Tesnila - strošek, ki se ga zavemo šele, ko gre kaj narobe

Na izbor ustreznih tesnil vpliva več dejavnikov. Kateri, si preberite tukaj

Tesnila - strošek, ki se ga zavemo šele ko gre kaj narobe

 

Tesnila v primerjavi z ostalimi strojnimi deli nekega hidravličnega sistema, predstavljajo za proizvajalca relativno majhen strošek. Tudi za uporabnike hidravličnih sistemov je strošek nadomestnih tesnil pri vzdrževanju, v primerjavi z investicijo v osnovno sredstvo, relativno nizek. Ravno obratno pa velja za funkcijsko vrednost tesnil, ki predstavljajo enega ključnih elementov za optimalno delovanje celotnega hidravličnega sistema.

 

Največkrat se tesnila kupujejo po nizki konkurenčni ceni, s tem seveda ni nič narobe, če smo pri nakupu upoštevali vse najpomembnejše dejavnike, ki zagotavljajo optimalno delovanje. Zavedati se moramo, da nas neustrezna izbira tesnil lahko stane mnogo več od samega stroška nabave.  V  izračun je potrebno vključiti tudi strošek morebitnega zastoja proizvodnje, poškodovanja ostalih vitalnih delov sistema in seveda strošek samega posega vzdrževanja.

 

Na izbor ustreznih tesnil vpliva več dejavnikov, ki so opisani v nadaljevanju. Ko se srečamo s težavami na področju tesnjenja, se je za odpravo le teh, priporočljivo osredotočiti na štiri najpomembnejša področja. Vzroki  težav se običajno skrivajo v :

 

1.       Nepravilna namestitev je najpogostejši vzrok za težave tesnjenja. Pri montaži je pomembno paziti na:

Ø   Zaščito pred nečistočami

Ø   Preprečevanje poškodb tesnila

Ø   Primerno mazanje v času montaže

Pogosta je pretesna namestitev oziroma namestitev, ko tesnilo ni popolnoma v svojem ležišču ali je izbrana celo napačna stran namestitve. V izogib tovrstnim problemom so potrebne izkušnje in posebna pozornost v fazi montaže.

 

2.       Kontaminiranost hidravličnega sistema je naslednji najpogostejši vzrok napak pri tesnjenju. Običajno so posledica zunanjih in notranjih elementov kot so umazanija, blato, prah, led, notranji kovinski delci, delci proizvodov, umazanih cevi ali kontaminirane, iztrošene hidravlične tekočine. Zunanja kontaminacija najpogosteje vstopi v sistem z gibanjem batnice zato je zelo pomembna ustrezna namestitev batnic oziroma posnemal in posnemalnih obročev (wiper/scraper). Notranjo kontaminacijo pa je mogoče preprečiti z ustreznim sistemom filtriranja predvsem sesalnih vodov in dovolj pogosto menjavo hidravlične tekočine. Na kontaminacijo v sistemu nas opozarjajo različni dejavniki, kot so raze na batnici in cevi cilindra, prepogosta obraba in menjava tesnil, puščanje hidravlične tekočine ter včasih tudi sledi kovinskih delcev v tesnilih.

 

 

3.       Kemična degradacija materiala iz katerega so tesnila so najpogosteje odraz neustrezne izbire samega tesnila ali pa morebitni spremenjeni pogoji delovanja sistema, ki jih med drugim povzroči menjava in uporaba druge hidravlične tekočine. Napačna izbira ali izbira nekompatibilnih materialov lahko vodi do škodljivih kemičnih vplivov, ki jih povzročajo predvsem aditivi v hidravličnih tekočinah. Na materiale tesnilnih elementov vplivata tudi hidroliza in oksidacija, ki sta prav tako posledici kemičnih reakcij med medijem in tesnilom. Kemične reakcije lahko poslabšajo zelo pomembno geometrijo tesnila npr. obliko ustnic tesnila, spremenijo njihovo trdoto in prekomerno vplivajo na širjenje in krčenje tesnil, kar povzroča krajšo življenjsko dobo in obstojnost tesnila. Razbarvanje tesnil je prvi znak kemičnih reakcij in slabšanja njihove funkcionalnosti.

