Технические основы

1. Применение пневматических уплотнений

1.1 Общая информация

Пневматика, раздел механики жидких сред, является наукой о поведении газов. Под пневматикой (термин произошел от греческого "пневма") подразумевается перенос энергии сжатым воздухом.
Пневматические приводы и управляющие устройства, находящие все более широкое применение при механизации и автоматизации производственных процессов, состоят, в основном, из клапанов и цилиндров.

При работе пневматического оборудования уплотнение постоянно находится под давлением воздуха.
Пневматические уплотнения подразделяются на уплотнения цилиндров и уплотнения клапанов (→Рис. 6.1). Подход к классификации уплотнений клапанов по аналогии с классификацией уплотнений цилиндров нецелесообразен. Уплотнения клапанов – это специальные уплотнения для различных конструкций клапанов, изготовляемых независимыми производителями.

1.2 Примеры применения

Базой для конструирования пневматического привода является цилиндр. Цилиндры, обычно используемые при возвратно-поступательном движении, представлены на →Рис. 6.2 и →Рис. 6.5.
Цилиндр простой конструкции показан на →Рис. 6.2.
Комбинированный элемент посажен на шток. Он объединяет функции уплотнения и грязесъемника. На другом конце штока закреплены полный поршень с отлитыми под давлением направляющими и уплотнение двойного действия (Pneuko G).

Для статического уплотнения между поршнем и штоком поршень имеет прямоугольное эластомерное кольцо. Удар поршня в крайнем положении демпфируется эластомерными дисками. Иногда, особенно в малых цилиндрах, вместо эластомерных демпфирующих дисков используются поршни с привулканизированными демпфирующими выступами (NADUOP).
→Рис. 6.3 показывает конструкцию цилиндра с регулируемым демпфированием. Демпфирующие уплотнения поршня установлены с двух сторон двойной чашеобразной манжеты (TDUOP), которая используется как интегральный поршень. При входе этих демпфирующих уплотнений в демпфирующий цилиндр избыточное давление снижается регулирующим контрольным клапаном.

ris 6 1

ris 6 3

Кинетическая энергия поршня, штока и внешней массы, таким образом, рассеивается на расстоянии нескольких миллиметров без жесткого удара в конечном положении.
При применении алюминиевых, латунных или пластмассовых цилиндров для позиционирования может также применяться двойная чашечная манжета. Датчики, расположенные на внешней стороне цилиндра, активируются стальным диском двойной чашечной манжеты и управляют распределительным клапаном через электрическую схему.

Функции уплотнения, направляющей и грязесъемника
распределены в этом цилиндре между тремя отдельными элементами. Латунная направляющая штока расположена между уплотнением и грязесъемником.
Конструкция стандартного цилиндра представлена на →Рис. 6.4. Шток направляется бронзовой, пластмассовой или латунной втулкой и оснащен комбинированным элементом грязесъемник-уплотнение штока (AUNIPSL). Поршень уплотнен двумя пневматическими манжетами (NAP 300, NAP 310). Между манжетами расположена отдельная направляющая.
Это либо направляющая лента из PTFE, либо литое направляющее кольцо.

ris 6 4

ris 6 5

Альтернативный вариант представлен поршнями из пластика, где отдельный направляющий элемент отсутствует.
Для позиционирования такого цилиндра в отдельные секции поршня вложены кольцеобразные магниты.
Демпфирование в крайних положениях достигается за счет применения принципа, показанного на →Рис. 6.3. В отличии от цилиндра, изображенного на →Рис. 6.3, для цилиндра на →Рис. 6.4, применяются демпфирующие уплотнения штока (DIP, AUDIP) вместо поршневых демпфирующих уплотнений.
Статическое уплотнение между трубой цилиндра и концевыми крышками, как и между поршнем и поршневым штоком, осуществляется при помощи колец круглого сечения.
У бесштокового цилиндра на →Рис. 6.5 уплотнение штока отсутствует. Демпфирование в крайнем положении происходит как в цилиндре на →Рис. 6.4. Продольный зазор в трубе цилиндра уплотнен двумя стальными лентами, которые удерживаются в своем положении двумя постоянными магнитами. В альтернативных конструкциях предусматриваются специальные ленты из полиуретана, которые вставляются в продольные канавки трубы цилиндра. Геометрия движущейся уплотняемой поверхности нарушается в зоне внутренних уплотняющих лент, поэтому для уплотнения поршней разработаны специальные уплотнители.

