Kontaktlæbetætninger vs labyrinttætninger til lejer: Valget ud fra forurening, hastighed, temperatur og friktion

Beslut først, hvad der dominerer: forureningsindtrængning eller hastighed og friktion

De to tætningsfamilier afvejer den ene egenskab mod den anden, og det kompromis afgør, hvilken familie overhovedet er med i billedet. En kontaktlæbetætning presser en fleksibel læbe mod den indre ring og danner en tæt fysisk barriere, der giver den højeste beskyttelse mod fint støv og fugt⁹.

Den samme kontakt genererer friktion og varme, hvilket pålægger en maksimal hastighedsgrænse og ved højere hastigheder kræver en hærdet og slebet aksel^4,9.

En ikke-kontakt labyrinttætning er afhængig af en smal, slynget vej og centrifugalkraft i stedet for kontakt, så friktionen er praktisk talt elimineret, den egner sig til meget høje omdrejningshastigheder, og selve tætningen slides ikke¹⁴.

Prisen derfor er tætningseffektivitet: en labyrint kan ikke give den samme absolutte barriere mod meget fine partikler eller væsker og er uegnet til kraftig forurening eller direkte vandsprøjt¹⁴. For din applikation skal du spørge, hvilken fejlmåde du faktisk køber beskyttelse imod.

Kommer fint støv, fugt eller vaskesituationer lejet i nærheden, er kontakttætningen kandidaten, og hastigheden er bevisbyrden. Er driftshastigheden eller energibudgettet den bindende begrænsning, er labyrinten kandidaten, og forureningen må håndteres af lagerhuset i stedet.

Udeluk enhver tætning, hvis temperaturtærskel din applikation overskrider

Temperatur er en hård gate, fordi den bestemmes af tætningsmaterialet og ikke af tætningsgeometrien. Gummi-kontakttætninger anbefales at holde ved eller under omkring 100°C; derover kan gummiet nedbrydes eller blødgøres, og tætningseffektiviteten forsvinder^11,15.

Labyrinttætninger dækker et bredere område, og materialet, du vælger inden for den familie, sætter loftet: plast går fra -40°C til 140°C, mens stål eller aluminium går fra -40°C til 171°C⁴.

Ligger din driftstemperatur over gummi-grænsen, er kontakttætningen ude, før du sammenligner noget som helst, og beslutningen flytter sig til, hvilket labyrintmateriale der passer til miljøet. Mål temperaturen på tætningsstedet, ikke maskinens nominelle kylning, for et forseglet leje bliver varmere end et åbent på grund af sin egen friktion^13,15.

Kilderne publicerer ikke et temperaturområde for V-ringtætninger, så den mulighed kan slet ikke frasorteres på denne variabel.

Tjek, om aksel og lagerhus fysisk kan rumme tætningen

Den tætning, du har valgt ud fra forurening og temperatur, skal stadig passe til det hardware, du har. Disse kontroller afgør, om valget overlever mødet med tegningen.

• ✓Bekræft, at akslen kan hærdes og slebes, hvis en læbetætning skal køre ved højere hastighed — labyrinttætninger behøver ingen af delene [S4].
• ✓Tjek, at lagerhuset har plads til den ekstra aksiale bredde, en tætning tilføjer i forhold til en spærreskive [S13].
• ✓Afstem driftshastigheden med tætningens grænse; en kontakttætning sænker hastighedsloftet langt under et ikke-kontakt design [S20].
• ✓Bekræft det forventede fejljustering, da en kontakttætning begrænser intern hældning mere end et ikke-kontakt design [S5,S20].
• ✓Bekræft, at tætningsmaterialet er foreneligt med smøremidlet og miljøet på tætningsstedet [S4].

Navngiv forureningmediet, før du beslutter dig

Den generiske betegnelse "forurenet" skjuler beslutningen, fordi de to familier fejler forskelligt over for forskellige medier. En læbetætning kan slet ikke håndtere fin og grov kornet forurening, fordi partiklerne hurtigt slider læben⁴.

