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Selección del tamaño de la junta tórica
Encuentre el tamaño de junta tórica estándar adecuado según la norma ISO 3601 para aplicaciones de pistón, vástago o sello frontal. Obtenga las dimensiones de la ranura, el porcentaje de compresión y el estiramiento al instante.
Resultados
Secciones transversales según la norma ISO 3601
| CS (mm) | Serie AS568 | Tolerancia CS | Rango típico de diámetro interior | Profundidad de ranura (20% de apriete) | Ancho de ranura |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.78 | -0XX | ±0,08 | 1–25 milímetros | 1.42 | 2.50 |
| 2.62 | -1XX | ±0,09 | 9–76 milímetros | 2.10 | 3.60 |
| 3.53 | -2XX | ±0,10 | 15–133 milímetros | 2.82 | 4.80 |
| 5.33 | -3XX | ±0,13 | 19–267 milímetros | 4.26 | 7.15 |
| 6.99 | -4XX | ±0,15 | 50–292 milímetros | 5.59 | 9.40 |
Compresión de la junta tórica
El apriete es la compresión diametral de la sección transversal de la junta tórica al instalarse en la ranura. Crea la tensión inicial de contacto del sello.
- Sellos dinámicos (pistón/vástago): se recomienda un apriete del 10–20%
- Sellos estáticos (cara/brida): se recomienda un apriete del 15–30%
Dimensiones de la ranura
El ancho de la ranura debe permitir que la junta tórica se expanda lateralmente cuando se aprieta, además de adaptarse a la expansión térmica y al hinchamiento.
Estiramiento y compresión
En los sellos de pistón, la junta tórica se estira sobre el pistón. En los sellos de vástago, se comprime en la ranura del orificio.
- Estiramiento máximo: 5% (elastómeros estándar), 3% (PTFE, compuestos duros)
- Compresión máxima: 3% del diámetro interior
Objetivo: Diámetro exterior de la junta tórica ≈ diámetro interior = 50 mm
ID requerido = 50 − 2 × 3,53 = 42,94 mm
DI estándar más cercano: 42,86 milímetros → DE = 42,86 + 2 × 3,53 = 49,92 mm
Profundidad de ranura (apretón 20%) = 3,53 × 0,80 = 2,82 milímetros
Ancho de ranura = 3,53 × 1,35 = 4,77 milímetros
Diámetro del fondo de la ranura* = 50 − 2 × 2,82 = 44,36 mm
Estiramiento = (44,36 − 42,86) / 42,86 × 100 ≈ 3.5% ✓ (dentro del límite del 5%)
*suponiendo que el DE del pistón ≈ el alesaje; reste la holgura pistón-alesaje del DE del pistón para obtener el diámetro exacto del fondo de la ranura
⚠️ Nota: Verifique siempre la relación de llenado de la ranura (volumen de la junta tórica vs. volumen de la ranura). La junta tórica debe llenar entre el 70 y el 85 % de la ranura. Un llenado insuficiente causa inestabilidad; un llenado excesivo impide la expansión térmica y provoca extrusión.
ℹ️ Consejo: Para presiones superiores a 3,5 MPa (estática) o 7 MPa (dinámica), añada un anillo de respaldo en el lado de baja presión para evitar la extrusión de la junta tórica en el espacio.
Siga estos pasos:
- Identifique la aplicación: sello de pistón, sello de vástago o sello frontal (axial)
- Determine el diámetro: diámetro interior del cilindro (pistón) o diámetro del eje (vástago)
- Elija la sección transversal (CS): mayor CS para presiones más altas y diámetros más grandes. CS de 3.53 mm es el tamaño de uso general más común
- Encuentre el DI estándar: para sellos de pistón, DI = diámetro del cilindro − 2×CS. Para sellos de vástago, DI ≈ diámetro del vástago. Seleccione el tamaño estándar más cercano según ISO 3601
- Verifique el aplastamiento (squeeze): apunte a un 15–25% (estático) o 10–20% (dinámico)
- Compruebe el estiramiento: debe ser ≤5% del DI
El aplastamiento (squeeze) es el porcentaje de compresión de la sección transversal de la junta tórica en el alojamiento:
% de aplastamiento = (CS − altura comprimida) / CS × 100
Crea la tensión de contacto inicial necesaria para el sellado. Directrices:
- 10–20% para sellos dinámicos (pistón/vástago) — equilibra el sellado y la fricción
- 15–30% para sellos estáticos (frontal/brida) — mayor aplastamiento para mayor fiabilidad
- Muy poco aplastamiento → fugas, mal sellado
- Demasiado aplastamiento → fricción excesiva, calor, fallo en espiral, corta vida útil
El estiramiento ocurre cuando la junta tórica se instala en un diámetro de alojamiento mayor que su DI en estado libre. Efectos:
- Reduce la sección transversal — la CS se vuelve más delgada a medida que la junta tórica se estira, reduciendo el aplastamiento efectivo
- Aumenta la tensión — una mayor tensión interna acelera el envejecimiento
- Máx. 5% para la mayoría de los elastómeros (NBR, FKM)
- Máx. 3% para materiales duros/frágiles (encapsulados en PTFE, FFKM)
Por el contrario, la compresión (estiramiento negativo, DI mayor que el alojamiento) puede hacer que la junta tórica se pandee o se retuerza en el alojamiento.
Materiales comunes para juntas tóricas y sus aplicaciones:
- NBR (Nitrilo) — −40 a +120°C, excelente resistencia al aceite, el más común
- FKM/Viton — −20 a +200°C, excelente resistencia química y al calor
- EPDM — −50 a +150°C, agua/vapor/líquido de frenos, NO apto para aceites
- Silicona (VMQ) — −60 a +200°C, grado alimentario, médico
- FFKM (Kalrez) — −25 a +325°C, resistencia química universal, costoso
- PTFE — −200 a +260°C, químicamente inerte, utilizado como encapsulado o anillos antiextrusión
Los anillos de respaldo (antiextrusión) evitan la extrusión de la junta tórica en la holgura entre las superficies acopladas bajo presión. Utilice anillos de respaldo cuando:
- Sello estático: presión > 3.5 MPa (500 psi)
- Sello dinámico: presión > 7 MPa (1000 psi) con junta tórica de 70 Shore A
- Grandes holguras: holgura diametral > 0.1 mm a baja presión, menor a alta presión
Coloque un anillo de respaldo en el lado de baja presión. Para presión bidireccional, utilice dos anillos de respaldo (uno a cada lado). El PTFE es el material estándar para los anillos de respaldo.
Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un equilibrador portátil de dos canales y analizador de vibraciones para el equilibrado de rotores in situ.
Instrumentos y software de equilibrado de campo profesionales. Utilizados en más de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero de análisis de vibraciones y fundador y director ejecutivo de Vibromera. Desde hace más de 15 años equilibra equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrifugadoras, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y utilizar solo, in situ, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el montaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el equilibrado en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos de equilibrado difíciles y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
