Como os nomes indicam, as vedações U-Cup têm uma estrutura em forma de “U” e consistem em dois lábios: um no exterior, que proporciona vedação estática, e outro no interior, que proporciona vedação dinâmica.
As vedações labiais em forma de U demonstram um efeito de energização aprimorado sob pressão crescente.
As três variantes mais comuns são o U-Cup padrão, U-Cup profundo e U-Cup de lábio chanfrado.
Os U-Cups padrão mantêm altura e seção transversal consistentes, enquanto os U-Cups profundos apresentam uma relação altura-largura maior. O U-cup de lábio chanfrado (tipo B) distingue-se pelo seu design chanfrado único.
Corretamente instalados, os U-Cups simétricos do tipo B podem suportar pressões de até 5000 psi. Esta vedação recíproca adaptável está disponível em configurações descarregadas e carregadas para atender a diferentes requisitos de aplicação.
Ao referir-se a um dispositivo, a ausência de um O-ring no seu interior é o significado por trás da palavra “descarregado.” No entanto, o U-Cup preenchido, muitas vezes chamado de Polypak, tem um O-ring ou um anel quadrado colocado dentro da vedação para fornecer qualidades de vedação ainda mais robustas.
Além disso, estes anéis podem aumentar de tamanho.
É prática comum referir-se a um U-Cup carregado como um Polypak após o seu uso. Os U-Cups se destacam em circunstâncias que exigem uma baixa pressão de ruptura , uma vez que não dependem da compressão inicial para criar uma vedação.
Isso os torna ideais para uso nesses tipos de circunstâncias.
Dependendo da situação, os u-cups podem ser empregados para vedação de pistões ou hastes. Eles frequentemente vedam a haste ou o pistão quando utilizados em aplicações lineares.
O espaço da glândula muito condensado exigido para os U-Cups, que deve ser pelo menos 110% da altura da vedação em uso, é uma das principais razões para a ampla aceitação do produto.
A expansão do material de vedação em resposta a um aumento da temperatura e os efeitos dos fluidos do sistema exigem este espaço extra.
Para que servem as vedações U-cup?
- As Vedações U-Cup, também conhecidas como Vedações de Anel em U, são frequentemente utilizadas em aplicações lineares para vedar a haste ou o pistão. Uma ampla variedade de configurações de U-Cup está disponível para vedar eficazmente aplicações desafiadoras. Os U-Cups de borracha e as vedações labiais são adequados para aplicações hidráulicas, pneumáticas e outras aplicações dinâmicas básicas.
- Os U-Cups são projetados para aplicações dinâmicas recíprocas de até 1250 PSI
- Os U-Cups têm uma vida útil de vedação mais longa do que os O-Rings devido ao menor atrito
- Também disponível em configurações de haste e pistão não simétricas
- Os Polypaks® são energizados por um O-Ring para fornecer força de vedação em baixa pressão
- Os U-Cups podem ser projetados para uso em algumas aplicações rotativas e recíprocas
Os Diferentes Tipos de Vedações U-cup
Os U-cups são muito adaptáveis e podem ser utilizados para várias aplicações , incluindo a vedação de hastes e pistões. Como foi dito anteriormente, existem uma variedade de categorias primárias e subtipos de U-cups disponíveis para escolher. Estes também podem impactar a expectativa de vida da vedação.
Também conhecidos como vedações labiais carregadas e PolyPaks, um O-ring fixa estes U-cups à haste ou ao pistão para um melhor desempenho de vedação em pressões mais baixas do que as vedações U-cup não suportadas. Como os U-cups têm um lábio de vedação nas bordas interna e externa, eles podem ser usados para vedação de haste e pistão. Os pistões exigem duas vedações—instale uma voltada em cada direção
As aplicações que envolvem reciprocidade emocional foram o foco principal do design dos U-cups carregados. Devido ao carregamento dos O-rings, esta vedação é excelente para hastes e pistões de baixa pressão.
Os lábios de carregamento são submetidos a uma força crescente ao usar U-cups carregados à medida que a pressão do sistema aumenta. A força de vedação mitiga automaticamente a pressão adicional , garantindo que uma vedação positiva seja mantida.
A forma de U-cup descarregada do uretano proporciona uma vedação resistente tremenda em ambientes estáticos ou dinâmicos, e pode ser usada com pistões ou hastes. Como resultado, o U-cup de uretano descarregado é frequentemente referido como um Disogrin -cup entre os profissionais da indústria.
Os U-cups homogêneos são frequentemente usados em aplicações de baixa pressão que podem se beneficiar de uma vedação com menor resistência ao atrito. No entanto, as aplicações pneumáticas são onde você mais frequentemente os verá utilizados.
As vedações Z são um tipo especial de vedação por compressão que encontra seu uso mais comum em aplicações envolvendo hastes muito pesadas.