En labyrinttætning kan pålideligt tætne den samme kornede forurening, men kun når den monteres på en vandret aksel⁴. Vand er ligeledes betinget: en labyrint kan håndtere vandpåvirkning, når der bruges rustfrie materialer, og olieniveauet ligger under tætningsdiameteren, mens en læbetætnings vand-egenskab er begrænset, fordi vand øger friktionen på tætningsstedet⁴.

Over for fint støv og fugt generelt giver kontakttætningen stadig det højere beskyttelsesniveau⁹. Så spørgsmålet, du skal besvare for din maskine, er ikke "hvor snavset er det", men "hvad er forureningen, i hvilken orientering, og er der væske involveret".

Er svaret fint støv eller sprøjt, fastholder kontakttætningen sin plads. Er det kornet materiale på en vandret aksel, kan labyrinten tætne det bedre end en læbe, der ville slides op.

Beslut, om friktions- og effektbudgettet udelukker en kontakttætning

En kontakttætning forringes af friktion og taber effekt, mens en labyrinttætning hverken har friktion eller effekttab, hvilket kan tillade en mindre drivenhed⁴. Har din maskine et stramt energibudget, eller sidder tætningen et sted, hvor modstanden viser sig som varme, kan denne forskel alene afgøre valget til fordel for labyrinten^4,9,14.

Problemet er, at kilderne giver retningen af afvejningen, men ingen størrelse: der publiceres ikke friktionsmoment i N·mm og ikke effekttab i watt for nogen tætningsstype^4,9,14. Du kan ikke dimensionere en motor eller et termisk overløb ud fra denne artikel.

Bed din leverandør om friktionsmomentet og effekttabet ved din driftshastighed og -temperatur, og behandl ethvert tal, de giver, som deres egen måling, indtil du kan verificere det.

Bed leverandøren om de tal, kilderne ikke indeholder

Pris, levetid og standardoverholdelse findes ikke i evidensen, så de skal hentes fra leverandøren, før du beslutter dig. Bed om hvert punkt skriftligt og i forhold til dine driftsbetingelser.

• ✓Indtrængningsbeskyttelse: bed om IP-klassificeringen eller resultatet af partikel- og vandudsivningstesten for den tætning, du bliver tilbudt.
• ✓Friktion: bed om friktionsmoment og effekttab ved din driftshastighed og -temperatur.
• ✓Akselgrænseflade: bed om den krævede overfladeruhed, hårdhed og kast for tætningstypen.
• ✓Levetid: bed om MTBF eller forventet tætningslevetid under din forurening og temperatur.
• ✓Omkostning: bed om tætningsens stykpris og installationsarbejde separat fra lejeprisen.
• ✓Leveringsevne: bed om leveringstid og minimumsordreantal for den specifikke tætningstype, ikke for lejer generelt.
• ✓Standarder: bed om enhver ISO 6194-, DIN 3760-, FDA- eller ATEX-certificering, tætningen påstås at have.

Hvad kilderne ikke fastlægger

• Ingen kvantificerede data om indtrængningsbeskyttelse (IP-klassificering eller test af partikel/vand-udelukkelse) for nogen tætningstype.
• Ingen værdier for friktionsmoment (N·mm) eller effekttab (W), herunder startmoment, for nogen tætningstype.
• Ingen specifikke krav til overfladeruhed på akslen (Ra), hårdhed eller kast for hver tætningstype.
• Ingen stykpriser på tætninger, installationsarbejdsomkostninger eller MTBF-data for tætningstyper.
• Ingen tilgængelighed, leveringstider eller minimumsbestillingsmængder specifikke for tætningstypen.
• Ingen overensstemmelsesdata for ISO 6194, DIN 3760, FDA eller ATEX for nogen tætningstype.
• Ingen data om V-ringtætninger overhovedet — kilderne behandler dem ikke, så en tredobbelt sammenligning er umulig.
• Ingen specifikke maksimale hastighedsgrænser (DN eller overfladehastighed) for labyrint- eller V-ringtætninger.
• Ingen smøremiddelkompatibilitetsdata specifikke for tætningsmaterialer.