся к погрузчикам сыпучих материалов, чем к настоящему экскаватору) также зависят от гидравлики.Для работы его большого переднего ковша требуются три пары гидравлических поршней: одна пара, которая поднимает и опускает ковш, другая пара, которая вертикально наклоняет и вращает ковш для загрузки и разгрузки, и последняя пара, которая может разделить ковш для этого. захватывать такие предметы, как стальные двутавры или бревна.

Самосвалы

также используют гидравлику, но в гораздо более простой конфигурации. В зависимости от марки и модели самосвалы имеют один или два больших гидроцилиндра для подъема и опускания кузова.Эти гидроцилиндры имеют два уникальных варианта конструкции. Во-первых, они выдвигаются на несколько сегментов, чтобы обеспечить большую длину перемещения, и они имеют тенденцию быть более мощными, чтобы поднимать тяжелый груз полностью загруженного отвала.

Как работает гидравлическая система? O-Seal доверяет ВМФ

Гидравлические системы можно найти во всем, от автомобилей до промышленного оборудования. Они предназначены для обеспечения мощности, контроля, безопасности и надежности, но как работает гидравлическая система?

Как работает гидравлическая система?

Гидравлические системы состоят из множества частей:

  • Резервуар для гидравлической жидкости.
  • Гидравлический насос перемещает жидкость по системе и преобразует механическую энергию и движение в энергию гидравлической жидкости.
  • Электродвигатель приводит в действие гидравлический насос.
  • Клапаны регулируют поток жидкости и при необходимости сбрасывают избыточное давление в системе.
  • Гидравлический цилиндр преобразует гидравлическую энергию обратно в механическую.

Существует также множество типов гидравлических систем, но каждая из них содержит одни и те же основные компоненты, перечисленные выше. Кроме того, все они предназначены для работы одинаково.

Гидравлические системы используют насос для проталкивания гидравлической жидкости через систему для создания гидравлической энергии. Жидкость проходит через клапаны и поступает в цилиндр, где гидравлическая энергия преобразуется обратно в механическую. Клапаны помогают направлять поток жидкости и при необходимости сбрасывать давление.

Судовые гидравлические системы

Помимо транспортных средств и промышленного оборудования, на судах можно найти гидравлические системы.Гидравлические системы на судах используются в различных приложениях. Например, системы, используемые для грузовых систем, делают транспортировку тяжелых материалов и выполнение других грузовых операций более легкими и менее затратными по времени.

Машинное отделение корабля также включает в себя гидравлические системы, такие как гидравлическая автоматическая система управления. Они помогают регулировать положения клапанов, а также давление воздуха в машинном отделении.

Кроме того, гидравлические системы стабилизаторов судна предотвращают качение судна и обеспечивают плавность хода на открытой воде.

Plus Многие промышленные суда включают оборудование и инструменты, такие как палубные краны, которые управляются гидравлическими системами.

Клапаны и фитинги с уплотнительным кольцом и военно-морской флот

Гидравлические системы можно найти на многих судах ВМС США. А с помощью CPV Manufacturing и нашей линейки клапанов и фитингов O-Seal эти системы могут обеспечить бесперебойную работу и безопасность.

Наша линейка продуктов O-Seal была разработана в 1950-х годах, когда CPV Manufacturing начала сотрудничать с ВМС США.Мы хотели убедиться, что каждый компонент наших муфт высокого давления соответствует спецификациям ВМС США. Однако тестирование каждого соединения вручную было бы слишком утомительным и опасным. Именно тогда мы создали испытательный стенд с уплотнительными кольцами.

Связаться со специалистами по клапанам

Этот метод позволяет нам легко разбирать и собирать каждый компонент для выполнения каждого теста, чтобы гарантировать надлежащую производительность и безопасность. Затем мы взяли эти концепции и разработали нашу линейку продуктов O-Seal.

Преимущества клапанов и фитингов с уплотнением в гидравлических системах

Клапаны и фитинги с уплотнительным кольцом

CPV Manufacturing уникальны. В отличие от других клапанов, наша продукция герметична и рассчитана на длительный срок службы. Кроме того, они могут выдерживать экстремальные температуры и рассчитаны на вакуум до 6000 фунтов на квадратный дюйм в жидкостях или газах, что делает их идеальными для многих типов гидравлических систем.