Наряду с описанными поршневыми цилиндрами, для очень малых возвратно-поступательного движений существуют мембранные цилиндры. В них функцию поршня берет на себя мембрана из эластомера или пластмассы.

При ограниченных вращательных движениях применяются вращающиеся цилиндры. Имеются в виду либо поршневые цилиндры двойного действия, у которых поршневой шток за счет своего зубчатого профиля вращает шестерню, либо лопастные цилиндры.
Динамическое уплотнение лопастных цилиндров сложно из-за их непростой геометрии и требует специальной конструкции уплотнителей.

ris 6 7

Из большого разнообразия клапанных уплотнений выбрано несколько экземпляров, которые показаны в качестве примеров на →Рис. 6.6, →Рис. 6.7 e →Рис. 6.8. Изображение клапанов существенного упрощено, чтобы обратить внимание на принципы работы и функцию уплотнений клапанов. Изображенный на →Рис. 6.6 быстро разгружающийся клапан служит для повышения скорости поршня в цилиндре.
Решающим для его работы является конструкция уплотнения в виде чашеобразной манжеты и эластичный материал уплотнения. При приложении давления на соединении P уплотнение перекрывает разгрузочный канал R, а гибкие кромки пропускают воздух к A. Если на P нет давления, и воздух возвращается через A из цилиндра назад, уплотнение перекрывает соединение P и воздух может свободно двигаться через R.

3/2-ходовой клапан на →Рис. 6.7 имеет 2 уплотняющих элемента двойного действия, дифференциальный поршень и манжета-кольцо. Дифференциальный поршень представляет собой пластмассовый корпус, залитый под давлением эластомером, или же полностью изготовлен из полиуретана.
На порог срабатывания благоприятное влияние оказывает соответствующая конструкция рабочих кромок и использование эластомеров, обладающих малым трением. За счет высокого уровня динамических нагрузок на манжету требуется эластомерный материал, имеющий высокую механическую прочность и хорошо противостоящий износу.
Поэтому для этой цели используются специальные полиуретановые материалы, отвечающие указанным требованиям.

ris 6 8

Решающим условием для работы 5/2-ходового клапана на →Рис. 6.8 являются мембраны, посаженные на правом и левом конце толкателя клапана. Конструктивное решение мембран в комбинации с полиуретановым материалом, способным нести большие динамические нагрузки, обеспечивает безопасную работу клапана. Клапан попеременно управляется давлением пара в соединениях Y и Z и сохраняет свое положение до воздействия противоположного импульса давления. С помощью уплотнения в середине управляющего поршня объемный поток свободно подается от P к A или от P к B.

2. Механизм уплотнения и влияющие факторы

2.1 Общая информация

Приводные функции, управление или регулирование: воздух в технике способен на многое! Сжатый и разреженный воздух может, приводя в движение цилиндр, поднимать или отводить назад заготовки и инструменты, а также с помощью клапанов регулировать запуск, остановку, направление, давление и расход. Не удивительно, что пневматика прежде всего утвердилась в технике управления и автоматизации.
К современным пневматическим уплотнениям предъявляются три требования:
• высокое уплотняющее действие
• малое трение
• длительный срок службы

Уплотняющее действие в состоянии покоя и без давления обеспечивается эластомерным уплотнением за счет начального радиального контактного давления, возникающего при посадке с натягом. Уплотняемое давление накладывается на начальное контактное давление.
Контактное давление между уплотнением и поверхностью контртела, таким образом, всегда больше уплотняемого. Это явление, известное как "эффект самоуплотнения", представлено на →Рис. 6.9 на примере колец круглого сечения.

