Avant de pouvoir correctement sélectionner un dispositif d'étanchéité, il est important de comprendre les forces qui agissent sur ce dernier dans l'application. Tout d'abord, nous étudierons les forces dans un assemblage à brides où un joint est utilisé.
Forces agissant sur un joint
Dans un assemblage à brides, le joint est placé entre deux brides qui sont ensuite serrées ensemble avec des boulons, des goujons ou d'autres dispositifs de serrage.
Dans cet exemple, les boulons créent une charge de serrage, ou force du boulon, qui comprime le joint.
Une fois l'agent introduit dans le système, la pression interne générée va essayer de pousser le joint d'étanchéité et de séparer les brides. Cette force est appelée force hydrostatique finale. Si cette force dépasse celle du boulon, les brides se sépareront et le joint fuira ou éclatera.
La dernière force extérieure à prendre en compte est l'atmosphère. Autrement dit, que se passe-t-il hors de l'assemblage à brides ?
Forces agissant sur une garniture ou un assemblage hydraulique
Dans une garniture ou une application hydraulique, la force de compression est appliquée aux éléments d'étanchéité par un dispositif cylindrique appelé presse-étoupe.
Cette charge de compression amène les éléments d'étanchéité à se dilater radialement, ce qui crée alors une zone d'étanchéité entre la paroi de la boîte à garniture et l'arbre, la tige, une tige ou un piston.
Lorsque l'agent est introduit, cela peut également créer une expansion radiale supplémentaire sous la forme d'une charge hydrostatique, car il essaie de pousser les éléments d'étanchéité hors de la boîte à garniture.
Enfin, le mouvement de l'arbre doit être pris en considération. Le type de déplacement de l'arbre (rotatif ou alternatif) et sa vitesse se répercuteront directement sur le choix du dispositif d'étanchéité.
Forces agissant sur un joint de dilatation
Certains assemblages de brides nécessitent un joint de dilatation qui peut être utilisé pour contrer ou réduire les forces dynamiques indésirables dans le système.
Ces forces peuvent être des vibrations, des mouvements de torsion, de compression et d'allongement De plus, le joint de dilatation doit être capable de soutenir la pression positive ou négative (vide) du système.
Enfin, l'extérieur du joint de dilatation doit être conçu pour résister aux conditions extérieures, telles que l'huile, l'eau et l'exposition aux rayons ultra-violets.
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