As vedações Z superam as vedações labiais alternativas em termos de sua escalabilidade, conjunto de compactação, e qualidades anti-extrusão aprimoradas. Além disso, o lábio de vedação pode fazer seu trabalho, desde que não haja muita pressão tentando entrar.
- U-Cups Energizados por Mola
Os U-cups energizados por mola são um tipo de vedação que é frequentemente construído de plástico e inclui uma mola de metal como parte de sua construção. Os lábios de vedação são carregados por uma mola e pressionados contra seu hardware correspondente para criar uma vedação que pode esticar com o hardware e manter sua vedação.
Os Benefícios do Uso de Vedações U-cup
Uma vedação U-cup compreende dois lábios de vedação empurrados mais perto da parede quando a pressão dentro do copo aumenta. Um benefício fundamental das vedações U-cup é que sua eficácia melhora com o aumento da pressão do fluido , uma vez que a força nos lábios de vedação aumenta proporcionalmente.
O pistão, a carcaça e o u-cup são todos componentes rotacionalmente simétricos do modelo. O U-cup está alojado dentro da glândula, com um recorte no pistão.
Isso é desafiador porque incorpora muitas não linearidades diferentes , incluindo as não linearidades do material e da geometria e o contato entre numerosos componentes
Um modelo axisimétrico é usado para fazer a análise sobre esta questão, uma vez que tanto as dimensões quanto as cargas são axisimétricas. Isso resulta em uma diminuição considerável na quantidade de tempo necessária para o cálculo.
Como escolher a vedação U-Cup certa para suas necessidades?
Vários fatores, como requisitos fundamentais e componentes de design, devem ser considerados ao decidir qual vedação U-cup melhor se adapta a uma determinada aplicação. Portanto, recomendamos falar com um vendedor profissional para que ele possa ajudá-lo com recomendações de produtos adaptadas ao seu caso de uso específico.
Há algumas coisas a ter em mente ao escolher uma vedação U-cup, e são as seguintes:
Materiais de Fluido
As vedações U-cup podem ser utilizadas em várias aplicações hidráulicas, mas é necessário considerar o tipo de fluido antes de comprar. Isso significa que o fluido ou os produtos químicos ditarão o tipo de vedação usado com ele.
Materiais de Suporte
O tipo de vedação e material que será mais apropriado para uma determinada aplicação dependerá de fatores como as faixas de temperatura máxima e mínima do fluido a ser vedado e da própria vedação.
Tensão Sistêmica
O composto de vedação que é usado determinará o nível de pressão que o material de vedação pode suportar.
Bolhas Prolongadas e Compressão Labial
Diferentes aplicações exigem diferentes níveis de atrito, desgaste e vedação nas vedações labiais e vedações por compressão.
Dimensionamento e Alterações da Glândula
Como as vedações U-cup são geralmente construídas para se ajustarem aos layouts das glândulas que devem vedar, avaliar quão bem uma vedação U-cup se encaixará em uma glândula nova ou existente é essencial.
Instalação
Existe uma ampla seleção de vedações U-cup disponíveis, e embora algumas possam ser instaladas com pouco esforço, outras podem precisar de mais do seu tempo e atenção.
A instalação de uma vedação U-cup será realizada de forma diferente por vários motivos, incluindo o tamanho, forma, material da vedação, e função específica.
A Vida Útil Média da Vedação
Quanto tempo uma vedação pode ser antecipada para viver depende de fatores como sua decomposição genética, espécie e ambiente.
A vida útil prevista da vedação é afetada por vários fatores, incluindo a quantidade de cursos, a pressão aplicada, o tipo de fluido a ser vedado, o polimento externo, a taxa de repetição e a velocidade.
Valor e Disponibilidade
A vedação U-cup ideal será capaz de aumentar a produção de forma econômica e confiável durante sua vida útil.
Fatos sobre as Vedações U-cup
Em pressões mais significativas, os lábios de vedação de uma vedação U-cup são submetidos a uma força que é proporcional à pressão ; como resultado, a vedação U-cup se transforma em um elemento de vedação mais eficaz.
O U-cup é ideal para sistemas hidráulicos e pneumáticos devido ao seu design simétrico. As vedações primárias de NBR são utilizadas para sistemas com pressões de até 15 MPa. O TPU pode suportar pressões de trabalho de até 40 MPa, tornando-o um material ideal para vedações U-cup. Devido à excelente resistência à abrasão fornecida pelo TPU, estas vedações são adequadas para vedações primárias e secundárias.
Conclusão
Os U-cups são um elemento essencial na vida útil geral da vedação em qualquer pistão ou cilindro. Eles podem parecer esferas, mas sua construção em forma de U mantém o cilindro pneumático ou hidráulico seguro.
Com sua vedação unidirecional, o U-cup primário é ideal para aplicações de baixa pressão envolvendo cilindros de haste ou pistão. Devido à sua configuração de carregador, a vedação labial é comprimida para produzir a força de vedação apropriada. No entanto, funciona admiravelmente em circunstâncias de pressão extremamente baixa ou muito alta, bem como vácuo.
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