Panoramica e principio di sigillatura dell'o-ring O
La guarnizione in gomma O-ring viene definita O-ring, che è un anello di gomma con una sezione circolare. L'O-ring è il sigillo più utilizzato nei sistemi idraulici e pneumatici. O-ring ha buone prestazioni di tenuta e può essere utilizzato sia per la tenuta statica che per la tenuta dinamica; Non può essere usato solo da solo, ma è anche un componente di base di molti dispositivi di tenuta combinati. La sua gamma di applicazioni è molto ampia. Se il materiale è correttamente selezionato, può soddisfare i requisiti di vari media e varie condizioni di movimento.
L'o-ring è un sigillo di estrusione. Il principio di lavoro di base del sigillo di estrusione è fare affidamento sulla deformazione elastica del sigillo per creare pressione di contatto sulla superficie di contatto di tenuta. Se la pressione di contatto è maggiore della pressione interna del mezzo sigillato, non si verificheranno perdite, altrimenti si verificheranno perdite.
(Ii) Tasso di compressione e quantità di stretching
L'o-ring è un tipico sigillo di estrusione. La velocità di compressione e la quantità di allungamento del diametro della sezione trasversale dell'O-ring sono il contenuto principale del design del sigillo, che sono di grande significato per le prestazioni di sigillatura e la durata di servizio. Il buon effetto di tenuta dell'o-ring dipende in gran parte dalla corretta corrispondenza della dimensione dell'o-ring e dalla dimensione della scanalatura, formando una compressione ragionevole e una quantità di allungamento dell'anello di tenuta.
2.1. Tasso di compressione
Il tasso di compressione W è generalmente espresso dalla seguente formula:
W=(d0-h)/d0 ×100%
Dove d0 ----- Il diametro della sezione trasversale dell'O-ring nello stato libero (mm);
H ------ La distanza tra il fondo della scanalatura O-ring e la superficie sigillata (profondità della scanalatura), cioè l'altezza della sezione trasversale dell'o-ring dopo la compressione (mm)
Quando si seleziona il tasso di compressione dell'o-ring, dovrebbero essere considerati i seguenti tre aspetti:
1. Ci deve essere abbastanza area di contatto di tenuta;
2. La forza di attrito dovrebbe essere il più piccola possibile;
3. Cerca di evitare la deformazione permanente.
Dai fattori di cui sopra non è difficile scoprire che sono contraddittori l'uno con l'altro. Un grande tasso di compressione può ottenere una grande pressione di contatto, ma un tasso di compressione eccessivamente elevato aumenterà senza dubbio l'attrito scorrevole e la deformazione permanente. Se il tasso di compressione è troppo piccolo, la perdita può essere causata dalla scomparsa di parte della quantità di compressione a causa dell'errore di coassialità del solco di tenuta e dell'errore dell'o-ring che non soddisfa i requisiti. Pertanto, quando si seleziona il tasso di compressione dell'o-ring, è necessario valutare vari fattori. In generale, il tasso di compressione dei sigilli statici è maggiore di quello dei sigilli dinamici, ma il suo valore estremo dovrebbe essere inferiore al 25%, altrimenti lo stress da compressione sarà significativamente rilassato, il che causerà un'eccessiva deformazione permanente, particolarmente grave in condizioni di alta temperatura.
La selezione del tasso di compressione W dell'O-ring dovrebbe tenere conto delle condizioni di utilizzo, dei sigilli statici o delle tenute dinamiche; Le guarnizioni statiche possono essere divise in guarnizioni radiali e guarnizioni assiali; Lo spazio di dispersione delle guarnizioni radiali (o guarnizioni statiche cilindriche) è lo spazio radiale e lo spazio di dispersione delle guarnizioni assiali (o guarnizioni statiche piane) è lo spazio assiale. Le guarnizioni assiali sono divise in due situazioni: pressione interna e pressione esterna in base al fatto che il mezzo di pressione agisca sul diametro interno o sul diametro esterno dell'o-ring. La pressione interna aumenta lo stretching e la pressione esterna riduce lo stretching iniziale dell'o-ring. Per le diverse forme di guarnizioni statiche sopra menzionate, la direzione del mezzo di tenuta che agisce sull'o-ring è diversa, quindi anche il design pre-pressione è diverso. Per i sigilli dinamici, è necessario distinguere se si tratta di una tenuta di movimento alternativa o di una guarnizione del movimento rotante.
1. Sigillo statico: il dispositivo di tenuta statica cilindrica è lo stesso del dispositivo di tenuta alternativo e W =10% ~ 15% viene generalmente utilizzato; Il dispositivo di sigillo statico piano prende w =15%~ 30%.
2. Per sigilli dinamici, può essere diviso in tre casi; Il movimento alternativo generalmente prende w =10%~ 15%. Quando si seleziona la velocità di compressione per le guarnizioni del movimento rotante, è necessario prendere in considerazione l'effetto di calore Joule. In generale, il diametro interno dell'o-ring per il movimento rotante è più grande del 3%-5%del diametro dell'albero e il tasso di compressione del diametro esterno è W =3%-8%. Per gli O-ring utilizzati nel movimento a bassa frizione, al fine di ridurre la resistenza di attrito, è generalmente selezionato un tasso di compressione inferiore, cioè w =5%-8%. Inoltre, deve essere considerata anche l'espansione dei materiali di gomma causati dalla media e la temperatura. Di solito, al di fuori della deformazione di compressione data, il tasso di espansione massimo consentito è del 15%. Il superamento di questo intervallo indica che la selezione del materiale è inappropriata e che devono essere utilizzati altri anelli O-anelli dei materiali, oppure il tasso di deformazione di compressione indicata deve essere corretto.
2.2 Importo di stretching
Gli O-ring generalmente hanno una certa quantità di allungamento dopo essere stati installati nella scanalatura di sigillatura. Come il tasso di compressione, la quantità di stretching ha anche un grande impatto sulle prestazioni di sigillatura e sulla durata dell'O-ring. Una grande quantità di allungamento non solo renderà difficile l'installazione dell'O-ring, ma ridurrà anche il tasso di compressione a causa della variazione del diametro della sezione trasversale D0, che causerà perdite. La quantità di allungamento A può essere espressa dalla seguente formula:
=(d+d0)/(d1+d0)
Dove d ----- diametro dell'albero (mm); D1 ---- Diametro interno dell'o-ring (mm).
L'intervallo dell'importo di allungamento è dell'1%-5%. La tabella fornisce il valore raccomandato dell'importo di stretching O-ring. In base alle dimensioni del diametro dell'albero, la quantità di allungamento dell'o-ring può essere selezionata in base alla tabella. L'intervallo preferito del tasso di compressione e la quantità di stretching dell'o-ring O