Для уменьшения трения и износа часто используется смазка, соответствующая различным условиям: температура среды, скорость перемещения, нормальное усилие и т. д. – комплексная трибологическая система с высокими требованиями к производителю пневматических приводов.

Результатом совместной работы с известными производителями пневматических элементов и исследовательскими институтами стали комбинации уплотнений и смазок, которые оптимально подходят для выполнения задач пневматических установок. Они представлены в техническом журнале Pneumatikdichtungen und Schmierstoffe ("Пневматические уплотнения и смазки").

2.2 Образование смазывающей пленки и геометрия уплотняющей кромки

Известно, что трение между двумя взаимно перемещающимися телами может быть минимизировано, если две трущиеся поверхности полностью отделены друг от друга пленкой смазочного материала.

Для эластомерных уплотнений образование смазывающей пленки между уплотнением и перемещающейся поверхностью существенно зависит от:
• скорости перемещения;
• динамической вязкости смазочного материала;
• профиля распределения давления в смазывающем зазоре.

Линейная скорость и вязкость смазывающего материала большей частью заданы заранее, так что на образование смазывающей пленки может оказывать влияние только профиль распределения давления в смазывающем зазоре.
Диаграмма давления в смазывающем зазоре при движении и статическое распределение контактного давления между уплотнением и противолежащей поверхностью для эластомерных уплотнений практически идентичны. На распределение контактного давления может влиять геометрия рабочей кромки.
Большинство пневматических уплотнений смазывается на весь срок службы один раз при монтаже. Таким образом, рабочая кромка должна быть так сконструирована, чтобы смазывающая пленка, которая наносится один раз, оставалась на весь срок службы уплотнения.

Для безопасной работы перед смазкой и началом эксплуатации требуется обеспечить безупречную чистоту.
Необходимо удалить из системы остатки материалов, старой смазки или иные чужеродные частицы.

Только после основательной очистки можно смазывать уплотнения и контртело. Таким образом обеспечивается равномерная смазка соприкасающихся поверхностей.

pu to ris 6 10

i Рекомендация по смазке рабочей поверхности цилиндра:
Нанесение смазки осуществляется соответствующими круглыми щетками или автоматически, с помощью смазочного поршня. Важно, чтобы рабочий поршень после установки многократно выполнил полный ход. – Таким образом смазка распределяется, и даже при односторонней смазке уплотнение достаточно смазано.

i Рекомендация по смазке клапанов:
Здесь можно действовать по аналогии с цилиндрами. В зависимости от размера и объема избыточная смазка поршневого уплотнения после нескольких ходов поршня обеспечит равномерную смазку контрповерхности.

Гидравлические уплотнения наоборот предназначены для максимально тщательного очищения от среды. Геометрия рабочей кромки пневматических уплотнений, таким образом, существенно отличается от таковой гидравлических уплотнений (→Рис. 6.10).
Типичная пневматическая рабочая кромка относительно длинная по сравнению с толщиной. При наложении большого тупого угла уплотняющей кромки на поверхность может образовываться как маленький, так и большой угол между рабочей кромкой и поверхностью. Возникающее при этом симметричное распределение контактного давления благоприятно влияет на сохранение смазывающей пленки и, таким образом, на трение и износ.

2.3 Система уплотнений

2.3.1 Трибологические свойства системы уплотнений

При работе уплотняющей системы трение и износостойкость тесно взаимосвязаны. Эта взаимосвязь зависит от рабочих параметров (температуры, давления, скорости), условий установки, геометрии уплотнений и материала, от формы поверхности и используемой смазки (→Рис. 6.11).

