Le pressioni che agiscono sulle guarnizioni sono quelle generate dalla pompa idraulica del circuito (Pp) e quelle prodotte dal movimento del cilindro, chiamate “pressioni di trascinamento” (Pt):
Ptot = Pp + Pt = Pp + K ∙ µVL/s2
dove
- Ptot = pressione totale
- Pp = pressione della pompa idraulica
- Pt = pressione di trascinamento
- K = coefficiente costante (» 5)
- µ = viscosità del fluido
- V = velocità
- L = lunghezza delle superfici in movimento
- s = distanza tra le superfici
La pressione di trascinamento, soprattutto in caso di accoppiamenti ristretti, a volte può essere superiore a quella generata dalla pompa del circuito causando un rapido e prematuro danneggiamento della guarnizione.
Durante l’esercizio l’elemento di tenuta può essere soggetto a continue variazioni di pressione che, anche se per brevi periodi, spesso raggiungono valori molto elevati.
Questi carichi aggiuntivi, che devono esser presi in considerazione prima della corretta scelta del sistema di tenuta, espongono la guarnizione ad un elevato stress operativo e richiedono una notevole capacità e rapidità di risposta della stessa.
Bassa pressione (minore di 50 bar)
La bassa pressione è una delle situazioni più critiche per un buon funzionamento del sistema di tenuta ed è la fase in cui si hanno i maggiori problemi di perdite. In questa condizione, infatti, i labbri di tenuta non sono sufficientemente energizzati dal fluido ed il film d’olio che s’interpone tra il labbro della guarnizione e la superficie dinmica raggiunge uno spessore elevato.
La scelta del giusto profilo e materiale della tenuta può ridurre notevolmente i rischi di perdite in questa situazione.
Pressione Media (50-150 bar)
Il campo di pressioni tra i 50 e i 150 bar è uno fra i più favorevoli e, in queste condizioni, quasi tutti i tipi di guarnizioni garantiscono tenute efficaci, anche se con durata variabile in funzione del materiale con le quali sono state fabbricate.
Alta pressione (oltre 150 bar)
In condizioni di alta pressione o in presenza di elevati picchi, le guarnizioni normalmente garantiscono tenute efficaci: è la pressione del fluido, infatti, che energizza i labbri di tenuta garantendo una buona tenuta. Per contro però, l’alta pressione riduce la vita in esercizio del sistema di tenuta. In queste condizioni di lavoro si riscontrano fenomeni di usura e di estrusione che causano danni prematuri alla guarnizione. Per questo motivo la scelta dei materiali diventa di fondamentale importanza per limitare i danni da usura e da estrusione.
