Ranura para junta tórica - Dinámica - Neumática

Neumática versus hidráulica: la diferencia en la ranura

El sellado radial dinámico para neumática se parece mucho a la hidráulica, pero hay dos diferencias esenciales. En primer lugar, la presión de trabajo en neumática suele ser menor, rara vez por encima de 16 bar en aplicaciones industriales. Eso reduce en cierta medida la exigencia sobre la anchura de la holgura y el material. En segundo lugar, el medio es aire, y el aire no lubrica. En juntas tóricas hidráulicas, el fluido hidráulico proporciona una película lubricante en la superficie de sellado. En neumática, esa película falta por completo, a menos que el sistema se lubrique de forma intencionada. Por eso, la compresión se ajusta ligeramente más baja en neumática que en hidráulica, para limitar la fricción en seco. Aun así, la junta siempre debe hacer suficiente contacto para bloquear el flujo de aire. Ese equilibrio determina el rango de diseño de la ranura.

Los parámetros de la ranura para aplicaciones neumáticas

Los seis parámetros de la ranura son los mismos que en hidráulica: d2, t, b1, z, r1 y r2. Los valores de t son ligeramente más altos que en hidráulica para el mismo diámetro de la sección, lo que da lugar a una compresión aún menor. El resto de la geometría es comparable. El resultado es una ranura que aprieta la junta con menos fuerza, lo que reduce la fricción a costa de un riesgo de fuga ligeramente mayor con presiones variables.

d2: diámetro de la sección

El diámetro de la sección es el punto de partida para el cálculo completo de la ranura, también en uso neumático. En cilindros neumáticos se utilizan normalmente diámetros de sección menores que en hidráulica, porque las presiones de trabajo son más bajas y la construcción es más compacta. Las medidas habituales son 1,78 mm, 2,62 mm y 3,53 mm para la neumática industrial estándar.

t: profundidad de la ranura (tolerancia +0,05 mm)

En neumática, la profundidad de la ranura está aún más cerca de d2 que en hidráulica. Con d2 = 5,00 mm, t = 4,60 mm: una compresión de solo el 8%. En hidráulica, eso es el 12% para el mismo diámetro de la sección. Ese 4% adicional menos de compresión reduce la fricción de forma perceptible, pero exige una superficie de sellado más precisa. La tolerancia de t también es positiva aquí: la ranura puede ser ligeramente más profunda, pero nunca menos profunda.

b1: anchura de la ranura (tolerancia +0,25 mm)

La anchura de la ranura es comparable a la de hidráulica para el mismo diámetro de la sección. En neumática, el twisting desempeña un papel aún mayor que en hidráulica, porque la menor compresión mantiene la junta menos firmemente dentro de la ranura. Mantenga b1 dentro de las tolerancias y no utilice nunca una ranura que sea más ancha que el valor nominal más la tolerancia.

z: longitud del chaflán

La longitud del chaflán en el lado de entrada es idéntica a la de hidráulica. En sistemas neumáticos se trabaja con más frecuencia con menos lubricación, lo que aumenta la posibilidad de daños durante el montaje. Ejecute siempre el chaflán tal como se indica en la tabla: de 15 a 20 grados, longitud z en función de d2.

Compresión en neumática: del 7 al 13% de d2. Más baja que en hidráulica (del 9 al 16%). Una compresión menor exige un acabado superficial aún más estricto.

Lubricación y acabado superficial

El aire no lubrica, pero muchos sistemas neumáticos utilizan niebla de aceite o grasa de silicona como lubricación. Esto reduce la fricción y prolonga considerablemente la vida útil de la junta. Sin lubricación, la junta se desgasta más rápido y la fricción es mayor en cada carrera. El requisito de rugosidad para la superficie de sellado en uso neumático dinámico es Ra máx. 0,4 µm (Rz máx. 1,2 µm), el mismo que en hidráulica. Con una calidad superficial insuficiente, el desgaste aparece ya a bajas presiones, especialmente sin lubricación.

Tres puntos de atención en el sellado neumático

1. La lubricación no es un lujo. En cilindros neumáticos de funcionamiento en seco, la junta tórica se desgasta más rápido y la fricción es mayor. Utilice grasa de silicona o niebla de aceite si el sistema lo permite.

2. Una compresión baja requiere una superficie de sellado precisa. La menor compresión en neumática reduce la fuerza de contacto. Una superficie de sellado rugosa es menos tolerada en neumática que en aplicaciones estáticas. Ra 0,4 µm es realmente el límite superior.

3. Preste atención al twisting en carreras cortas. Con carreras cortas y baja compresión, la junta tiende a girar dentro de la ranura. Compruebe cuidadosamente la anchura de la ranura b1 y evite ranuras demasiado anchas.

Material para juntas tóricas neumáticas

NBR es la elección estándar para neumática a temperatura ambiente con o sin niebla de aceite. EPDM se utiliza en sistemas con vapor o vapor de agua, o en aplicaciones sin lubricación con aceite donde NBR sufre por secado. FKM es la opción preferida para gases agresivos, altas temperaturas o uso con productos químicos de limpieza. Las juntas tóricas de silicona se utilizan a temperaturas extremas (por debajo de -50 °C o por encima de +150 °C), pero son menos resistentes al desgaste y menos elásticas que NBR o FKM.

Compruebe la compatibilidad de su medio mediante la guía de resistencia química.