Под трением понимают энергетические потери вследствие физического переноса энергии. В случае линейного движения оно создает препятствие движению в форме силы трения.
Сила трения возникает в результате взаимодействия пар трения и на основе сопротивления материалов деформации при движении или при страгивании.

• Адгезивная составляющая трения
Поверхностная активность и полярность соответствующих пар трения взаимодействуют друг с другом и создают сопротивление, которое соответствует адгезивной составляющей трения (→Рис. 6.11).

pu to ris 6 11

pu to ris 6 12

• Деформационная составляющая трения
Макро- и микрогеометрическое сцепление вызывает пластические или упругие деформации пар трения. Поверхности двух перемещающихся тел в результате их различной обработки всегда будут неоднородными, таким образом, будут противостоять друг другу при относительном движении.

• Внутренняя составляющая трения
Под внутренним трением подразумевают энергетические потери, которые возникают в форме тепла при деформации любого материала (гистерезис, демпфирование).

2.3.2 Основные состояния трения

Различные состояния трения зависят, среди прочего, от скорости перемещения тел по отношению друг к другу. Кривая Стрибека показывает зависимость силы трения от скорости. В зависимости от скорости возникают представленные на →Рис. 6.12 состояния трения.

• (G) Пограничное трение:
При страгивании тела сцепляются друг с другом микронеоднородностями через адгезивное трение. Внутреннее трение оказывает сопротивление смещению этих микронеоднородностей. Тела не совершают движения относительно друг друга.

• (M) Смешанное трение:
Здесь происходит относительное движение, которому препятствуют в основном микронеоднородности, адгезивное трение, а также внутреннее трение. Сила трения, в общем, обычно ниже, чем при пограничном трении, так как взаимопроникновение неоднородностей существенно меньше и действует смазка. Чем выше скорость, тем меньше возможностей имеют поверхностные неровности для сцепления друг с другом, таким образом, трение уменьшается.

• (F) Вязкостное трение:
При достаточно высокой скорости перемещения из-за вязкости смазки возникает давление между поверхностями, которое полностью разделяет контактные поверхности (смазка поверхности). На трение оказывают влияние в значительной степени рабочие параметры (давление, температура, скорость) и составные компоненты смазки.

2.3.3 Монтажные пространства и подготовка поверхности

Монтажные пространства для пневматических уплотнений должны быть выполнены таким образом, чтобы уплотнение могло легко устанавливаться и при работе достигалось оптимальное уплотняющее действие.
Одиночные уплотнения не должны сами по себе выполнять функцию направляющей. Исключением являются комбинированные уплотняющие элементы. При использовании одиночных уплотняющих элементов посадки штока и направляющей должны выполняться в соответствии с H9/f8, при условии, что не используются отдельные направляющие элементы (направляющая лента PTFE или пластиковые направляющие кольца) (→Рис. 6.17).

Поверхностная структура основания канавки и динамической контрповерхности имеет решающее значение для работы и износостойкости уплотняющих элементов. При характеристике качества поверхности по DIN ISO 4287 шероховатость R_max является важнейшей величиной (→Рис. 6.18). Дополнительно доля несущего профиля t_p должна быть как можно больше (от 50 до 70%). Вместо сложного параметра t_p для оценки динамической контрповерхности можно использовать самостоятельные величины: глубину выравнивания R_p и среднюю шероховатость R_z. Выгодными с точки зрения износа и срока службы эластомеров являются профили с R_p/R_z <0,5 (закрытые профили). Открытые профили R_p/R_z > 0,5 приводят, наоборот, к преждевременному износу уплотнений.

Эти рекомендации представляют идеальную поверхность, по которой движется уплотнение (→Рис. 6.14).