 

 

 

4.       Prekomerno temperaturno izpostavljenost tesnil lahko zaznamo že pri njihovi spremembi elastičnosti, ko postanejo toga, vidne so razpoke ali se celo odkrušijo najbolj izpostavljeni deli tesnila. Takšne spremembe poslabšujejo funkcionalno učinkovitost tesnil in so običajno posledica različnih dejavnikov. Najpogosteje gre za neustrezno izbran material tesnila, prekomerne tlačne obremenitve, dinamičnega trenja zaradi prevelike prednapetosti tesnila ali premalo mazanja ter morebitnega zunanjega vira toplote.  Da bi se izognili tovrstnim problemom je potrebno upoštevati dopustne mejne vrednosti naštetih dejavnikov temperaturnega tveganja.

 

Verjetno ste že slišali za Paretovo načelo, pravilo 80/20. Pravilo pravi, da 80 odstotkov bogastva pripada 20 odstotkom populacije, če to prenesemo na nivo podjetij verjetno velja, da  80 odstotkov prihodkov podjetja ustvarimo pri 20 odstotkih kupcev. Če zgodbo prenesemo tudi na področje vzdrževanja na splošno, oziroma na področje hidravlike, verjetno tudi tu nismo daleč od omenjenega razmerja. Torej 80 odstotkov vseh težav na katere naletimo pri vzdrževanju hidravlične opreme lahko pripišemo 20 odstotkom različnih vzrokov. Tudi če je to razmerje v resnici nekoliko drugačno, (95/5 ali 70/30), pa nedvomno tisti,  ki delujejo na področju vzdrževanja lahko potrdijo, da nikakor ne moremo govoriti o razmerju 50/50. Če se nekoliko vrnemo na tesnila in upoštevamo ter sledimo omenjenemu načelu, lahko prepoznamo in odpravimo manjši odstotek  že naštetih vzrokov težav in si prihranimo glavnino stroškov povezanih z zastojem in vzdrževanjem opreme.

 

Naj na tem mestu omenim še majno skrivnost, ki vam bo olajšala odločanje pri nakupu tesnil vašega hidravličnega sistema. Ni nujno potrebno nadomestnih tesnil kupiti pri proizvajalcu vašega cilindra in tudi tip ter proizvajalec tesnila nista nujno potrebno ista.  Večina proizvajalcev tesnil dandanes proizvaja dimenzijsko in oblikovno enaka tesnila, ki so primerna za vgradnjo v večino hidravličnih sistemov. Zlahka boste na trgu našli ustrezno zamenjavo, ki bo prestala navskrižno preverjanje in ujemanje vseh zahtevanih parametrov tesnila. Za pomoč in nasvet se je priporočljivo obrniti tudi  na strokovnjaka, ki vam bo nudil strokovno pomoč pri izbiri rešitve vašega konkretnega problema.  Tovrsten pristop lahko izboljša karakteristike vaše naprave in celo podaljša servisni interval zamenjave tesnil. Kot vemo v tehniki skoraj da ni univerzalnih rešitev, zato je potrebno pri izbiri tesnil upoštevati konkretne pogoje uporabe. V nadaljevanju je opisanih nekaj karakteristik, ki jih je potrebno upoštevati v procesu izbire tesnil.

 

Kaj je potrebno upoštevati v procesu odločanja in izbiri ustreznega tesnila.

 

 

1.       Funkcije in funkcionalnosti tesnil

a.       Zapolnitev vrzeli med gibajočimi kovinskimi deli cilindrov (hidravličnih sistemov)

b.      Omogočajo Prenose in transformacijo sil v sistemu

c.       Spajajo in zatesnijo različne dele

d.      Preprečujejo uhajanje medijev iz sistema

e.      Preprečujejo onesnaževanje okolja in kontaminacijo sistema

f.        Omogočajo gladko in mirno delovanje

g.       Zagotavljajo manjše trenje

h.      Reducirajo obrabo delov sistema

i.         Zagotavljajo daljšo življenjsko dobo

 

