Como los nombres indican, los sellos U-Cup tienen una estructura en forma de “U” y constan de dos labios: uno en el exterior, que proporciona un sellado estático, y otro en el interior, que proporciona un sellado dinámico.
Los sellos labiales en forma de U demuestran un efecto energizante mejorado bajo una presión creciente.
Las tres variantes más comunes son el U-Cup estándar, U-Cup profundo y U-Cup de labio biselado.
Los U-Cups estándar mantienen una altura y sección transversal consistentes, mientras que los U-Cups profundos presentan una relación altura-ancho más alta. El U-cup de labio biselado (tipo B) se distingue por su diseño biselado único.
Los U-Cups simétricos tipo B correctamente instalados pueden soportar presiones de hasta 5000 psi. Este sello recíproco adaptable está disponible tanto en configuraciones sin carga como con carga para adaptarse a diferentes requisitos de aplicación.
Cuando se refiere a un dispositivo, la falta de una junta tórica en su interior es el significado detrás de la palabra “sin carga”. Sin embargo, el U-Cup relleno, a menudo llamado Polypak, tiene una junta tórica o un anillo cuádruple colocado en su interior el sello para proporcionar cualidades de sellado aún más robustas.
Además, estos anillos pueden aumentar de tamaño.
Es práctica común referirse a un U-Cup cargado como un Polypak después de su uso. Los U-Cups sobresalen en circunstancias que requieren una baja presión de ruptura ya que no dependen de la compresión inicial para crear un sello.
Esto los hace ideales para su uso en este tipo de circunstancias.
Dependiendo de la situación, los u-cups pueden ser empleados para el sellado de pistones o varillas. A menudo sellan la varilla o el pistón cuando se utilizan en aplicaciones lineales.
El espacio de glándula muy condensado requerido para los U-Cups, que debe ser al menos el 110% de la altura del sello que se utiliza, es una de las principales razones de la amplia aceptación del producto.
La expansión del material de sellado en respuesta a un aumento de la temperatura y los efectos de los fluidos del sistema hacen necesaria este espacio adicional.
¿Para qué se utilizan los sellos U-cup?
- Los Sellos U-Cup, también conocidos como Sellos de Anillo en U, se utilizan con frecuencia en aplicaciones lineales para sellar la varilla o el pistón. Hay una amplia variedad de configuraciones de U-Cup disponibles para sellar eficazmente aplicaciones desafiantes. Los sellos de labio y U-Cup de goma son adecuados para aplicaciones hidráulicas, neumáticas y otras aplicaciones dinámicas básicas.
- Los U-Cups están diseñados para aplicaciones recíprocas dinámicas de hasta 1250 PSI
- Los U-Cups tienen una vida útil de sellado más larga que las juntas tóricas debido a la menor fricción
- También disponible en configuraciones de varilla y pistón no simétricas
- Los Polypaks® son energizados por una junta tórica para proporcionar fuerza de sellado a baja presión
- Los U-Cups se pueden diseñar para su uso en algunas aplicaciones rotativas y recíprocas
Los diferentes tipos de sellos U-cup
Los U-cups son muy adaptables y pueden ser utilizados para diversas aplicaciones, incluido el sellado de varillas y pistones. Como se dijo anteriormente, hay una variedad de categorías primarias y subtipos de U-cups disponibles para elegir. Estos también pueden impactar la esperanza de vida del sello.
También conocidos como sellos de labio cargados y PolyPaks, una junta tórica asegura estos U-cups a la varilla o al pistón para un mejor rendimiento de sellado a presiones más bajas que los sellos U-cup sin soporte. Debido a que los U-cups tienen un labio de sellado tanto en los bordes interiores como exteriores, se pueden utilizar para el sellado de varillas y pistones. Los pistones requieren dos sellos: instale uno mirando en cada dirección
Las aplicaciones que involucran reciprocidad emocional fueron el enfoque principal del diseño de los U-cups cargados. Debido a la carga de las juntas tóricas, este sello es excelente para varillas y pistones de baja presión.
Los labios de carga están sujetos a una fuerza creciente cuando se utilizan U-cups cargados a medida que aumenta la presión del sistema. La fuerza de sellado mitiga automáticamente la presión adicional, asegurando que se mantenga un sello positivo.
La forma de U-cup sin carga del uretano lo convierte en un sello de alta resistencia tremendo en entornos estáticos o dinámicos, y se puede utilizar con pistones o varillas. Como resultado, el U-cup de uretano sin carga a menudo se conoce como Disogrin -cup entre los profesionales de la industria.
Los U-cups homogéneos se utilizan a menudo en aplicaciones de baja presión que podrían beneficiarse de un sello con menor resistencia a la fricción. Sin embargo, las aplicaciones neumáticas son donde más a menudo los verá utilizados.
Los sellos Z son un tipo especial de sello de compresión que encuentra su uso más común en aplicaciones que involucran varillas muy pesadas.
