Brtva
1. O-prsten
2. Podloška od vlakana
3. Papirna plosnata brtva
4. Plosnata brtva za glavu motora.
Brtva ima zadatak da spriječava da između dva funkcionalno razdvojena prostora dođe do toka medija (fluid) iz jednog prostora u drugi. Brtve moraju ograničiti gubitke zbog propusnosti u takvoj mjeri da budu u potpunosti zadovoljeni zahtjevi u pogledu sigurnosti, a da pri tome omogućuju ekonomski povoljna konstruktivna rješenja. Prema namjeni brtve moraju ispunjavati sljedeće zahtjeve i svojstva: nepropusnost (radi smanjenja eventualnih gubitaka); pogonska sigurnost (greškama nastaju gubici prekidom rada); vijek trajanja; rastavljivost; gubitak snage (gubitkom medija ili trenjem); utjecaj na medij (medij neizložen promjenama); mehanička svojstva; propusnost plinova; toplinska vodljivost. [1]
Za materijale iz kojih se izrađuju brtve važna su sljedeća svojstva: mehanička, tarna, otpornost na kemijske utjecaje, nepropusnost, toplinska rastezljivost, postojanost na određene temperature, obradivost, otpornost na eroziju. Brtve se izrađuju iz slijedećih materijala: papir i karton, koža, kudelja, juta, pamuk, biljna vlakna, vlakna drveta, pluto, klobučina, vulkanfiber, vuna od troske, azbest, guma, umjetne smole, grafit, umjetni ugljen, metali, sinterirani i umjetni materijali. Možemo razlikovati brtvljenje nerastavljivih, uvjetno rastavljivih i rastavljivih spojeva. Kod brtvljenja nerastavljivih spojeva, rastavljanje se može postići samo razaranjem spoja, dok kod uvjetno rastavljivih spojeva rastavljanje se postiže samo pomoću jednog od dijelova u spoju. [2]
Zavareni spojevi kod kojih zavari prenose sile su različiti oblici zavara cijevi i zavarenih spojeva, koje najčešće ne ubrajamo u brtvljenje nego u nerastavljivo spajanje.
Brtvljenje uvaljivanjem nerastavljivo je poprečno uprešavanje. Brtvi se tako da se proširivanjem cijevi uvaljivanjem dobivaju visoki pritisci na naležnim površinama i dobro nalijeganje koje brtvi.
Brtvljenje uzdužnim prešanjem ostvaruje se uprešavanjem čahure od čelika u dijelove koji se brtve. Ova vrsta brtvljenja upotrebljava se za brtvljenje visokotlačnih turbina.
Brtvljenje možemo izvesti i pomoću masa (kit) za brtvljenje, koji nanesen na naležne površine stvara neku vrstu plosnate brtve. Najčešće se upotrebljava manganski kit, silikonski kaučuk u obliku paste ili umjetni lakovi , koji se koriste za brtvljenje dijelova kućišta.
U ovu skupinu brtvi spadaju plosnate i profilne brtve koje mogu biti meke, izrađene od više materijala, tvrde, a može se brtviti i bez brtvi s nalijeganjem brtvljenih površina koje naliježu jedna na drugu.
Plosnate brtve su male, ali jednake debljine i moraju imati svojstvo da se prešanjem deformiraju i opružno djeluju na površine tlačenja. Možemo razlikovati tzv. meke brtve koje se izrađuju od papira, kartona, azbesta, gume, te tzv. tvrde brtve koje se ugrađuju iz metala kao što su: olovo, aluminij, meki bakar, čelik.
Za razliku od plosnatih brtvi kod kojih tlak djeluje na određenu površinu, kod profilnih brtvi tlak se koncentrira na relativno malu površinu, zavisno od opterećenja. Ovu vrstu brtvi možemo podijeliti na brtve s pretežno elastičnim deformacijama i brtve s pretežno plastičnim deformacijama. Brtve s pretežno elastičnim deformacijama možemo podijeliti na meke profilne brtve, koje se izrađuju od gume ili azbesta, te tvrdoprofilne brtve (s utorom u prirubnici), kao što je na primjer O-prsten.
