Guarnizioni assiali vs guarnizioni radiali: qual è la differenza?

Le guarnizioni assiali e radiali sono due componenti cruciali in varie applicazioni industriali. Questo articolo completo esplora le differenze tra questi tipi di guarnizioni, le loro funzionalità e i fattori chiave da considerare quando si sceglie la guarnizione appropriata per le proprie esigenze specifiche.

Cosa sono le guarnizioni assiali

Le guarnizioni assiali, note anche come guarnizioni frontali o guarnizioni di spinta, sono progettate per impedire perdite lungo l'asse di un albero o di un foro. Queste guarnizioni sono solitamente utilizzate in applicazioni in cui il movimento primario è perpendicolare alla superficie della guarnizione, come nelle applicazioni di tipo a spina o in cui è richiesto un serraggio assiale.

Come viene applicata la compressione

Nelle guarnizioni assiali, la compressione viene applicata alle superfici superiore e inferiore della sezione trasversale della guarnizione. Questa compressione crea una tenuta stagna tra le superfici di accoppiamento, impedendo la fuoriuscita di fluido o gas.

A cosa servono le guarnizioni assiali?

• Applicazioni di tipo spina: Le guarnizioni assiali sono comunemente utilizzate nelle valvole e in dispositivi simili, dove impediscono perdite attorno all'otturatore o allo stelo.
• Applicazioni di tenuta a schiacciamento: Le guarnizioni assiali vengono compresse tra due superfici per creare un guarnizione statica, spesso utilizzato in ambienti ad alta pressione o ad alta temperatura.
• Applicazioni di dilatazione termica: Queste guarnizioni possono adattarsi all'espansione e alla contrazione termica nei sistemi in cui sono previste fluttuazioni di temperatura, mantenere una tenuta adeguata in tutto l'intervallo operativo.

Cosa sono le guarnizioni radiali

Le guarnizioni radiali, note anche come guarnizioni per alberi o guarnizioni per alesaggi, sono progettate per impedire perdite attorno alla circonferenza di un albero o di un alesaggio. Queste guarnizioni sono utilizzate in applicazioni in cui il movimento primario è parallelo alla superficie della guarnizione, come negli alberi rotanti o nelle barre alternative.

Come viene applicata la compressione

Nelle guarnizioni radiali, la compressione viene applicata ai diametri esterno e interno della guarnizione. Questa compressione crea una tenuta stagna tra la guarnizione e le superfici di accoppiamento, impedendo la fuoriuscita di fluido o gas.

Tipi di guarnizioni radiali

Le guarnizioni radiali possono essere suddivise in due tipologie principali: guarnizioni radiali dinamiche e guarnizioni radiali statiche.

Guarnizioni radiali dinamiche

Le guarnizioni radiali dinamiche sono utilizzate in applicazioni in cui vi è movimento relativo tra la guarnizione e la superficie di accoppiamento. Esempi di guarnizioni radiali dinamiche includono:

1. Guarnizioni radiali per alberi:Queste guarnizioni vengono utilizzate per impedire perdite attorno agli alberi rotanti, come quelli delle pompe, dei motori e dei riduttori.
2. Guarnizioni a labbro radiali: Le guarnizioni a labbro radiale sono dotate di un labbro flessibile che mantiene il contatto con l'albero rotante, garantendo una tenuta efficace.
3. Guarnizioni perni cingoli:Queste guarnizioni vengono utilizzate in applicazioni pesanti, come quelle sulle macchine edili, per sigillare i punti di articolazione e prevenire la contaminazione.

Guarnizioni radiali statiche

Le guarnizioni radiali statiche sono utilizzate in applicazioni in cui non c'è movimento relativo tra la guarnizione e la superficie di accoppiamento. Esempi di guarnizioni radiali statiche includono:

1. O-ring:Gli O-ring sono guarnizioni versatili che possono essere utilizzate in una varietà di applicazioni di tenuta statica, come nei cilindri idraulici e nei raccordi per tubi.
2. Sigilli quadrati e rettangolari: Queste guarnizioni vengono utilizzate in applicazioni in cui è richiesta una tenuta statica semplice e conveniente, come ad esempio nelle macchine utensili e nei macchinari industriali.

A cosa servono le guarnizioni radiali?

Le guarnizioni radiali vengono utilizzate in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui:

• Alberi rotanti: Le guarnizioni radiali vengono comunemente utilizzate per prevenire perdite attorno agli alberi rotanti in apparecchiature quali pompe, motori e riduttori.
• Aste alternative: Nei cilindri idraulici e pneumatici, le guarnizioni radiali vengono utilizzate per sigillare gli steli in movimento alternativo, impedendo la fuoriuscita di fluido o gas.
• Sigillatura del foro: Le guarnizioni radiali possono essere utilizzate per sigillare i fori di vari componenti, come corpi valvola, collettori e alloggiamenti.

Fattori chiave nella scelta tra guarnizioni assiali e radiali

Design e dimensioni della ghiandola

Le guarnizioni assiali richiedono una progettazione specifica della ghiandola che consenta una compressione e una ritenzione adeguate, mentre le guarnizioni radiali necessitano di una ghiandola che fornisca un supporto adeguato e mantenga la geometria di tenuta desiderata.

Tipo di movimento (se presente)

Le guarnizioni assiali sono più adatte alle applicazioni in cui il movimento relativo tra la guarnizione e la superficie di accoppiamento è scarso o nullo, mentre le guarnizioni radiali sono progettate per adattarsi al movimento rotatorio o alternativo.

Pressioni di esercizio

Le guarnizioni assiali sono solitamente utilizzate in applicazioni ad alta pressione, in quanto possono sopportare forze assiali significative. Le guarnizioni radiali, d'altro canto, sono adatte a un'ampia gamma di pressioni, a seconda del design e del materiale specifici della guarnizione.

Lacune e tolleranze

Le guarnizioni assiali generalmente richiedono tolleranze più strette per garantire una compressione e una tenuta adeguate, mentre le guarnizioni radiali possono adattarsi a spazi e tolleranze maggiori grazie alla loro natura flessibile.

Finiture superficiali

Le guarnizioni assiali in genere richiedono finiture superficiali più lisce per mantenere una tenuta efficace, mentre le guarnizioni radiali possono tollerare superfici leggermente più ruvide grazie alla loro conformabilità.

Presenza di contaminanti

La presenza di contaminanti nel sistema, come sporcizia, polvere o particelle abrasive, può influire sulle prestazioni della tenuta. Le tenute radiali, in particolare quelle con guarnizioni ausiliarie antisporco o caratteristiche di esclusione, possono fornire una migliore protezione contro i contaminanti rispetto alle tenute assiali.

Conclusione

Comprendere le differenze tra guarnizioni assiali e guarnizioni radiali è essenziale per ingegneri e progettisti per selezionare la soluzione di tenuta appropriata per le loro applicazioni specifiche. Considerando fattori come la progettazione della ghiandola, il tipo di movimento, le pressioni operative, gli spazi e le tolleranze, le finiture superficiali, i contaminanti e le proprietà dei materiali, è possibile garantire prestazioni di tenuta ottimali e affidabilità nei propri sistemi.