Слишком "гладкая" поверхностная структура (→Рис. 6.15) имеет мало углублений на поверхности, в которых может задерживаться смазка. Вследствие этого смазка снимается с рабочей кромки, форма поверхности не способствует удержанию смазки и, остающаяся смазочная пленка не достаточна. Это приводит к повышенному износу рабочей кромки и контрповерхности.
Слишком грубая поверхность (→Рис. 6.16) действует отрицательно, в первую очередь, на поверхность рабочей кромки, так как она подвергается особой нагрузке при возвратно-поступательных движениях.
Обе – слишком грубая или слишком гладкая – поверхности приводят к сокращеннию срока службы (негерметичность) и повышению трения (износ).

На →Рис. 6.13 приведены наиболее важные параметры подготовки уплотняемого места.

1. Трубы цилиндров
Материал:	Сталь, латунь, алюминий, стеклопластик
Допуски:	H 11 / H 12
Внешняя поверхность:	R_max ≤ 4 мкм R_p/R_z < 0,5 t_p (25% R_max) = 50%–70%
Процесс обработки:	Хонингование, протяжка, накатное полирование. Не допускается последующая химическая обработка. Алюминиевые трубы должны иметь твердое анодирование.
2. Штоки
Материал:	сталь
Допуски:	f 8
Внешняя поверхность:	R_max ≤ 4 мкм R_p/R_z < 0,5 t_p (25% R_max) = 50%–70%
Процесс обработки:	шлифование, накатное полирование (обкатка). Твердость поверхности перемещения должна быть 55 HRC до 60 HRC. Твердохромированные поверхности (толщина слоя 30 мкм) должны быть обработаны до требуемого качества поверхности.
3. Монтажные пространства
Материал:	Сталь, латунь, алюминий, пластик
Допуски:	Уплотнения: смотри отдельные описания. Направляющая штока: H 8 Направляющая поршня: h8
Внешняя поверхность:	R_max ≤ 10 мкм R_p/R_z < 0,5 t_p (25% R_max) = 50%–70%
Процесс обработки:	Обточка, шлифование.
Рис. 6.13 Шероховатость поверхности и способы обработки

Схематическое изображение поверхностей:

pu to ris 6 15

pu to ris 6 16

pu to ris 6 17

pu to ris 6 18

2.3.4 Уплотнения и смазка для цилиндров ISO


Смазка^a)	Уплотняющий профиль	Конструкция^c)	Материал	Давление макс. (MПa)	Температура (°C) мин. до макс.
Klübersynth AR 34-402		Демпферное уплотнение DIP	90 NBR 108	1,6	–30 до 100
POLYLUB GLY 151		Демпферное уплотнение AUDIP	94 AU 925	2,5	–30 до 90
BARRIERTA L 55/1^b)		Демпферное уплотнение DIP	75 FKM 595	1,6	–5 до 150
Klübersynth AR 34-402		Манжета NAPN	72 NBR 708 80 NBR 709	1	–20 до 100
Klübersynth AR 34-402		Интегральный поршень с разгрузочными каналами TDUOP	72 NBR 708	1,2	–20 до 100
Klübersynth AR 34-402		Интегральный поршень TDUOP	72 NBR 708	1,2	–20 до 100
Klübersynth AR 34-402		Интегральный поршень с магнитом и направляющей лентой TDUOPM	72 NBR 708	1,2	–20 до 100
Klübersynth AR 34-402		Манжета NAP 210	80 NBR 99079	1,2	–25 до 100
POLYLUB GLY 151		Интегральный поршень Pneuko M	80 AU 21000	1,2	–25 до 80
POLYLUB GLY 151		Манжета NAP 310	80 AU 20994	1,2	–35 до 80
BARRIERTA L 55/1^b)		Манжета APN	75 FKM 595	1	–5 до 150
BARRIERTA L 55/1^b)		Интегральный поршень Pneuko M	75 FKM 181327	1,2	–5 до 150
BARRIERTA L 55/1^b)		Интегральный поршень с разгрузочными каналами TDUOP	75 FKM 595	1,2	–5 до 150
BARRIERTA L 55/1^b)		Интегральный поршень TDUOP	75 FKM 595	1,2	–5 до 150
BARRIERTA L 55/1^b)		Манжета NAP 210	75 FKM 99104	1,2	–5 до 200
POLYLUB GLY 151		Манжета NAP 300	80 AU 941	1,2	–35 до 80
Klübersynth AR 34-402		Комбинированный элемент NIPSL	72 NBR 708	1,2	–20 до 100
POLYLUB GLY 151		Комбинированный элемент AUNIPSL	94 AU 925	1,2	–30 до 90
BARRIERTA L 55/1^b)		Комбинированный элемент NIPSL	75 FKM 595	1,2	–5 до 150