Однако то, что делает наши клапаны O-Seal поистине уникальными, заключается в том, что они поставляются со сменными деталями.Мягкие материалы в картридже можно извлечь и изготовить из различных материалов для определенных областей применения.

Универсальность наших продуктов O-Seal представляет собой экономичное решение для ВМС США и многих других компаний по всему миру. Благодаря взаимозаменяемым деталям наши клапаны с уплотнением O-Seal могут использоваться для ряда приложений, что означает, что компании больше не закупают дополнительные клапаны для работы своих систем.

Чтобы узнать больше о нашей линейке продуктов O-Seal, свяжитесь с CPV Manufacturing прямо сейчас.

Как работает гидравлический цилиндр?

Каждый, кто связан с гидравлической промышленностью, знает важность гидроцилиндров. Эти цилиндры необходимы для преобразования потока гидравлической жидкости под давлением в полезную силу / энергию. Почти во всех гидравлических системах эти цилиндры используются для перемещения, удержания или подъема. Различные типы гидроцилиндров доступны для выполнения различных задач.Цилиндры одностороннего и двустороннего действия — это два важных типа гидроцилиндров.

Гидравлический цилиндр — это исполнительное устройство, используемое для создания линейного движения. Они кажутся простыми по конструкции, но мощными в зависимости от производительности. Корпус цилиндра, поршни или поршневые штоки, уплотнения и клапаны являются некоторыми важными компонентами, необходимыми для конструкции цилиндра. Корпус цилиндра будет содержать одно или несколько портов и полированное отверстие (для работы поршня). Поршень, соединенный со штоком поршня, будет перемещаться в соответствии с выдвижением и втягиванием цилиндра.Диаметр и твердость поршневых штоков важны для предотвращения изгиба штоков при больших нагрузках. Обычно используемые порты используются для заполнения и слива гидравлического масла и удаления захваченного воздуха (выпускное отверстие). В гидроцилиндре используются обратные клапаны и дроссельные заслонки для амортизации. Амортизация — это процесс уменьшения ударов в результате высокого давления. Поршень требует поршневого уплотнения для поддержания необходимого давления. Различные уплотнения, такие как уплотнительные кольца, поршневые уплотнения и грязесъемные уплотнения, также используются для предотвращения утечки.

Как работает гидроцилиндр?

Как и во всех других гидравлических системах, закон Паскаля — это принцип работы гидроцилиндра. Чем больше размер цилиндра, тем больше будет создаваемая сила. Диаметр поршня (также внутренний диаметр трубок) известен как отверстие. Поршень расположен внутри цилиндра для выталкивания жидкостей. Таким образом, согласно принципу Паскаля, цилиндры большего диаметра будут иметь большую грузоподъемность.

Также читайте: Что такое закон Паскаля

Теперь мы можем обсудить конструкцию гидроцилиндра и то, как он работает. Конструкция гидроцилиндра будет содержать два цилиндра разного диаметра, соединенные параллельно трубой. Цилиндры будут иметь два отдельных порта для забора и отвода жидкости. Затем узел частично заполняется подходящим несжимаемым гидравлическим маслом. Поршень представляет собой плоский твердый диск со стержнем, прикрепленным к его центру.Прилагая силу к меньшему поршню, он будет пытаться сжать жидкость, присутствующую в меньшем цилиндре. Это приведет к потоку жидкости из меньшего цилиндра в больший через соединенную трубку, и поршень большего цилиндра будет двигаться вверх с этой генерируемой силой.

Разница давлений внутри цилиндра является ключевым фактором, заставляющим поршень двигаться. Когда вы прикладываете постоянное давление, и цилиндр достигает своего максимального пространства. Затем клапан сброса давления сбросит это давление и даст возможность двигаться дальше.

