Hidravlična tesnila in pnevmatični zaklopki lahko izgledajo podobno, vendar so zasnovani za zelo različne obratovalne pogoje. Uporaba enega namesto drugega lahko povzroči uhajanje, pospešeno obrabo ali zmanjšano učinkovitost sistema.
Razumevanje razlik med hidravličnimi in pnevmatskimi uporabami je bistveno pri izbiri tesnilnih komponent.
Obratovalno okolje naredi razliko
Glavna razlika leži v delovnem sredstvu.
Hidravlični sistemi uporabljajo pod tlakom hidravlično olje za prenos sile, medtem ko se pnevmatski sistemi zanašajo na stisnjen zrak.
Ker se olje in zrak obnašata različno, so tesnila za te sisteme konstruirana tako, da izpolnjujejo različne zahteve glede zmogljivosti.
Tesnilo, ki dobro deluje v hidravličnem valju, morda ne bo pravilno delovalo v pnevmatskem aktuatorju, celo če so dimenzije enake.
Hidravlična tesnila morajo vzdržati visok tlak
V hidravlični opremi lahko ravni tlaka dosežejo znatne vrednosti. Tesnilni element mora vzdržati stalno obremenitev in hkrati preprečiti uhajanje tekočine.
Hidravlično olje zagotavlja tudi mazanje med tesnilom in gibajočo površino, kar pomaga zmanjšati trenje.
Zato so hidravlična tesnila pogosto zasnovana tako, da imajo:
Močno odpornost proti deformaciji pod tlakom
Dobro odpornost proti iztiskanju
Stabilno delovanje pri neprekinjenem stiku z oljem
Zanesljivo tesnjenje pri statičnem in dinamičnem tlaku
V zahtevnih aplikacijah se za preprečevanje vtiskanja tesnila v reže pogosto uporabljajo podporne obroči.
Pnevmatska tesnila so osredotočena na nizko trenje
Pnevmatski sistemi delujejo pri znatno nižjem tlaku kot hidravlični sistemi.
Pnevmatski valji pa se pogosto gibljejo hitreje in opravijo več ciklov. Stisnjen zrak, za razliko od hidravličnega olja, zagotavlja zelo omejeno mazanje.
Zato so zračni tesnilci zasnovani tako, da zmanjšajo trenje in ohranijo gladko gibanje.
Ustrezen zračni tesnilnik bi moral ponuditi:
Nizko trenje pri začetku gibanja
Dobro delovanje v suhih pogojih
Hitro odzivanje pri ponovljenem gibanju
Zmanjšano izgubo energije zaradi povlečnega trenja tesnila
Preveliko trenje lahko vpliva na hitrost aktuatorja, natančnost pozicioniranja in skupno učinkovitost sistema.
Zakaj neposredna zamenjava pogosto povzroča težave
Zdi se logično zamenjati obrabljen zračni tesnilnik z hidravličnim tesnilom podobnih dimenzij, vendar ta pristop lahko povzroči nepričakovane težave.
Hidravlični tesnilnik običajno ustvarja višjo tesnilno silo za upravljanje tlaka. V zračnem valju ta povečana kontaktne sila lahko povzroči višje trenje in počasnejše gibanje.
Nasprotno pa lahko pnevmatska tesnilna obročka, nameščena v hidravličnem sistemu, nima dovolj strukturne trdnosti za zdržanje tlaka. To lahko povzroči deformacijo, uhajanje ali predčasno odpoved.
Težava ni v združljivosti velikosti. Prava težava je združljivost zmogljivosti.
Izbira materiala prav tako pomembna
Material tesnila mora ustrezati tako sredstvu kot obratovalnim pogojev.
Hidravlična tesnila pogosto srečajo mineralna olja, sintetična hidravlična tekočina in višje temperature. Materiali so izbrani zaradi odpornosti proti olju in dimenzijske stabilnosti.
Pnevmatska tesnila so bolj verjetno izpostavljena suhemu zraku, vlaji in hitrim ciklom delovanja. Materiali so pogosto izbrani zaradi gibljivosti, obrabne odpornosti in nizkih trenjnih lastnosti.
Tudi kadar imata dve tesnilni obročki podoben videz, se sestava materiala lahko popolnoma razlikuje.
Izbira pravilne tesnilne obročke za Uporaba
Uspešno tesnjenje se začne z razumevanjem samega sistema.
Pri hidravličnih aplikacijah sta odpornost proti tlaku in odpornost proti iztiskanju pogosto glavni skrbi. Pri pnevmatskih aplikacijah pa postane nadzor trenja in dinamični odziv veliko pomembnejša.
Izbira tesnila glede na dejanske delovne pogoje namesto na videz pomaga izboljšati zanesljivost opreme in zmanjša verjetnost zgodnjega odpovedanja tesnila.