a) Использование в пищевой промышленности: Klübersynth UH1 14-151/PARALIQ GTE 703– допущен Министерством сельского хозяйства США H1
b) Использование при высоких температурах
c) Указания по установке и условиям применения → Merkel Пневматические компоненты – Спектр продукции со стр. 5.0

2.3.5 Уплотнения и смазка для цилиндров короткого хода и миниатюрных цилиндров


Смазка^a)	Уплотняющий профиль	Конструкция^c)	Материал	Давление макс. (MПa)	Температура (°C) мин. до макс.
Klübersynth AR 34-402		Компактное уплотнение Airzet PK	80 NBR 245001	1,2	–20 до 100
Klübersynth AR 34-402		Компактное уплотнение KDN	72 NBR 708	1	–20 до 100
Klübersynth AR 34-402		Интегральный поршень NADUOP	72 NBR 708	1	–20 до 100
BARRIERTA L 55/1^b)		Манжета NAP 210	75 FKM 99104	1,2	–5 до 200
Klübersynth AR 34-402		Манжета NAP 210	80 NBR 99079	1,2	–25 до 100
POLYLUB GLY 151		Манжета NAP 310	80 AU 20994	1,2	–35 до 80
Klübersynth AR 34-402		Интегральный поршень Pneuko G	72 NBR 708	1	–20 до 100
POLYLUB GLY 151		Интегральный поршень Pneuko M	80 AU 21000	1,2	–25 до 80
BARRIERTA L 55/1^b)		Интегральный поршень Pneuko M	75 FKM 181327	1,2	–5 до 150
Klübersynth AR 34-402		Компактное уплотнение Airzet PR	80 NBR 245001	1,2	–20 до 100
Klübersynth AR 34-402		Комбинированный элемент NIPSL 200	80 NBR 4005	1	–20 до 100
BARRIERTA L 55/1^b)		Комбинированный элемент NIPSL 210	75 FKM 181327	1	–5 до 150
POLYLUB GLY 151		Комбинированный элемент NIPSL 300	90 AU 924	1	–30 до 90
POLYLUB GLY 151		Комбинированный элемент NIPSL 310	85 AU 942	1	–30 до 80
POLYLUB GLY 151		Комбинированный элемент NIPSL 320	75 FKM 99104	1,2	–30 до 90
Klübersynth AR 34-402		Комбинированный элемент NIPSL SF	80 AU 941	1	–20 до 100
BARRIERTA L 55/1^b)		Комбинированный элемент NIPSL SF	75 FKM 595	1	–5 до 150

2.3.6 Уплотнения и смазка для клапанов


Тип клапана	Смазка	Уплотняющий профиль^a)	Конструкция	Материал	Давление макс. (MПa)	Температура (°C) мин. до макс.
Ходовой клапан	PETAMO GHY 133 N UNISILKON L 641		Особые формы	80 NBR 186349	1,2	–30 до 100
Ходовой клапан	PETAMO GHY 133 N UNISILKON L 641		Особые формы	80 HNBR 181572	1,2	–15 до 120
Ходовой клапан	PETAMO GHY 133 N UNISILKON L 641		Особые формы	AU^a)	1,2	–35 до 80
Ходовой клапан	PETAMO GHY 133 N UNISILKON L 641		NAP 310	AU^a)	1,2	–35 до 80
Ходовой клапан	PETAMO GHY 133 N UNISILKON L 641		KDN NAP 210 Airzet	NBR^a)	1,2	–30 до 100
Ходовой клапан	PETAMO GHY 133 N UNISILKON L 641		Особые формы	AU^a)	1,2	–35 до 80

