Om 10 Etansari

Note de curs. Capitolul 10. Etan��ri

57

10. Etan�area în construc�iile de ma�ini

10.1. Definire. Alegere

Etan�are = un element sau un ansamblu de elemente, integrate sau nu în

construc�iile de ansamblu, a c�ror func�ie este de a împiedica circula�ia de fluide

sau de particule între spa�ii separate.

Clasificare :

- fixe - f�r� garnitur� (1)

- cu garnitur� (2)

Etan��ri - mobile - f�r� contact - Intersti�iu (3)

- Labirint (4)

- Efect centrifugal (5)

- cu contact - radiale - Segmen�i (6)

- Inel profilat �i man�et� (7)

- Presetup� (8)

- axiale - Simple (9)

- Compensate HS

HD

THD

Criterii de alegere

a) Viteza fluidului (v) - orice vitez�: (4), (9), (10)

- v < 14 m/s: (6), (8)

- v < 2…3 m/s: (3), (8)

- v < 1 m/s: (7)

b) Temperatura, oC - nelimitat�: (4)

< 1200-1400: (6), (8), (9), (10)

- medie: (6), (8), (9), (10)

< 40: (6), (8), (9), (10)


58

c) Presiune, MPa < 500-600: (7), (9), (10)

- 0,3-40: (4), (6), (7), (8)

d) Etan�are - Perfect�: (1), (2), (7)

- Satisf�c�toare: (6), (7), (9), (10)

- Slab�: (4)

e) Uzur� - Redus�: (3), (4)

- Moderat�: (6), (8), (9), (10)

- Ridicat�: (7), (8)

10.2. Etan��ri fixe

(1) Etan��ri f�r� garnituri (fig.10.1)– pentru elemente care nu se demonteaz�

sau se demonteaz� foarte rar: - suprafe�e plane

- suprafe�e conice (de preferat)

Presiunea de etan�are : ( ) b050cppp 0e ,+=

p0 = func�ie de mediul de etan�at = 1,5 MPa pentru ap�

=5 MPa pentru abur

c = 1,2…1,5 coeficient

p

b

b p

a) Suprafe�e plane b) Suprafe�e conice Fig.10.1


59

b = element dimensional

For�a de etan�are : eee ApF = Ae = aria de etan�are (m)

(2) Etan��ri cu garnitur�

Materialele pot fi moi sau tari (metalice) – fig.10.2

Se deformeaz�, astfel c� se creaz� presiuni de contact suficient de mari ca

s� depa�easca presiunile fluidului de etansat (fig.10.3).

Calculul for�elor necesare

•) În func�ionare

••) La montaj

•) In func�ionare: F’ = 1,2 Ffluid + Fe + Ft

unde : mpbDpbDF4D

pF efmeefme

2m

fluid π=π=π= ;

în care bef = 0,5 b pentru garnituri netede

0,38b pentru garnituri profilate

0,125b pentru garnituri ovale

Fig.10.2

p

Dm

F

p

pe

b

Fig.10.3


60

m = coeficient : func�ie de materialul garniturii/exemplu:

cauciuc m = 0,5+1,0

azbest m = 0,75-1

cupru m = 4

Ft = for�a determinat� de dilat�ri termice

( ) ggg

ssssgggsssgtgstst AEL

sAEt1AEAEAAF +∆α+=ε+ε=σ+σ=

indicii: s = �urub; g = garnitur�; σts, σtg- tensiunile termice din �urub, respectiv

garnitur�; As, A.g –ariile sectiunii �urubului �i garniturii; Es, Eg – modulele de

elasticitate ale materialelor �urubului �i garniturii;αs – coeficientul de dilatare

liniar� a materialului �urubului; sg = grosimea garniturii; L = lungime �urub

••) În condi�ii de montaj

''' FbDF strivireefm ≤σπ=

în care σstrivire = tensiunea de strivire, dependent� de materialul garniturii:

σstrivire = 3,5 MPa pentru cauciuc

2,8 MPa pentru azbest

90 MPa pentru cupru

Durabilitatea = f (temperatur�)

10.3. Etan��ri mobile

a) F�r� contact

(3) Intersti�ii

10 ani 1 an 10I

Propilen� teflon

400 300 200 toC

0,2.

