Princípio de vedação de vedações alternativas: como vedações de haste hidráulica, vedações em U-copo e vedações em V- evitam vazamentos

[2026-06-05]|Por Xiamen Jinshun Sealing Technology Co., Ltd.

Como as vedações alternativas vedam o óleo? Usaremos uma vedação em forma de U-como exemplo para explicar.

Conforme mostrado no diagrama, quando a haste do pistão se move para a direita, a vedação em forma de U- entra em contato com a haste do pistão sob uma distribuição de pressão resultante de uma pressão de pico (P1max) superior à pressão interna (P1). À medida que o gradiente máximo de pressão de contato |dp/dx|max da distribuição da pressão do óleo aumenta, P torna-se maior e a espessura do óleo que passa pela vedação torna-se mais fina.

Por outro lado, quando a haste do pistão se move para a esquerda devido à pressão interna (P2) na vedação em forma de U-, a espessura do óleo que passa pela vedação depende do valor absoluto do gradiente máximo de pressão de contato à pressão atmosférica |dp/dx|max.M. Para reduzir o atrito, é necessária uma película de óleo na superfície deslizante da vedação alternativa.

A espessura mínima da película de óleo da superfície deslizante é afetada pelo gradiente máximo de pressão de contato, velocidade e viscosidade do óleo e pode ser obtida a partir da seguinte fórmula (1).

No caso de um cilindro hidráulico, a espessura da película de óleo gerada durante a extensão (quando a haste se estende) (hp) e a retração (quando a haste retorna) (hM) pode ser obtida pelas fórmulas (2) e (3), respectivamente.

Portanto, se as velocidades de extensão e retração forem as mesmas (Up=UM), então hp=hM é a condição para vedação, e uma vedação que satisfaça a seguinte fórmula pode ser considerada como tendo um bom desempenho de vedação.

Baixo desgaste e longa vida útil são características importantes das vedações alternativas.

Para reduzir o atrito, as superfícies deslizantes das vedações alternativas requerem uma quantidade adequada de lubrificante (película de óleo). Como as características de lubrificação mudam dependendo das condições operacionais?

Para compreender completamente o estado de lubrificação das superfícies deslizantes da vedação, é necessário conhecer as características de atrito dinâmico quando a pressão aplicada, a velocidade e a viscosidade do óleo mudam. O exemplo de uma vedação em forma de U- para uma haste de cilindro hidráulico ajuda a ilustrar esse ponto.

A relação entre o valor característico adimensional (valor característico de atrito) G (que é determinado pelo formato da vedação em forma de U-e suas condições de operação) e o coeficiente de atrito f é determinado de acordo com a Figura (1).

Na teoria da lubrificação, a faixa onde o coeficiente de atrito apresenta um gradiente positivo é considerada lubrificação fluida. Dentro desta faixa, a haste do pistão e a vedação estão em contato uma com a outra através de uma película de óleo, portanto, considera-se que a vedação tem uma longa vida útil sem desgaste, mesmo durante o movimento alternativo relativo.

Na faixa onde o coeficiente de atrito apresenta um gradiente negativo, a película de óleo entre a vedação e a haste do pistão é rompida. Essa faixa é chamada de zona de-lubrificação não fluida.

f: Coeficiente de atrito

φ: Constante determinada pelas condições da película de óleo

G: Valor característico adimensional (=μLU/Pr)

Pr: Compressão da vedação (N)

u: Viscosidade do óleo (Pa·s)

L: Circunferência do eixo (m)

U: Velocidade (m/s)

A mudança no valor característico adimensional Gc da zona de lubrificação fluida para a zona de lubrificação não{0}}fluida depende do gradiente máximo de pressão de contato da vedação e da rugosidade da superfície da haste do pistão e pode ser obtida a partir da fórmula a seguir.

b: Largura de contato da vedação (m)
p: Pressão média de contato da vedação (Pa)
Rz: Rugosidade máxima da superfície da haste do pistão (m)

As forças geradas quando as vedações da haste do pistão e as vedações do pistão entram em contato com as superfícies vedadas (superfície da haste do pistão e superfície interna do cilindro) após serem instaladas na ranhura são chamadas de força de compressão e força de expansão, respectivamente.

