Znajomość gumy typu O-ring (I)

Znajomi, którzy znają SY-PARTS, wiedzą, że SY-PARTS nie tylko produkuje i sprzedaje części układu hamulcowego, takie jakgłówne cylindry hamulcowe, cylindry hamulcowe, główne cylindry sprzęgła, siłowniki sprzęgła, zaciski hamulcoweitp., ale także sprzedaje i dostosowujezestawy naprawczei kubki do tych produktów. Dzisiaj pokrótce przybliżymy wiedzę na temat oringów, które czasem można spotkać w zestawach naprawczych.

O-ringi, popularnie zwane O-ringami, to rodzaj pierścienia gumowego o przekroju kołowym. O-ringi są najczęściej stosowanymi uszczelnieniami w układach hydraulicznych i pneumatycznych. O-ringi mają doskonałe właściwości uszczelniające i mogą być stosowane w uszczelnieniach statycznych i dynamicznych. Można je stosować samodzielnie i stanowią także podstawowy element wielu kombinowanych urządzeń uszczelniających. Mają szeroki zakres zastosowań. Odpowiednio dobrany materiał potrafi dostosować się do wymagań różnych mediów i różnych warunków ruchu.

O-ringi są rodzajem uszczelek wytłaczanych. Podstawowa zasada działania uszczelki wytłaczanej polega na elastycznym odkształceniu uszczelki w celu wytworzenia nacisku kontaktowego na powierzchnię styku uszczelki. Jeśli nacisk kontaktowy jest większy niż ciśnienie wewnętrzne uszczelnianego płynu, nie nastąpi żaden wyciek; w przeciwnym razie nastąpi wyciek.

O-ringi są typowymi uszczelkami wytłaczanymi. Stopień ściskania i rozciąganie średnicy przekroju poprzecznego pierścienia O-ring stanowią podstawowe elementy konstrukcji uszczelnienia i mają ogromne znaczenie dla wydajności uszczelnienia i trwałości użytkowej. Dobre działanie uszczelniające O-ringów zależy w dużej mierze od dokładnego dopasowania rozmiaru O-ringu i rozmiaru rowka, aby uzyskać rozsądne ściskanie i rozciąganie uszczelki.

Stopień sprężania W jest zwykle wyrażany następującym wzorem:

W=(d0-h)/d0 × 100%.

Gdzied0jest średnicą przekroju poprzecznego pierścienia uszczelniającego w stanie wolnym (mm);

h to odległość pomiędzy dnem rowka O-ringu a powierzchnią uszczelnianą (głębokość rowka), tj. wysokość przekroju poprzecznego pierścienia O-ring po ściśnięciu (mm).

Wybierając stopień sprężania pierścienia typu O-ring, należy wziąć pod uwagę trzy następujące aspekty:

①.Musi być wystarczająca powierzchnia styku uszczelniającego;

②.Tarcie powinno być tak niskie, jak to możliwe;

③.W miarę możliwości należy unikać trwałych odkształceń.

Nietrudno zauważyć, że pomiędzy powyższymi czynnikami zachodzą sprzeczności.

Duży stopień sprężania może spowodować większy nacisk styku, ale zbyt duży stopień sprężania niewątpliwie zwiększy tarcie ślizgowe i spowoduje trwałe odkształcenie. Jeśli stopień sprężania jest zbyt mały, możliwe jest, że część stopnia sprężania zniknie z powodu błędu współosiowości rowka uszczelniającego i błędu pierścienia uszczelniającego, który nie spełnia wymagań, powodując wyciek. Dlatego przy wyborze stopnia kompresji pierścienia typu O-ring należy wziąć pod uwagę różne czynniki. Ogólnie rzecz biorąc, stopień ściskania uszczelnienia statycznego jest wyższy niż uszczelnienia dynamicznego, ale jego wartość graniczna powinna być mniejsza niż 25%, w przeciwnym razie naprężenia ściskające zostaną znacznie złagodzone, co spowoduje nadmierne trwałe odkształcenie, co jest szczególnie poważne w przypadku warunkach wysokiej temperatury.

