Semerinzi tipovi i princip rada - Gumaplast VP

Semerinzi – Princip rada

Površina između zaptivne ivice i osovine je najvažnija. Efekat zaptivanja se postiže prednaprezanjem zaptivne usne, čime njen utrošeni prečnik postaje malo manji od prečnika osovine. Zaptivna opruga obezbeđuje stalan mehanički pritisak i održava radijalnu silu na osovini, izravnavajući zaptivnu ivicu do određene širine. Zaptivanje je rezultat površinkse napetosti hidrodinamičkog uljnog sloja između izravnate površine zaptivača i osovine. Gustina ulja mora da bude između 1 i 3 mikromilimetara da bi se izbeglo propuštanje. Menisk se ponaša kao granična površina između spoljašnjeg vazduha i tečnosti. Svaki prekid u menisku bi prouzrokovao propuštanje. Ovo se može desiti ukoliko na osovini ima ogrebotina duž putanje zaptivanja.

Metalno kućište

Metalni umetak ili kućište se koristi da bi zaptivač dobio snagu i krutost. Obično se pravi od hladnog valjanog čelika u skladu sa DIN 1624 standardom. Da bi se izbegla rđa ili hemijski napad korozije, može se koristiti nerđajući čelik. Hrom-Nikl AISI 304 (DIN 1.4301 - V4A), Hrom-Nikl Molibden AISI 316 (DIN 1.4401 - V4A).

Zaptivna opruga

Zaptivna opruga održava radijalnu silu koju zaptivna usna vrši na površini osovine. Obično se proizvodi od harmonijske žice od čelika za opruge SAE 1074 (DIN 17223) ili od žice od nerđajućeg čelika hrom-nikla AISI 302 (DIN 1.4300).

Osovina

Tvrdoća osovine i obrada površine su od primarne važnosti za vek eksploatacije. U osnvi, tvrdoća bi trebalo da se povećava zajedno sa povećanjem periferalne brzine. Prem DIN 3760, minimalna tvrdoća je 45 HRC. Pri periferalnoj brzini od 4 m/s, tvrdoća bi trebalo da bude 55 HRC, a pri 10 m/s 60 HRC. Preporučena dubina tvrdoće je 0.3 mm ako osovina nije u potpunosti očvrsnula.
Podmazivanje je takođe veoma važno.
Obrada površine, kako propisuje DIN 37600, treba da bude Ra 0.2 do 0.8μm, Rz 1 do 5μm, uz Rmax+6.3μm. Hrapavije površine stvaraju jače trenje, i samim tim i višu temperaturu. Mašinkso obrađivanje grešaka i ogrebotina na osovini se mora izbeći.
Čak i veoma male greške mogu da budu dovoljne i da povećaju gustinu sloja, pri čemu dolazi do oštećenja meniska i propuštanja. Takođe je važno da se izbegne spiralno brušenje ili označavanje, pošto mogu da prouzokuju efekat pumpanja i propuštanja.
Preporučena tolerancija mašinske obrade je ISO h11 prema DIN 3760 (vidi tabelu).

Temperatura zaptivanja usni je srednja temperatura uvećana temperaturom koju prouzrokuje toplota trenja. Što je viša efektivna radna temperatura, brže će biti starenje elastomera, što utiče na performansu zaptivne usne i osovine. Toplota trenja zavisi od dizajna i materijala zaptivača, periferne brzine, sile opruge prednaprezanja zaptivne usne, dizajna osovine i obrade površine, podmazivanja, sredine, itd.

U praksi prisutno je malo ili nimalo diferencijalnog pritiska. Kada su semerinzi izloženi pritisku, zaptivna usna pritiska osovinu, i time se povećava temperaturu. U nekim slučajevima pritisak može da prouzrokuje i izvrtanje zaptivne usne.
Pri većoj perifernoj brzini i pritisku preko 0,2 bara, ili manjoj perifernoj brzini i pritisku od 0,5 bara, moraju se koristiti rezervni prstenovi ili posebno dizajnirani semerinzi sa jačom zaptivnom usnom i potpornim metalnim umetkom.
Za manje brzine preporučujemo naše PP-tipove. Međutim dozvoljen prekomerni pritisak sa osovinskim zaptivačem PP-tipa je ograničen (vidi dijagram).
Na zahtev možemo da obezbedimo osovinske zaptivače sa posebno ojačanom usnom kako bi mogli da izdrže pritisak preko naznačene vrednosti. Ukoliko se ugrade rezervni prstenovi, mogu da se koriste i standardni osovinski zaptivači. Međutim, rezervni prstenovi povećavaju troškove, a često nije dostupan ni potreban prostor za hjihovu ugradnju. Ponekad upotreba rezervnih prstenova nije ni moguća, pošto zahteva veoma precizno sastavljanje, kao i veoma nisku ekscentričnost osovine.