a) по заказу

2.3.7 Технические характеристики изделий



Смазка пневматических цилиндров
Klübersynth AR 34-402	Синт. углеводородное масло или специальное кальциевое мыло	–30 до 130	0,90	400	40	265 – 295	2	густая консистентная смазка для большого диапазона скоростей поршня; пониженная склонность к прилипанию и скольжению при малых скоростях поршня; равномерное движение даже после продолжительных периодов простоя
POLYLUB GLY 151	минеральное/синтетическое масло углеродное масло/специальное литиевое мыло	–50 до 130	0,85	150	18,5	310 – 340	1	синтетическая консистентная смазка; рекомендуется к использованию при низких температурах
BARRIERTA L 55/1	PFPE/PTFE	–40 до 260	1,95	415	40	310 – 340	1	густая консистентная смазка для высоких температур; хорошая устойчивость к химикатам; хорошая совместимость с большинством эластомеров и пластмасс
Klübersynth UH1 14-151	Синтетическое машинное масло/ комплексное алюминиевое мыло	–40 до 120	0,92	150	22	310 – 340	1	допущено USDA H1, рекомендовано к использованию в пищевой промышленности; хорошая водостойкость и антикоррозийные свойства
PARALIQ GTE 703	силиконовое масло/PTFE	–50 до 150	1,31	1.000	360	220 – 250	3	допущено USDA H1, рекомендовано к использованию в пищевой промышленности; широкий диапазон температур; устойчивость к горячей и холодной воде и совместимость с EPDM
Смазка пневматических клапанов
PETAMO GHY 133N	минеральное масло/ синтетическое УВ масло/ поликарбамид	–30 до 160	0,88	150	18	265 – 295	2	густая консистентная смазка для широкого диапазона температур; сокращает трение покоя и движения; хорошая водостойкость; хорошие антикоррозийные свойства
UNISILKON L 641	силиконовое масло/PTFE	–40 до 160	1,25	75.000	30.000	300 – 320	–	допущена USDA H1; густая консистентная смазка; особенно рекомендуется при высокой частоте переключений, большом расходе воздуха, а также при низких температурах

a) указания по температуре применения являются ориентировочными значениями и учитывают состав смазки, цель и технологию использования. В зависимости от температуры, давления и времени в соответствии с видом механико-динамической нагрузки смазочные материалы изменяют свою консистенцию,

2.4 Сжатый воздух

В зависимости от применения в указаниях PNEUROP 6611 рекомендуются различные классы сжатого воздуха. Для критериев:
• размер частиц
• давление точки росы
• содержание масла

в PNEUROP 6611 приводятся таблицы, в которых определены классы качества.
В общих чертах различают подготовленный и неподготовленный сжатый воздух. Сжатый воздух, полученный на смазанных компрессорах, фильтруется грубо. Он все еще содержит мелкие частицы грязи, воду и масло.

Для предотвращения преждевременного износа клапанов, цилиндров и уплотнений примеси размером более 40 мкм должны быть отделены на фильтрах.

Подготовленный сжатый воздух фильтруется, обезвоживается с применением холодной сушки (точка росы +2 °C) и затем очищается пропусканием через тонкие фильтры. Для определения качества такого сжатого воздуха часто используется обозначение "сухой и не содержащий масла сжатый воздух".