При покупке вам просто необходимо учесть некоторые важные характеристики гидроцилиндров, такие как условия эксплуатации, тип жидкостей, конструкционные материалы, уплотнения и т. Д. Гидравлические цилиндры находят применение в морской, авиакосмической, строительной технике, промышленных машинах и т. Д. Условия эксплуатации для всех эти приложения будут разными. Из-за меняющихся условий эксплуатации (таких как температура, давление жидкости, влажность и т. Д.) Гидроцилиндр необходимо выбирать таким образом, чтобы цилиндр адаптировался к этим изменениям.Выбор жидкости важен для каждого гидроцилиндра. Не все гидроцилиндры будут использовать одну и ту же жидкость, она будет варьироваться в зависимости от области применения, условий эксплуатации и материалов конструкции. Материал, используемый для изготовления головки блока цилиндров, основания и подшипника, влияет на производительность и долговечность гидроцилиндров.

Какие типы уплотнений используются в гидроцилиндрах?

Гидравлические цилиндры ежедневно используются для выполнения работы в самых разных ситуациях и сферах применения.Будь то плуг, расчищающий дорогу, грузовой автомобиль, устраняющий электрическую неисправность, или уплотнитель в местном центре утилизации — гидроцилиндры работают практически везде.

Гидравлические цилиндры — это больше, чем кажется на первый взгляд. Чтобы удерживать жидкости под давлением в системе гидроцилиндров и поддерживать ее движение, требуется сложная конфигурация высокопроизводительных уплотнений двух основных категорий: (1) статические уплотнения и (2) динамические уплотнения (поддерживаемые направляющими кольцами).

Давайте рассмотрим некоторые конкретные типы пломб в каждой категории. Статическое уплотнение. Уплотнение, которое не подвергается никакому движению под давлением. Сюда входят уплотнительные кольца, D-кольца, опорные кольца, уплотнения крышки и прокладки. Один из простейших примеров статического уплотнения — уплотнительное кольцо. Уплотнительные кольца очень универсальны и доступны в различных размерах. Когда уплотнительное кольцо помещается в корпус цилиндра и сжимается кожухом, оно создает физический барьер между кожухом и кожухом.Обычно используются с опорными кольцами для давлений более 1500 фунтов на квадратный дюйм, уплотнительные кольца из нитрильного каучука (NBR), фторкаучука (FKM) и этиленпропилендиена (EPDM) подходят для использования во множестве различных минеральных масел, воды и воды. на основе жидкостей и воздуха. Другие соединения, такие как полиуретан (TPU) и силикон, также используются в статической среде.

Динамическое уплотнение. Уплотнение, которое под давлением подвергается осевому и / или радиальному перемещению. Сюда входят поршневые уплотнения, уплотнения штока, вращающиеся уплотнения, грязесъемники / скребки и масляные уплотнения.Поршневые уплотнения предотвращают утечку жидкости под давлением через поршень, когда давление в системе толкает поршень и шток в сборе вниз по отверстию цилиндра. Уплотнения штока удерживают давление в цилиндре, предотвращая утечку жидкости. Утечка через уплотнение штока может снизить производительность оборудования и в крайних случаях вызвать проблемы с окружающей средой. Стеклоочистители, также известные как скребки, предотвращают попадание загрязняющих веществ, таких как грязь, пыль и влага, в цилиндр, когда они втягиваются обратно в систему. Загрязнение может привести к значительному повреждению штока, стенки цилиндра, уплотнений и других компонентов и является одной из основных причин преждевременного выхода из строя уплотнения и компонентов гидравлической системы.

Направляющее кольцо . Ткань, связанная смолой, направляющая лента и инженерные пластмассы, которые направляют поршень в отверстие цилиндра и шток в головке цилиндра гидроцилиндра. Направляющие кольца используются для предотвращения повреждений от боковой нагрузки, поскольку они предотвращают контакт металла между осевыми и вращающимися компонентами друг с другом. Кроме того, направляющие кольца также помогают улавливать загрязнения под поверхностью, прежде чем они достигнут наиболее важных уплотнительных элементов.

Выбор правильного уплотнения имеет решающее значение для обеспечения наилучших характеристик гидравлических цилиндров.

Предоставлено Райаном Вебстером, техническим директором, Hallite Seals International

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.