 

2.       Vrste tesnil glede na uporabo (statična, dinamična, hidravlika, pnevmatika)

a.       Tesnila bata

§  Za enostransko delujoče bate

§  Za dvostransko delujoče bate

§  »V« paketi za večje dimenzije batov

b.      Tesnila batnice

§  Primarna, sekundarna

§  Tesnila batnice –blažilna (Rod buferr seals)

§  »V« paketi za težko hidravliko

c.       Posnemala

d.      Vodilni obroči

e.      Statična tesnila (Y,O, X, V-tesnila in tesnilne vrvice)

f.        Podporni obroči (Backup rings)

 

3.       Vrste tesnil glede na njihove lastnosti

a.       Oblike oz geometrija tesnil

b.      Materiali iz katerih so tesnila narejena

c.       Enostavna oziroma sestavljena tesnila

 

 

 

4.       Pričakovana uporabnost (teoretično v odvisnosti od pogojev delovanja)

a.       Delovni stroji 10.000 ur ali 4 Leta

b.      Brizgalni stroji 3 leta (24/7)

c.       Razni stroji 450.000 do 600.000 ciklov

d.      Manjši bagri 1.530 delovnih ur

e.      Stiskalnice maksimalno 3 leta

 

5.       Karakteristike tesnil –Ali so ?

a.       Odporna proti obrabi in deformacijam

b.      Učinkovitost –stroškovno učinkovita

c.       Ali preprečujejo uhajanje oz. zagotavljajo tesnjenje

d.      Karakteristike in možnosti vgradnje

e.      Obstojna in stabilna

f.        Zanesljivost dobave nadomestnih tesnil

g.       Zagotovljeni standardi industrije

 

6.   7. Parametri, ki vplivajo na izbiro ustreznega tesnila

a.       Tlak obratovanja

b.      Temperatura

c.       Hitrost

d.      Medij oziroma fluid

e.      Delovni oz. obratovalni pogoji

f.        Oblika in design aplikacije oz. naprave

 

7.       Dileme, ki vplivajo na izbiro ustreznih tesnil

 

a.       SILA TRENJA, LEPENJA                                              ZRAČNOST, PREDNAPETJE TESNILA

 

 

b.      SILA TRENJA                                                                TLAK oz. PRITISK V SISTEMU

 


 

c.       STICK (statična sila trenja)                                           SLIP (dinamična sila trenja)  (stick-slip efekt)

 

Če na kratko povzamem: Kljub temu, da so tesnila v primerjavi z ostalimi deli nekega hidravličnega sistema relativno majhen strošek pa po drugi strani predstavljajo vitalen element za optimalno delovanje  vaših naprav. Strošek tesnil nikakor ne sme predstavljati enega ključnih elementov v procesu odločanja o nakupu. Posledice nepravilne izbire tesnil vplivajo na druge dejavnike, ki so stroškovno gledano mnogo pomembnejši (zastoj proizvodnje, strošek posega, poškodbe ostalih elementov naprave).

 

Ključni dejavniki, ki določajo izbiro tesnil so namen uporabe, parametri (tlak, medij, temperatura, hitrost), pričakovana funkcionalnost (trenje, trajanje, stabilnost…) in drugi. Ob predpostavki, da smo izbrali ustrezna tesnila, ki bodo skladna z konkretnimi zahtevami pogojev delovanja, se proces vzdrževanja začne že z njihovo namestitvijo in s spremljanjem ter odpravljanjem najpogostejših napak v času delovanja, skozi celoten servisni interval. 

 

Ključno vlogo, za zagotovitev dolge življenjske dobe tesnila, moramo pripisati izbiri rešitve – to je izbiri ustreznega tipa tesnila za konkretno situacijo. Če imate možnost izkoristite nasvet strokovnjaka za tesnila in s tem uporabite izkušnje ter dobro prakso v globalnem svetu hidravlike, ki je bila upoštevana pri razvoju tesnil.


Članek pripravil
: Matej Sladič (za več informacij pokličite 051/386 007 ali pisite na sladic@hennlich.si)