Для специальных критических случаев применения воздух, прошедший тонкий фильтр, может подвергаться сушке еще раз в абсорбционной сушилке (точка росы от –40 °C до –60 °C ).
При применении пневматических элементов в экстремальных условиях рекомендуется использование "высушенного и промасленного сжатого воздуха". В таких случаях масленка для воздуха устанавливается непосредственно перед источником потребления.
При использовании наиболее часто встречающегося "высушенного и не содержащего масла сжатого воздуха", долговечность пневматических уплотнений существенно зависит только от одного – монтажной смазки. Смазочный материал должен иметь хорошую адгезию к металлу и эластомерным поверхностям, он должен быть совместим с материалом уплотнения, иметь высокое сопротивление старению, хорошие антикоррозионные свойства и подходящую консистенцию для легкого хода, а также должен подходить для использования в рабочем диапазоне температур.

При использовании промасленного сжатого воздуха надо обратить внимание на совместимость смазочного материала и масла, чтобы быть уверенным в образовании стабильной масляной пленки.

3. Монтаж пневматических уплотнений

3.1 Общая информация

Перед установкой уплотняющих элементов всю систему необходимо очистить от остатков технологической обработки, опилок, грязи и прочих инородных частиц. Уплотнения при монтаже нельзя протягивать или проталкивать через острые кромки, резьбу, канавку пружины и т.п. Эти места перед монтажом нужно закрывать (→Рис. 6.20).
Острые кромки нужно зачистить, соответственно предусмотреть фаски или радиусы. Ни в коем случае нельзя использовать инструменты с острыми краями.
Уплотнение, поршневой шток и труба цилиндра перед монтажом должны быть смазаны маслом или смазкой.
3.1.1 Входящие фаски штоков и труб Чтобы предотвратить повреждение уплотняющих элементов при монтаже, на трубах цилиндров и поршнях делаются фаски.
Длина скоса зависит от номинального диаметра.

Размеры можно взять из →Рис. 6.19. Кромки перехода от
фаски к поверхности перемещения округляются и полируются.

Длина Z (скоса)	Номинальный размер
2	<20
3	0-49
4	50-99
5	100-159
6	160-249
7	250-400
8	>400

ris 6 19

ris 6 20

ris 6 21

3.2 Монтаж пневматических уплотнений

При монтаже отдельных уплотняющих элементов возможны два типа установки (→Рис. 6.21):
• Ручной монтаж посадкой в неразъемные монтажные пространства (рекомендация по монтажу I).
• Монтаж в разъемное пространство (рекомендация по монтажу II).

Все кромки, которые граничат с посадочным пространством уплотнений, должны быть тщательно очищены от заусенцев, соотв. закруглены.

Отдельные уплотняющие элементы, как правило, монтируются вручную без монтажных приспособлений (ручной монтаж).

Установка может быть упрощена за счет использования монтажной оснастки (→Рис. 6.22 e →Рис. 6.23). При использовании монтажной оснастки из двух частей уплотнение проталкивается разжимной оправкой через коническую монтажную оправку и насаживается в канавку (→Рис. 6.24).
Другая возможность – это применение подходящего монтажного инструмента (→Рис. 6.25). При использовании этого метода уплотнение сначала устанавливается вручную на одну сторону канавки, а потом проталкивается штоком, пока не сядет в канавку.

Комбинированные элементы (AUNIPSL, NIPSL), которые иногда содержат металлическую арматуру, всегда устанавливаются в аксиально доступные канавки (→Рис. 6.26). Посадка возможна без использования специальных приспособлений, и процесс установки может быть автоматизирован на поточных линиях.
Пневматические интегральные поршни, состоящие из одной части, могут быть установлены в монтажную канавку вручную без помощи монтажных приспособлений (→Рис. 6.27).
Пневматические интегральные поршни (TDUOP, Pneuko M) надеваются на шток и закрепляются шестигранной гайкой (→Рис. 6.29). Для большей надежности рекомендуется применение самоконтрящейся гайки или клея.

Merkel Пневматические компоненты Технические основы