Por que a Condição da Superfície do Eixo é Importante no Desempenho das Vedações Rotativas de Óleo?

Quando engenheiros discutem selo de óleo seleção, normalmente a atenção se volta para a própria vedação: material, dimensões, perfil, mola e classificação térmica. Contudo, em uma aplicação rotativa, o eixo é igualmente importante, pois o lábio de vedação deve operar continuamente contra sua superfície.

Uma vedação de óleo adequada não consegue compensar indefinidamente um eixo danificado ou mal preparado.

O Lábio e o Eixo Funcionam como uma Única Interface

Uma vedação rotativa de óleo não cria uma vedação simplesmente ao ser posicionada ao redor de um eixo. O lábio de elastômero mantém contato controlado com o eixo em rotação, formando a interface de vedação.

O lábio de vedação e a superfície do eixo constituem uma das áreas funcionais mais importantes de uma vedação radial.

Isso explica por que o estado do eixo exerce influência direta sobre o atrito, o desgaste, a geração de calor e as fugas.

Se a superfície do eixo for inadequada, a vedação pode desgastar-se mais rapidamente, mesmo quando ela própria tiver sido fabricada corretamente.

Ranhuras de desgaste podem causar fugas repetidas

Um problema comum ocorre quando uma vedação de óleo antiga operou na mesma posição do eixo durante um longo período.

O contato contínuo pode criar uma trilha ou ranhura visível de desgaste. Se uma vedação de substituição for instalada exatamente na mesma posição, seu lábio poderá encaixar-se na ranhura existente. Assim, a nova vedação trabalhará contra uma superfície já alterada pela vedação anterior.

O acabamento superficial não se resume a «quanto mais liso, melhor»

É tentador supor que um eixo muito liso seja automaticamente mais adequado para uma vedação de óleo. Na realidade, a superfície do eixo precisa ser compatível com o sistema de vedação específico.

A textura da superfície afeta a interação entre o lábio e o eixo, incluindo a retenção de lubrificante e o atrito. Uma superfície com acabamento inadequado, danificada ou com uma inclinação desfavorável pode interferir no comportamento de vedação pretendido.

Por essa razão, a preparação do eixo deve seguir os requisitos do projeto específico da vedação, em vez de se basear numa regra geral, como "poli-o tão liso quanto possível".

Velocidade altera as condições térmicas

O eixo faz mais do que fornecer uma superfície para o lábio. Ele também determina a velocidade com que a área de contato se move.

À medida que a velocidade de rotação aumenta, o aquecimento por atrito na interface de vedação pode aumentar. A temperatura resultante é influenciada pelo diâmetro do eixo, pela velocidade, pelo lubrificante, pela carga no lábio e pelo projeto da vedação.

A relação entre velocidade de rotação, momento de atrito e elevação de temperatura no ponto de contato entre o lábio de vedação e a superfície contrária.

É por isso que uma vedação que funciona bem em velocidade moderada não pode ser automaticamente considerada como tendo desempenho idêntico em velocidades muito mais altas.

O que deve ser verificado durante a manutenção?

Ao substituir uma vedação rotativa de óleo, o eixo deve ser inspecionado antes da instalação da nova vedação.

Procure por um sulco visível de desgaste, arranhões, corrosão, rebarbas ou danos ao redor de chavetas e estrias. O eixo também deve ser verificado quanto a desalinhamento excessivo ou movimento que possa impedir o lábio de manter contato constante.

Se o eixo estiver severamente desgastado, a simples substituição da vedação de óleo pode não resolver a causa raiz. Recomenda-se reparar ou substituir uma superfície de vedação gravemente desgastada, em vez de simplesmente instalar outra vedação sobre um sulco profundo.

A vedação representa apenas metade do sistema de vedação

Uma boa vedação rotativa depende da interação entre a vedação e sua superfície de contato.

Para a NQKSF e outros fabricantes de selos de óleo, é por isso que a seleção do produto deve considerar juntos o diâmetro do eixo, as dimensões da carcaça, o material, a velocidade, a temperatura, o lubrificante e o estado do eixo. Um selo tecnicamente correto instalado em um eixo inadequado ainda pode produzir um resultado insatisfatório.

Quando ocorre vazamento repetidamente após a substituição do selo, observar o eixo às vezes revela o problema que o próprio selo não consegue explicar.