Radialna gredna tesnila – Semeringi

Semering- nepogrešljivo tesnilo v vseh industrijskih panogah!

Radialna oljna tesnila oz. semeringi se uporabljajo za tesnjenje ohišij. Preprečujejo uhajanje medija ali maziv in ščitijo opremo pred tujki in drugimi zunanjimi elementi. Gredno tesnilo je sestavljeno iz elastomera, opornega obroča in vzmeti. Zunanja površina tesnila zagotavlja statično tesnost med tesnilom in ohišjem ter fiksnost tesnila v ohišju. Oporni obroč zagotavlja stabilnost in robustnost ter določa obliko tesnila. Tesnilna ustnica pa je praviloma prednapeta z vzmetjo, ki pritiska na gred in tako pomaga ohranjati dobro radialno tesnost. Vzmet je navadno izdelana iz nelegiranega jekla.

Princip delovanja

Področje med robom tesnilne ustnice in osjo je nadvse pomembno. Efekt tesnjenja je dosežen z pred napetjem tesnilne ustnice, z izdelavo notranjega premera malo manjšega od premera osi. Vzmet zagotavlja konstanten mehanski pritisk na os in s tem sploščenje tesnilne ustnice na določeno širino. Tesnjenje je zagotovljeno s površinsko napetostjo hidrodinamičnega oljnega filma, med sploščeno površino tesnila in osjo. Da bi se izognili puščanju, mora biti debelina oljnega filma med 1 in 3 mm. Puščanje je lahko tudi posledica prask na površini osi.

Montaža in delovanje

Trdota osi in površinska obdelava sta izredno pomembni za efektivno tesnjenje in doseganje željene življenjske dobe. Trdota materiala se mora dvigati sorazmerno z dviganjem periferne hitrosti. V skladu z DIN 3760 je potrebna minimalna trdota 45 HRC, pri periferni hitrosti 4m/s mora biti trdota 55 HRC pri 10m/s pa 60 HRC. Priporočena globina trdote je 0,3 mm, če os ni v celoti kaljena.

Površinska obdelava je predpisana po DIN 3760 in mora biti R_a 0,2 do 0,8 mm, R_z 1 do 5 mm in R_max = 6,3 mm. Grobe površine generirajo višje trenje in posledično višje temperature.

Celo najmanjše poškodbe lahko pripeljejo do povečanja debeline oljnega filma, poka meniskusa in puščanja. Enako pomembno je, da se izogibamo krožnemu brušenju in praskam, saj le ti lahko povzročijo efekt črpanja in puščanje.

Mazanje

Mazanje je izredno pomembno za dolgo življenjsko dobo semeringa. Tesnilna ustnica ne teče direktno po osi, temveč po oljnem filmu, imenovanem meniskus. Debelina meniskusa je običajno med 1 – 3 mm in je odvisna od mnogo faktorjev kot so: viskoznost olja, obdelave osi in radialne obremenitve tesnila. Prvih nekaj ur obratovanja poteka uležavanje. Slednje je izjemno pomembno, ne le da se ustvari meniskus, temveč tudi da se tesnilna ustnica splošči. Med tem časom je možno omejeno puščanje.

Zadostno mazanje močno zmanjša trenje med tesnilno ustnico in osjo ter igra vlogo hladilnega medija. Nižja, kot je temperatura obratovanja, daljša je življenjska doba tesnila. V kolikor ima tesnjen medij slabe mazalne lastnosti, kot so voda, vodne raztopine, itd., je potrebno uporabiti semeringe z dodatno zaščitno ustnico. Priporočamo, da prostor med zaščitno ustnico in tesnilno ustnico ob montaži napolnite z mastjo. Temperatura trenja je seveda močno odvisna tudi od kotne hitrosti osi.

Prikaz delovanja semeringa

Pritisk

V večini aplikacij je razlika med pritiski znotraj in zunaj ohišja majhna oz. je ni. Kadar pa je tesnilna ustnica izpostavljena pritisku, je pritisnjena ob os, kar poveča temperaturo trenja. V nekaterih primerih lahko pritisk povzroči izpodriv tesnilne ustnice.

Pri pritiskih nad 0,2 bar (pri večjih kotnih hitrostih osi) oz. nad 0,5 bar (pri nizkih kotnih hitrostih osi) je potrebna uporaba podpornih obročev oz. posebej oblikovanih semeringov z močnejšo tesnilno ustnico in podpornimi kovinskimi vstavki. Slednji nosijo pri nas oznako P (npr. AS-P), kateri imajo omejeno zgornjo mejo tesnjenja nadpritiska.

Grafični prikaz dopustnih nadpritiskov pri tipu AS-P

Standardni tipi grednih tesnil (v skladu s standardom DIN 3760)