A vedação dinâmica refere-se à capacidade de um retentor de óleo de impedir o vazamento de fluido operacional através do eixo durante seu movimento e após atingir o regime normal de funcionamento. Esse processo ocorre devido a interações específicas entre o fluido, o lábio de vedação e o eixo.
Funções essenciais do fluido na Vedação Dinâmica
No ponto de contato do lábio do retentor com o eixo, o fluido desempenha duas funções essenciais:
1. Lubrificação e resfriamento do lábio de vedação
O aumento da rotação do eixo gera maior atrito, levando a um aumento localizado da temperatura na área vedada. Isso pode resultar na degradação prematura do lábio e na redução da vida útil do retentor. Dessa forma, a qualidade e a quantidade do lubrificante são fundamentais, pois além de reduzir o atrito, o lubrificante atua como agente de resfriamento.
2. Geração de estanqueidade pela tensão superficial do fluido
O fluido forma uma película na interface entre o lábio e o eixo, bloqueando a passagem do fluido de trabalho. Para que essa película se estabeleça adequadamente, é necessário que existam condições apropriadas de lubrificação, as quais são determinadas pelo desempenho dos materiais e pelas condições operacionais, sendo a velocidade de rotação do eixo um fator crítico.
Mecanismo de vedação do lábio
A vedação do lábio no contato com o eixo é influenciada por diversos fatores, incluindo:
- Matéria-prima e o design do lábio de vedação;
- A interferência do lábio com o eixo;
- O acabamento superficial do eixo;
- A presença de partículas no fluido, que podem se acumular entre o lábio e o eixo.
O design do lábio é um aspecto exclusivo do fabricante do retentor, podendo ser modificado conforme a matéria-prima, o tamanho, a geometria e a aplicação do retentor. Os parâmetros essenciais a serem considerados incluem o comprimento do lábio, a espessura da membrana, a área de atuação da mola, o ângulo do lábio de vedação e a força radial exercida sobre o eixo.
A força radial gerada pelo lábio é distribuída ao longo do eixo conforme os ângulos do lábio, a ação da mola e a borda de vedação. A pré-carga da mola é ajustada com base nas dimensões do eixo, garantindo uma força radial ideal para formar a película e minimizar o desgaste da vedação. Portanto, é essencial respeitar as tolerâncias dimensionais do eixo ao selecionar e montar o retentor.
A distribuição da força radial também varia entre o lado do óleo e o lado do ar, sendo essa distribuição crucial para garantir um bom mecanismo de vedação.
O desempenho de uma vedação dinâmica depende da interação entre o lábio do retentor, o fluido de trabalho e o eixo rotativo. O controle adequado da lubrificação, o respeito às tolerâncias dimensionais e o design apropriado do retentor são fatores fundamentais para garantir a estanqueidade e a eficiência da vedação.