Los sellos Z superan a los sellos labiales alternativos en términos de su escalabilidad, ajuste de compactación, y cualidades anti-extrusión mejoradas. Además, el labio de sellado puede hacer su trabajo siempre que no haya demasiada presión tratando de entrar.
- U-Cups energizados por resorte
Los U-cups energizados por resorte son un tipo de sello que a menudo se construye de plástico y incluye un resorte metálico como parte de su construcción. Los labios del sello son cargados por un resorte y presionados contra su hardware correspondiente para crear un sello que puede estirarse con el hardware y mantener su sello.
Los beneficios de usar sellos U-cup
Un sello U-cup comprende dos labios de sellado empujados más cerca de la pared cuando aumenta la presión dentro de la copa. Un beneficio clave de los sellos U-cup es que su efectividad mejora con el aumento de la presión del fluido ya que la fuerza sobre los labios de sellado aumenta proporcionalmente.
El pistón, la carcasa y el u-cup son todos componentes de simetría rotacional del modelo. El U-cup está alojado dentro de la glándula, con un recorte en el pistón.
Esto es un desafío porque incorpora muchas no linealidades diferentes, incluidas las no linealidades del material y la geometría y el contacto entre numerosos componentes
Se utiliza un modelo axisimétrico para realizar el análisis de este problema, ya que tanto las dimensiones como las cargas son axisimétricas. Esto resulta en una disminución considerable en la cantidad de tiempo requerido para el cálculo.
¿Cómo elegir el sello U-Cup adecuado para sus necesidades?
Varios factores, como los requisitos fundamentales y los componentes de diseño, deben tenerse en cuenta al decidir qué sello U-cup se adapta mejor a una aplicación en particular. Por lo tanto, recomendamos hablar con un vendedor profesional para que pueda ayudarlo con las recomendaciones de productos adaptadas a su caso de uso específico.
Hay algunas cosas a tener en cuenta al elegir un sello U-cup, y son las siguientes:
Materiales de fluidos
Los sellos U-cup se pueden utilizar en varias aplicaciones hidráulicas, pero es necesario considerar el tipo de fluido antes de comprar. Esto significa que el fluido o los productos químicos dictarán el tipo de sello utilizado con él.
Materiales de soporte
El tipo de sello y material que será el más apropiado para una aplicación en particular dependerá de factores como los rangos de temperatura máximos y mínimos del fluido que se sella y el propio sello.
Tensión sistémica
El compuesto de sellado que se utiliza determinará el nivel de presión que el material del sello puede soportar.
Ampollas prolongadas y compresión de labios
Diferentes aplicaciones requieren diferentes niveles de fricción, desgaste y capacidad de sellado en los sellos labiales y los sellos de compresión.
Dimensionamiento y alteraciones de la glándula
Dado que los sellos U-cup generalmente están construidos para adaptarse a los diseños de las glándulas que están destinados a sellar, evaluar qué tan bien encajará un sello U-cup en una glándula nueva o existente es esencial.
Instalación
Hay una amplia selección de sellos U-cup disponibles, y aunque algunos se pueden instalar con poco esfuerzo, otros pueden necesitar más tiempo y atención.
La instalación de un sello U-cup se realizará de manera diferente por varias razones, incluido el tamaño, la forma, el material del sello, y la función específica.
La vida útil promedio del sello
Cuánto tiempo se puede anticipar que viva un sello depende de factores como su desglose genético, especie y entorno.
La vida útil prevista del sello se ve afectada por varios factores, incluida la cantidad de carreras, la presión aplicada, el tipo de fluido que se sella, el pulido exterior, la frecuencia de repetición y la velocidad.
Valor y disponibilidad
El sello U-cup ideal podrá aumentar la producción de una manera rentable y confiable durante su vida útil.
Datos sobre los sellos U-cup
A presiones más significativas, los labios de sellado de un sello U-cup están sujetos a una fuerza que es proporcional a la presión; como resultado, el sello U-cup se transforma en un elemento de sellado más eficaz.
El U-cup es ideal para sistemas hidráulicos y neumáticos debido a su diseño simétrico. Los sellos primarios de NBR se utilizan para sistemas con presiones de hasta 15 MPa. TPU puede soportar presiones de trabajo de hasta 40 MPa, lo que lo convierte en un material ideal para los sellos U-cup. Debido a la excelente resistencia a la abrasión proporcionada por TPU, estos sellos son adecuados para sellos primarios y secundarios.
Conclusión
Los U-cups son un elemento esencial en la vida útil general del sello en cualquier pistón o cilindro. Pueden parecer esferas, pero su construcción en forma de U mantiene seguro el cilindro neumático o hidráulico.
Con su sello unidireccional, el U-cup primario es ideal para aplicaciones de baja presión que involucran cilindros de varilla o pistón. Debido a su configuración de cargador, el sello labial se aprieta para producir la fuerza de sellado adecuada. Sin embargo, funciona admirablemente en circunstancias de presión extremadamente baja o muy alta, así como en vacío.
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