Ar didesnė alyvos sandarinimo žiedo įtempa visada geriau?

Ne. Didesnė olio sigelis įtempa automatiškai neapreiškia geresnio sandarinimo. Įtempos tikslas – užtikrinti tinkamą sąlyčio būseną tarp sandarinimo krašto ir ašies. Kai sąlytis tampa per didelis, papildoma spindulinė jėga gali padidinti trintį, šilumos susidarymą ir ausimą, o ne pagerinti sandarinimą.

Tai ypač svarbu sukamiesiems alyvos sandarinimo žiedams, nes velenas nuolat juda prieš sandarinimo kraštą. Nejudantis tarpinės gali būti stipriai suspaustas be nuolatinės slydimo trinties, tačiau sukamasis lūpos sandarinimo žiedas turi veikti santykinio judėjimo sąlygomis. Shanfeng pažymi, kad šiluma, kuri susidaro lūpos ir veleno sąsajos vietoje, yra svarbus apribojimas sukamųjų sandarinimo sistemų našumui, ypač didėjant sukimosi greičiui ir kitoms apkrovoms.

Įsivaizduokite du alyvos sandarinimo žiedus, sumontuotus ant to paties veleno. Jei sandarinimo žiedas A turi tinkamai suprojektuotą įtempimą, o sandarinimo žiedas B – žymiai didesnį įtempimą, tai pradžioje atrodytų, kad sandarinimo žiedas B užtikrina glaudesnį kontaktą. Tačiau didesnė spindulinė jėga gali padidinti trinties apkrovą lūpos srityje. Nuolatinio sukimosi metu ši trintis virsta šiluma. Jei šiluma negali būti efektyviai išsklaidyta, tarpinės plėvelė sąsajos vietoje gali susilpnėti, o sandarinimo medžiaga gali senėti greičiau.

Problema gali tapti labiau pastebima esant aukštoms veleno sukimosi greičiui. Kai sukimosi greitis didėja, sandarinimo krašto laikas šilumai, kurią sukuria slydimo sąlyčio paviršius, išsisklaidyti, sumažėja.

Yra ir kitas priežastis, kodėl tiesioginis įtempimo padidinimas nėra patikima sprendimo priemonė: sandarinimas priklauso ne tik nuo sąlyčio slėgio dydžio, bet ir nuo sąlyčio slėgio pasiskirstymo. Lip kampo, lankstausjo skilties standumo, spyruoklės įtempimo bei sandarinamo krašto formos visi veikia tai, kaip slėgis pasiskirsto visoje sąlyčio srityje.

Svarbus taip pat pats velenas. Jei paviršiaus apdorojimas netinkamas, per didelis įtempimas gali padidinti dėvėjimąsi, nepataisydamas pagrindinės paviršiaus problemos. Veleno bėgimo nuokrypis arba veleno ir skydo ašių nesutapimas gali sukelti kitokį sandarinimo pobūdžio problemą, kuri negali būti išspręsta paprasčiausiai padarytant sandarinimo kraštą stipresnį.

Todėl patyrę sandarinimo elementų projektuotojai paprastai ieško subalansuotos įsiterpimo vertės, o ne kuo didesnės galimos vertės. Sandarinimo elementas turi sukurti pakankamai spindulines jėgas, kad palaikytų sandarinimo sąsają esamomis eksploatacijos sąlygomis, tačiau ne tokias didelės, kad trintis ir temperatūra būtų nepagrįstai aukštos.

Praktikoje gerą alyvos sandarinimo elementą neturėtų būti vertinama pagal tai, kaip stipriai jis laiko veleną, kai įrenginys sustoja. Tikroji jo našumas nustatomas po valandų trukmės sukimosi, kai nuolat vyksta sąveika tarp lūpos, tepalo, veleno ir šilumos susidarymo. Todėl tinkamas įsiterpimas yra tas, kuris užtikrina stabilų sandarinimą numatytomis darbo sąlygomis – o ne tiesiog tas, kuris sukuria stipriausią pradinį kontaktą.