Два главных нагрузочных параметра
Давление создаёт нагрузку на профиль уплотнения, прижимая его к поверхности. Скорость определяет интенсивность трения на контактной зоне. Оба параметра одновременно влияют на нагрев и износ — и их нужно рассматривать в совокупности.
Давление: что происходит при превышении
Экструзия в зазор
При давлении выше допустимого для данного материала и монтажного зазора уплотнение начинает «выдавливаться» в зазор между поршнем/штоком и цилиндром. Признак: характерный гребень на низкопрофильной кромке.
Допустимое давление по материалам (без антиэкструзионных колец)
| Материал | Макс. давление (статика) | Макс. давление (динамика) | Зазор не более |
|---|---|---|---|
| NBR 70 Shore A | 100 бар | 60 бар | 0,2 мм |
| NBR 90 Shore A | 200 бар | 150 бар | 0,1 мм |
| PU 92 Shore A | 400 бар | 300 бар | 0,05 мм |
| FKM 80 Shore A | 150 бар | 100 бар | 0,15 мм |
| PTFE + антиэкструзия | 700+ бар | 500 бар | 0,05 мм |
Как увеличить допустимое давление
- Добавить антиэкструзионное кольцо из PTFE или нейлона
- Уменьшить монтажный зазор (более жёсткие допуски)
- Перейти на материал большей твёрдости
- Использовать составные уплотнения (кольцо + антиэкструзия)
Скорость: что происходит при превышении
Тепловыделение
При трении уплотнения о поверхность выделяется тепло пропорционально скорости и давлению прижима. Превышение допустимой скорости → локальный перегрев → ускоренное старение → потеря герметичности.
Допустимые скорости по материалам
| Материал / профиль | Макс. динамическая скорость |
|---|---|
| NBR U-манжета | 0,5 м/с |
| PU U-манжета | 1,0 м/с |
| PTFE-манжета | 5,0 м/с |
| Составные манжеты (PTFE + эластомер) | 3,0 м/с |
| NBR O-ring (динамика) | 0,3 м/с |
| Манжета вала (радиальная) | 6–20 м/с (по DIN) |
Параметр pv — давление × скорость
Для оценки совместного влияния используют показатель pv (МПа × м/с). Предельные значения:
- NBR: pv ≤ 0,05 МПа·м/с
- PU: pv ≤ 0,3 МПа·м/с
- PTFE: pv ≤ 1,0 МПа·м/с
Пример: если давление 10 МПа (100 бар) и скорость 0,1 м/с, то pv = 1,0 — допустимо только для PTFE-уплотнений.
Практические рекомендации
- Для высокоскоростных систем: выбирайте PTFE или составные манжеты с низким трением
- Для высокого давления с малой скоростью: PU, жёсткие NBR или составные решения
- Для совмещения высокого давления и высокой скорости: обратитесь к специалистам — здесь нужен индивидуальный расчёт