La velocità tra la guarnizione e la superficie dinamica è un fattore critico da considerare nella scelta della tenuta ed ha una notevole influenza nelle prestazioni globale del sistema. Lo spessore del film di fluido (e quindi l’entità della perdita) può essere considerato come proporzionale alla radice quadrata della velocità (vedi capitolo “Meccanica degli elementi di tenuta”), sebbene questa sia una approssimazione in quanto dipende da vari fattori tra cui una scelta idonea della tenuta in base al tipo di lavoro, il tipo di fluido, temperatura e qualità delle superfici a contatto.

 

Bassa velocità (minore di 0,05 m/s)

In situazioni di bassa velocità non ci sono generalmente problemi di perdite, ma si possono presentare problematiche legate a usura e a movimento irregolare (“stick-slip”).
A basse velocità, la pressione idraulica generata dal movimento non è di norma sufficiente a creare un film di fluido continuo ed i labbri di tenuta vengono a contatto diretto con le superfici di appoggio, dando origine a una rapida usura ed a un movimento irregolare. In particolare il fenomeno dello “stick-slip” è un movimento rumoroso con vibrazioni causato dalla continua alternanza di scorrimento e presa fra la guarnizione e superficie di contatto. La corretta scelta del profilo dell’elemento di tenuta e del materiale (es.PTFE, con basso coefficiente di attrito) può ridurre i problemi e incrementare il controllo del fluido e della velocità.

 

Velocità media (da 0,05 a 0,3 m/s)

Questa è la situazione migliore dove non si presentano né movimenti irregolari né eccessive perdite tipiche delle alte velocità. In queste condizioni, la pressione idraulica generata dal movimento è in grado di garantire un film continuo di fluido tra i labbri di tenuta e le superfici di contatto, assicurando così un controllo accurato del fluido e la giusta lubrificazione della tenuta. Lo spessore del film di fluido, proporzionale alla radice quadrata della velocità, generalmente non raggiunge dimensioni tali da essere considerato responsabile di indesiderati trafilamenti.

 

Alta velocità (oltre 0,3 m/s)

Mentre la pressione idraulica generata tramite il movimento aumenta, la guarnizione si alza dal piano di scorrimento lasciando così che uno spessore eccessivo di fluido passi attraverso i labbri di tenuta e la superficie di scorrimento. La situazione diventa particolarmente critica quando le fasi di alta velocità sono associate alle fasi di bassa pressione; in questo caso la guarnizione è sottoposta esclusivamente alla deformazione di montaggio e, in tali circostanze, l’elevata qualità dei materiali mostra la loro superiorità assicurando un alto carico anche in assenza di pressione