Dinamičke brtve vrše dodirno brtvljenje strojnih dijelova koji se okreću ili se kreću linijski. U odnosu na glavne putove mogućeg prolaza medija, zavisno od relativnog gibanja između cilindričnih radijalnih površina, brtve možemo podijeliti na:
- Glavno brtvljenje na cilindričnoj brtvenoj površini; brtva stoji, a relativno gibanje je između vratila i brtve (primarno brtvljenje je prema vratilu, a sekundarno prema kućištu)
- Glavno brtvljenje na radijalnoj brtvenoj površini; brtva se okreće zajedno s vratilom, relativno gibanje je između brtve i kućišta (primarno je brtvljenje prema kućištu, a sekundarno prema vratilu)
Primarno brtvljenje mora osigurati nepropusnost između površina velike relativne brzine, a sekundarno djeluje gotovo mirno.
Pritezanjem vijaka dobivamo na prirubnici silu koja dovodi do aksijalnog naprezanja, pa se deformabilnošću, odnosno plastičnom deformacijom brtvila dobiva radijalni tlak brtvljenja, koji smanjuje zračnost između brtvila i prirubnice, i brtvila i kućišta, na mjeru potrebnu za brtvljenje. Da brtveni medij ne bi izlazio potrebno je da tlak brtvljenja bude veći od tlaka medija koji se brtvi. Meka brtvila izrađuju se od pletenog ili motanog konopca, prstenova kvadratnog ili okruglog presjeka, kudelje, pamuka, azbesta, klobučine, pluta, kože, gume ili umjetnih materijala ili mogu biti izrađena u kombinaciji metalnih i nemetalnih materijala.
Prilikom ugradnje brtve, daje se određeno predopterećenje. Pogonskim tlakom dolazi do nalijeganja brtve na vratilo ili prirubnicu. Primjer su manšete za brtvljenje koje mogu biti: u obliku šešira, u obliku lonca, manšete za brtvljenje vratila, manšete s utorom, manšete u obliku strehe ili manšete s usnicama. Primjer su i O-prsten, te OV-prsten.
Brtvila postojanog oblika sastoje se ili od prorezanih prstena s opružnim djelovanjem prema unutra, bilo od opružnih, djelovanjem prema vani (klipni prstenovi) ili od višedijelnih oprugom držanih segmenata. Upotrebljavamo ih kod teških uvjeta rada, odnosno kod visokih temperatura i tlaka, te velikih brzina.
Kod ove vrste brtvi, brtvena površina je u ravnini okomitoj na os vrtnje, a ne na okomitoj površini vratila. Namijenjene su isključivo rotirajućim strojnim dijelovima, pretežno za brtvljenje tekućine na temperaturama do 200 ºC. Upotrebljavaju se kod centrifugalnih pumpi, zupčastih pumpi, bubnjeva za sušenje, mješalica.
Kod ovih brtvi u pogonskom stanju ne dolazi do dodira između brtvenih površina, koje se okreću i onih koji stoje, a pri tome postoji određena zračnost. Ove brtve upotrebljavaju se tamo gdje se javljaju velike relativne brzine, koje bi kod primjene dodirnih brtvi izazvale veliko trenje i trošenje. Bezdodirne brtve sa zračnošću možemo podijeliti na aksijalne i radijalne bezdodirne brtve sa zračnošću, a razlikuju se samo položajem ravnine zračnosti. Primjer su aksijalna i radijalna labirintna brtva.
Za potpuno brtvljenje (posebno brtvljenje otrovnih medija) upotrebljava se tekućina kao sredstvo za zatvaranje prolaza medija koji se brtvi. Za brtvljenje pomoću vodenog prstena upotrebljava se za stvaranje potrebnog tlaka centrifugalna sila. Razina tekućine postavlja se u zavisnosti od razine tlaka. Zračnost može biti relativno velika. U stanju mirovanja potrebne su pomoćne brtve.
Prema obliku membranske brtve možemo podijeliti na:
- Valovite cijevi, izrađene od tvrdih materijala, upotrebljavaju se za brtvljenje zapornih organa (ventila);
- Plosnate ravne i valovite membranske brtve, izrađuju se od gume i upotrebljavaju kod membranskih pumpi i manometara. Ove brtve imaju često pored funkcije brtvljenja i funkciju klipa;
- Pregibne membrane upotrebljavaju se u području hidrauličke i regulacione tehnike, a izrađene su od perbunana. [3]
- ↑ [1] "Brtve" www.unizd.hr, 2012.
- ↑ [2][mrtav link] "Brtveni materijali" www.univerzal.hr, 2012.
- ↑ [3] Arhivirano 2013-07-18 na Wayback Machine-u "Pneumatika i hidraulika" Radoslav Korbar, Veleučilište u Karlovcu, www.vuka.hr, 2007.