Wat is de astolerantie voor mechanische afdichtingen?

Astolerantie is een kritische factor voor de juiste werking en levensduur van mechanische afdichtingen. Om de juiste astolerantie te garanderen, moet u rekening houden met verschillende aspecten, zoals typische waarden, normen, oppervlakteafwerking, materialen, uitlijning en soorten passingen.

Dit artikel gaat dieper in op de belangrijkste concepten met betrekking tot astolerantie voor mechanische afdichtingen. Het onderzoekt industrienormen, factoren die tolerantie beïnvloeden en de verschillen tussen speling en perspassing, en biedt een uitgebreide gids voor professionals die met deze componenten werken.

Wat zijn astoleranties?

Astoleranties verwijzen naar de toegestane variaties in de afmetingen van een as, met name de diameter. Deze dimensionale toleranties zijn essentieel om een goede pasvorm, functie en prestatie van mechanische afdichtingen en andere componenten die met de as interacteren.

Toleranties worden doorgaans uitgedrukt als een bereik, zoals +/- 0,001 inch of +/- 0,025 mm, wat de acceptabele afwijking van de nominale of ideale asdiameter aangeeft. Nauwere toleranties resulteren in nauwkeurigere passingen tussen de as en de bijbehorende componenten, terwijl lossere toleranties zorgen voor grotere variabiliteit.

Typische waarden en normen

Let op: Deze waarden dienen uitsluitend ter referentie en kunnen variëren afhankelijk van specifieke normen en toepassingen.

Wat is oppervlakteafwerking

Oppervlakteafwerking, ook wel oppervlakteruwheid genoemd, verwijst naar de kenmerken van de oppervlaktetextuur van de schacht. Het is een maat voor de microscopische onregelmatigheden, richels en dalen op het oppervlak van de schacht.

Oppervlakteafwerking wordt gekwantificeerd met behulp van verschillende parameters, zoals Ra (rekenkundig gemiddelde ruwheid), Rz (gemiddelde maximale hoogte van het profiel) en Rmax (maximale individuele ruwheidsdiepte). Deze parameters worden doorgaans uitgedrukt in micrometers (μm) of microinches (μin).

De vereiste oppervlakteafwerking voor een as hangt af van de specifieke toepassing en het type mechanische afdichting dat wordt gebruikt. Over het algemeen zijn gladdere oppervlakteafwerkingen wenselijk voor toepassingen met mechanische afdichtingen, omdat ze betere afdichtingsprestaties bevorderen en slijtage van de afdichtingscomponenten verminderen.

Veelvoorkomende oppervlakteafwerkingswaarden voor assen die worden gebruikt met mechanische afdichtingen variëren van 0,4 tot 0,8 μm Ra (16 tot 32 μin Ra). Sommige toepassingen kunnen echter nog gladdere afwerkingen vereisen, zoals 0,2 μm Ra (8 μin Ra) of beter, om optimale afdichtingsprestaties en levensduur te garanderen.

Om de gewenste oppervlakteafwerking te bereiken, zijn de juiste productieprocessen voor de as nodig, zoals draaien, slijpen of polijsten. Ook moet worden voldaan aan de gespecificeerde vereisten voor de oppervlakteafwerking tijdens kwaliteitscontroles.

Factoren die de astolerantie beïnvloeden

Materiaal

Het materiaal van de as heeft direct invloed op de haalbare tolerantie. Verschillende materialen hebben verschillende bewerkbaarheid, thermische uitzettingscoëfficiënten en hardheidseigenschappen. Zo kunnen roestvrijstalen assen worden bewerkt met nauwere toleranties vergeleken met kunststof assen vanwege hun hogere dimensionale stabiliteit en lagere thermische uitzetting.

De keuze van het materiaal heeft ook invloed op de weerstand van de as tegen slijtage, corrosie en vervorming onder belasting. Deze factoren moeten in overweging worden genomen bij het specificeren van astoleranties om de juiste functionaliteit en levensduur van de mechanische afdichting te garanderen.

Uitlijning en uitloop van de as

Verkeerde uitlijning of te grote slingering kan leiden tot ongelijkmatige slijtage van de as en de afdichtingsvlakken, wat kan leiden tot voortijdig falen.

Asuitlijning verwijst naar de concentriciteit tussen de as en de afdichtingskamer. Het zorgt ervoor dat de as goed gecentreerd is binnen de afdichting, waardoor radiale belastingen op de afdichtingsvlakken worden geminimaliseerd. Een goede uitlijning wordt doorgaans bereikt door nauwkeurige bewerkings- en installatiepraktijken.

Run-out verwijst daarentegen naar de afwijking van de as van zijn ware middenlijn tijdens rotatie. Overmatige run-out kan ervoor zorgen dat de afdichtingsvlakken gaan oscilleren, wat resulteert in verhoogde slijtage en lekkage. Run-out kan worden geminimaliseerd door te zorgen voor de juiste rechtheid van de as, balans en ondersteunende lagers.

Soorten pasvormen

De passing tussen de as en de mechanische afdichtingscomponenten is een andere kritische factor bij het handhaven van de gewenste astolerantie. De twee primaire typen passingen zijn spelingpassingen en interferentiepassingen.

Ruimte past

Clearance fits zorgen voor een kleine opening tussen de as en het bijbehorende onderdeel, zoals de afdichtingshuls of pakkingbus. Dit type passing is geschikt voor kleine onregelmatigheden in de as en thermische uitzetting zonder overmatige spanning op de onderdelen te veroorzaken.

Spelingpassen worden doorgaans gespecificeerd wanneer eenvoudige montage en demontage vereist zijn of wanneer de as- en afdichtingscomponenten zijn gemaakt van materialen met verschillende thermische uitzettingssnelheden. Overmatige speling kan echter leiden tot afdichtingsbeweging en lekkage.

Interferentie past

Interferentiepassingen, ook wel perspassingen genoemd, omvatten een iets groter koppelonderdeel dan de diameter van de as. Dit creëert een strakke, op wrijving gebaseerde verbinding tussen de as en het onderdeel.

Interferentiepassingen worden gebruikt wanneer een stijve, niet-bewegende verbinding vereist is tussen de as en de afdichtingscomponenten. Dit type passing minimaliseert relatieve beweging en zorgt voor concentriciteit tussen de onderdelen.

Echter, perspassingen kunnen hoge spanningen in de componenten veroorzaken en kunnen speciale installatie- en verwijderingsprocedures vereisen. De hoeveelheid interferentie moet zorgvuldig worden berekend op basis van de materialen, temperaturen en bedrijfsomstandigheden om schade aan de as- of afdichtingscomponenten te voorkomen.