Scanalatura per O-ring - Dinamica - Idraulica

Tenuta dinamica: cosa cambia?

Nella tenuta dinamica, i componenti della macchina da sigillare si muovono relativamente l’uno rispetto all’altro. Nelle applicazioni idrauliche si tratta di movimenti alternati, talvolta con una componente elicoidale negli azionamenti combinati rotativi e lineari. L’O-ring viene stirato, spostato e riformato a ogni corsa. L’attrito è quindi un parametro di progetto, non un effetto secondario. Maggiore è la compressione, maggiore è la pressione di contatto sulla superficie di tenuta e maggiore è l’attrito. Nelle applicazioni idrauliche, per questo motivo la compressione viene volutamente mantenuta più bassa rispetto alle applicazioni statiche. I valori si collocano tra il 9 e il 16% del diametro della sezione, a seconda della misura. Per confronto: nella compressione radiale statica è del 15-30%. La compressione più bassa significa che tolleranze e finitura superficiale devono essere mantenute più rigorosamente per garantire comunque una tenuta affidabile.

I parametri della gola per applicazioni idrauliche

I parametri della gola per l’idraulica dinamica si basano sulle stesse sei dimensioni della compressione radiale statica: d2, t, b1, z, r1 e r2. I valori sono tuttavia adattati alla minore compressione e ai maggiori requisiti della superficie di tenuta. La modifica più evidente riguarda il rapporto t/d2: nell’idraulica è considerevolmente più alto che nelle applicazioni statiche, riflettendo la minore compressione.

d2: diametro della sezione

Il diametro della sezione è il punto di partenza. Per le applicazioni idrauliche si utilizzano le stesse misure standard delle applicazioni statiche. Diametri di sezione maggiori offrono una maggiore superficie di contatto e quindi più attrito per corsa. Ad alte velocità o con lunghe corse, un diametro di sezione più piccolo (d2 inferiore) è spesso più favorevole per il livello di attrito.

t: profondità della gola (tolleranza +0,05 mm)

Nell’idraulica, la profondità della gola è più vicina a d2 rispetto alle applicazioni statiche. La compressione, cioè la differenza tra d2 e t, è minore. Con d2 = 5,00 mm, t = 4,40 mm: una compressione del 12%, contro il 20% della variante statica dello stesso diametro della sezione. Anche qui la tolleranza è solo positiva: la gola può essere leggermente più profonda, ma mai meno profonda. Controllate sempre t dopo la lavorazione con un profondimetro.

b1: larghezza della gola (tolleranza +0,25 mm)

Nelle applicazioni dinamiche, la larghezza della gola deve offrire spazio sufficiente per la deformazione dell’anello a ogni corsa. Se è troppo stretta, genera una tensione assiale eccessiva al momento dell’inversione del movimento. Se è troppo larga, dà all’anello lo spazio per rotolare, provocando twisting: l’anello ruota nella gola e si danneggia. Nelle applicazioni idrauliche, il twisting è una delle cause più frequenti di guasto precoce.

z: lunghezza dello smusso sul lato di inserimento

La lunghezza dello smusso z è altrettanto critica nelle applicazioni dinamiche quanto in quelle statiche. A ogni smontaggio e rimontaggio, l’anello passa nuovamente lungo il lato di inserimento. Se manca lo smusso, l’anello si danneggia a ogni intervento di manutenzione. L’angolo consigliato è di 15-20 gradi e i valori z della tabella restano invariati.

Compressione idraulica: 9-16% di d2. Compressione statica: 15-30%. Una compressione più bassa richiede una migliore finitura superficiale e tolleranze più strette.

Finitura superficiale e larghezza del gioco

Le applicazioni dinamiche richiedono valori di rugosità più severi rispetto a quelle statiche. La superficie di tenuta deve essere Ra max. 0,4 µm (Rz max. 1,2 µm). Il fondo della gola può essere Ra max. 1,6 µm. Una superficie di tenuta più ruvida danneggia l’anello a ogni corsa, causando usura e infine perdite. Per la larghezza del gioco si applicano nelle applicazioni dinamiche valori massimi inferiori rispetto a quelle statiche: fino a 30 bar massimo 0,2 mm, da 30 a 63 bar massimo 0,1 mm.

Quando scegliere tenute speciali per pistoni o steli?

Un O-ring è una soluzione semplice ed economica per la tenuta idraulica a pressioni e velocità moderate. Per requisiti più elevati in termini di tenuta, basso attrito, alta velocità o lunga durata, tenute speciali per pistoni (anelli a U, lip seal, tenute in PTFE) sono tecnicamente soluzioni migliori. Valutatelo per ogni applicazione, non come regola generale.

• Pressione superiore a 250 bar: valutate tenute speciali.
• Velocità di corsa superiore a 0,5 m/s: attrito e sviluppo di calore richiedono un’attenzione particolare.
• Durata superiore a 1 milione di cicli: gli O-ring sono meno adatti a questo scopo.

Avete dubbi? Contattate i nostri specialisti, saranno lieti di aiutarvi a trovare la soluzione giusta!