..0,5

0,2...0,3


61

(4) Labirint

Debit de scop�ri Q = kpa ; k,a = constante, dependente de geometria

labirintului �i caracteristica fluidului

(5) Etan��ri centrifugale

b) Etan��ri cu contact

b1) Radiale – segmen�i (6)

b = (0,75…2) t

D/t = 16 – 24 instala�ii hidraulice

= 25 – 37 compresoare

D/b = 9…13

Radiale – inele profilate �i man�et� (8 fig.10.4)

Recomandari de utilizare

Mansete de etansare STAS 7950-71

p< 3 MPa p ≤ 30 MPa p < 0,1 MPa p< 1,4 MPa

Disc

Forte centrifuge

L

r

3r 2r

dA 1

1 dh

10

r

dA 1

1 dh

10

L

3r 2r

Labirint radial cu canale circulare

Labirint radial cu canaledreptunghiulare

b

t

D


62

v < 10 m/s v ≤ 0,40 m/s v < 7 m/s v < 3,8 m/s

Ra = 1,6 µm (rugozitatea fusului)

Radiale – cu presetup� (8)

b2) Etan��ri cu contacte axiale (9)

Grupa p, MPa v, m/s pv, MPa

m/s

I ≤ 0,1 ≤ 10 ≤ 1

II ≤ 1 ≤ 10 ≤ 5

III ≤ 5 ≤ 20 ≤ 50

Fig.10.2

Inele racloare

Inele din pâsl� Man�ete de rota�ie

Inel O


63

IV > 5 > 20 > 50

Elemente componente:

Materiale :

func�ie de mediu :

- materiale plastice (teflon,

poliamid�, cauciuc)

- materiale ceramice pe faz�

de carbon impregnate cu

materiale plastice

- materiale metalice: aliaje de Ni-O2, oxizi (MgO, Al2O3), carburi

Fiabilitatea etan��rii axiale - asigurarea rezisten�ei mecanice

- asigurarea contactului permanent

- uzur� redus�

- durabilitate

4DD

pF2i

2e

p

−π= - for�a axial� determinat� de fluid (p- presiunea fluidului de

etansat)

Fa – for�a din arc

Fs – for�a determinat� de fluid pe suprafa�a de separa�ie

Ff – for�a de frecare

Fe – for�a de etan�are

� Fe + Fs = Fp + Ff +Farc → pentru dimensionarea pieselor componente.

Pentru presiuni foarte ridicate, ca �i pentru evitarea uzurii prea rapide, se

folosesc unele construc�ii speciale, care realizeaz� o cre�tere a presiunii ps pe

interfa��:

- introducerea prin canale adecvate a unui fluid cu rol de lubrifiant,

portan�� hidrostatic� �i etan�are prin baraj de presiune

p

De

Di

Fe

Fs Fa

Ff

Fp

Carcasa Inel fix Inel alunecator

Sistem de antrenare

Arc

Arbore Etansare

Stift


64

- realizarea unei portan�e hidrodinamice prin practicarea unor canale pe

una dintre suprafe�ele de etan�are care s� determine deforma�ii termice sau

mecanice controlate �i zone de portan�� hidrodinamic� cu grosimi de film

variabile

Bibliografie

1. Cristea V. – Etan��ri, Edit. Tehnic�, Bucure�ti 1973

2. Gafi�anu M.�.a. - Organe de ma�ini. Edit.Tehnic�, Bucure�ti,1981 �i

1983;

3. Pavelescu D. �.a. - Organe de ma�ini. Edit. Didactic� �i Pedagogic�,

Bucure�ti, 1985;

4. Draghici I etc. – Îndrumar de proiectare în construc�ia de ma�ini,

Editura Tehnic�, Bucure�ti, 1982

?? Intreb�ri recapitulative

1) Pentru alegerea unui sistem de etan�are eficient trebuie s� se �in�

seama de:

a) viteza fluidului;

b) temperatur�;

c) presiune;

d) calitatea suprafe�elor

e) calitatea lubrifiantului.

2) Etan�area organelor de rezemare a arborilor transmisiilor mecanice

are în vedere:

a) etan�area interioar� pentru men�inerea lubrifiantului în zona de

ungere;

b) evitarea p�trunderii din exterior a unor impurit��i;

c) atât etan�area interioar� cât �i evitarea p�trunderii din exterior a unor

impurit��i.

Om 10 Etansari

Documents

Transcript of Om 10 Etansari