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)

МатериалМакс. давление (статика)Макс. давление (динамика)Зазор не более
NBR 70 Shore A100 бар60 бар0,2 мм
NBR 90 Shore A200 бар150 бар0,1 мм
PU 92 Shore A400 бар300 бар0,05 мм
FKM 80 Shore A150 бар100 бар0,15 мм
PTFE + антиэкструзия700+ бар500 бар0,05 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 / профильМакс. динамическая скорость
NBR U-манжета0,5 м/с
PU U-манжета1,0 м/с
PTFE-манжета5,0 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