Dobór stopnia sprężania W pierścienia typu O-ring powinien opierać się na warunkach zastosowania, niezależnie od tego, czy jest to uszczelnienie statyczne, czy uszczelnienie dynamiczne. Uszczelnienia statyczne można dalej podzielić na uszczelnienia promieniowe i uszczelnienia osiowe. Szczelina przeciekowa uszczelek promieniowych (lub uszczelek statycznych cylindrycznych) należy do szczeliny promieniowej, natomiast szczelina uszczelek osiowych (lub uszczelek statycznych płaskich) należy do szczeliny osiowej. Uszczelnienia osiowe dzielą się na dwie sytuacje: ciśnienie wewnętrzne i ciśnienie zewnętrzne, w zależności od tego, czy medium pod ciśnieniem oddziałuje na wewnętrzną, czy zewnętrzną średnicę O-ringu. Ciśnienie wewnętrzne zwiększy wydłużenie O-ringu, podczas gdy ciśnienie zewnętrzne zmniejszy początkowe wydłużenie O-ringu.

Dla różnych typów uszczelek statycznych wymienionych powyżej, środek uszczelniający ma różne kierunki działania na O-ring, dlatego też inna jest konstrukcja napięcia wstępnego. W przypadku uszczelnień dynamicznych konieczne jest również rozróżnienie pomiędzy uszczelnieniem posuwisto-zwrotnym i uszczelnieniem obrotowym.

①．W przypadku stosowania uszczelnienia statycznego: Cylindryczne urządzenie uszczelniające statyczne jest takie samo jak urządzenie uszczelniające poruszające się ruchem posuwisto-zwrotnym i zazwyczaj przyjmuje W=10% ~ 15%; płaskie urządzenie uszczelniające statyczne pobiera W=15%~30%.

②.W przypadku stosowania uszczelnień dynamicznych:

- W przypadku ruchu posuwisto-zwrotnego wybierz stopień ucisku (W) od 10% do 15%.

- W przypadku uszczelnień ruchu obrotowego należy wziąć pod uwagę efekt cieplny Joule'a i zastosować pierścień typu O-ring o średnicy wewnętrznej 3%-5% większej niż średnica wału i stopniu sprężania (W) średnicy zewnętrznej wynoszącym 3%{{5 }}%.

- W przypadku ruchu o niskim tarciu wybierz stopień ściskania 5%-8%, aby zmniejszyć opór tarcia i uwzględnij rozszerzanie się materiału pod wpływem medium i temperatury, przy maksymalnym dopuszczalnym współczynniku rozszerzania wynoszącym 15%.

Przekroczenie tego zakresu oznacza, że ​​dobór materiału jest niewłaściwy i należy zastosować oringi z innego materiału lub skorygować zadany stopień odkształcenia przy ściskaniu.

Po zamontowaniu pierścienia uszczelniającego w rowku uszczelniającym, zazwyczaj ulega on pewnemu rozciągnięciu. Podobnie jak stopień sprężania, wielkość rozciągnięcia ma ogromny wpływ na skuteczność uszczelnienia i żywotność pierścienia uszczelniającego. Duże rozciągnięcie nie tylko utrudni montaż O-ringu, ale także zmniejszy stopień sprężania poprzez zmianę średnicy przekroju poprzecznego d0, co może spowodować nieszczelność.

Rozciągnięcie a można wyrazić za pomocą następującego wzoru: =(d+d0)/(d1+d0)

Gdzied to średnica wału (mm) id1to wewnętrzna średnica pierścienia uszczelniającego (mm).

Zakres rozciągnięcia wynosi 1%-5%. W tabeli przedstawiono zalecane wartości rozciągnięcia O-ringu. W zależności od średnicy wału wielkość rozciągnięcia O-ringu można dobrać zgodnie z tabelą.

Zakres stopnia ściskania i rozciągania O-ringu:

Zależność pomiędzy twardością różnych materiałów gumowych typu O-ring a ciśnieniem roboczym:

Uwaga: Ciśnienie robocze ruchu obrotowego zwykle nie przekracza {{0}},4 Mpa, a twardość dobiera się na poziomie (70±5) stopni; jeżeli przekracza 0,4 Mpa, należy zaprojektować specjalne urządzenie uszczelniające.

Japonia JISB 2406-1991zalecany maksymalny luz uszczelki O-ring/mm

USA SAE J120A-1968zalecany maksymalny luz uszczelki O-ring/mm

Zależność pomiędzy średnicą pierścienia uszczelniającego i prędkością wału

Zależność pomiędzy twardością gumy NBR a odpornością na ciśnienie

Uwaga: Wykończenie rowków i chropowatość powierzchni stykowej mają wpływ na skuteczność i trwałość uszczelnienia.

Zastrzeżenie: Informacje pochodzą z Internetu. Naszym celem jest szerzenie wiedzy motoryzacyjnej. W przypadku jakichkolwiek naruszeń prosimy o kontakt z redakcją w celu ich usunięcia.