Como o desempenho de vedação das vedações alternativas é afetado pela magnitude do gradiente máximo de pressão de contato durante a extensão e retração, o desempenho de vedação das vedações alternativas não pode ser avaliado apenas pela magnitude da força de compressão e da força de expansão.

NBR (borracha nitrílica)

Vantagens:

• Excelente resistência ao óleo
• Custo-efetivo
• Boa resistência ao desgaste

Faixa de temperatura:

• -40 graus a +120 graus

Aplicações:

• Cilindros hidráulicos
• Máquinas industriais
• Sistemas automotivos

PU (poliuretano)

Vantagens:

• Excelente resistência à abrasão
• Alta resistência à tração
• Longa vida útil

Faixa de temperatura:

• -35 graus a +100 graus

Aplicações:

• Equipamento hidráulico-para serviço pesado

FKM (Viton®)

Vantagens:

• Excelente resistência química
• Capacidade de alta temperatura

Faixa de temperatura:

• -20 graus a +250 graus

Aplicações:

• Processamento químico
• Sistemas de petróleo e gás

PTFE

Vantagens:

• Atrito ultra{0}}baixo
• Ampla compatibilidade química

Faixa de temperatura:

• -200 graus a +260 graus

Aplicações:

• Sistemas alternativos-de alta velocidade

Nossas soluções personalizadas de vedação alternativa são amplamente utilizadas em:

• Cilindros Hidráulicos
• Equipamento de construção
• Maquinaria agrícola
• Sistemas de Tratamento de Água
• Automação Industrial
• Equipamento Pneumático
• Máquinas de moldagem por injeção
• Equipamentos de Petróleo e Gás
• Máquinas de mineração
• Sistemas Marítimos

Fundada em 2002, a Xiamen Jinshun Sealing Technology é especializada em produtos de vedação personalizados-para aplicações industriais exigentes.

Nossas vantagens

Experiência em Engenharia

• Mais de 20 anos de experiência em vedação.

Fabricação Certificada

• ISO 9001:2015
• ISO 14001:2015

Conformidade Global

Os compostos disponíveis atendem:

• FDA
• NSF
• WRAS
• LFGB
• ACS
• KTW-W270
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Serviços OEM e ODM

Apoiamos:

• Dimensões personalizadas
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Suporte rápido ao projeto

Revisão de engenharia disponível em 24 horas.

Qual é a principal função de um selo alternativo?

Uma vedação alternativa evita vazamento de fluido enquanto permite o movimento linear de hastes ou pistões em sistemas hidráulicos e pneumáticos.

Qual é a diferença entre uma vedação de haste e uma vedação de pistão?

Uma vedação da haste veda a haste do pistão em movimento e evita vazamento de fluido do cilindro.

Uma vedação do pistão veda entre o pistão e o furo do cilindro, mantendo a pressão entre as câmaras.

Por que a lubrificação é importante para vedações alternativas?

Uma película de óleo controlada reduz o atrito, diminui o desgaste, minimiza a geração de calor e prolonga significativamente a vida útil da vedação.

Qual material é melhor para vedações hidráulicas?

Para a maioria das aplicações hidráulicas, o poliuretano e o NBR proporcionam excelente desempenho. Para produtos químicos agressivos ou altas temperaturas, FKM ou PTFE podem ser preferidos.

Os V-Seals são adequados para aplicações-de serviços pesados?

Sim. As vedações V- proporcionam excelente desempenho de vedação sob pressões variadas e são amplamente utilizadas em cilindros hidráulicos, prensas industriais e equipamentos pesados.

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A seleção da vedação alternativa correta não envolve apenas dimensões. A escolha do material, as condições de pressão, a velocidade, a lubrificação e o acabamento superficial influenciam o desempenho da vedação e a confiabilidade do equipamento.

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