Principi de visió general i de segellat de O-ring
El segell de goma O-Ring es coneix com a anell O, que és un anell de goma amb una secció transversal circular. L’anell O és el segell més utilitzat en sistemes hidràulics i pneumàtics. O-Ring té un bon rendiment de segellat i es pot utilitzar tant per a segellat estàtic com dinàmic; No només es pot utilitzar sol, sinó que també és un component bàsic de molts dispositius de segellat combinats. El seu interval d'aplicacions és molt ampli. Si el material està seleccionat correctament, pot complir els requisits de diversos suports i diverses condicions de moviment.
O-Ring és un segell d'extrusió. El principi bàsic de treball del segell d’extrusió és confiar en la deformació elàstica del segell per crear pressió de contacte a la superfície de contacte de segellat. Si la pressió de contacte és superior a la pressió interna del medi segellat, no es produirà fuites, en cas contrari es produirà fuites.
(Ii) Taxa de compressió i quantitat d’estiraments
O-Ring és un segell d'extrusió típic. La velocitat de compressió i la quantitat d’estirament del diàmetre de la secció de l’anell O són el principal contingut del disseny del segell, que té una importància important per al rendiment de segellat i la vida útil. L’efecte de segellat de l’anell O depèn en gran mesura de la concordança correcta de la mida de l’anell O i de la mida de la ranura, formant una compressió raonable i una quantitat d’estirament de l’anell de segellat.
2.1. Velocitat de compressió
La velocitat de compressió W s’expressa generalment per la fórmula següent:
W=(d0-h)/d0 ×100%
On d0 ----- el diàmetre transversal de l'anell O en estat lliure (mm);
H ------ La distància entre la part inferior de la ranura O i la superfície segellada (profunditat de ranura), és a dir, l'alçada de la secció de l'anell O després de la compressió (mm)
En seleccionar la taxa de compressió de l’anell O, s’han de tenir en compte els tres aspectes següents:
1. Hi ha d’haver prou àrea de contacte de segellat;
2. La força de fricció ha de ser el més petita possible;
3. Intenteu evitar la deformació permanent.
No és difícil trobar dels factors anteriors que siguin contradictoris entre ells. Una gran velocitat de compressió pot obtenir una gran pressió de contacte, però una taxa de compressió excessivament gran augmentarà sens dubte la fricció lliscant i la deformació permanent. Si la velocitat de compressió és massa petita, la fuga pot ser causada per la desaparició d’una part de la quantitat de compressió a causa de l’error de coaxialitat de la ranura de segellat i l’error de l’anell O que no compleix els requisits. Per tant, a l’hora de seleccionar la taxa de compressió de l’anell O, s’han de pesar diversos factors. Generalment, la taxa de compressió dels segells estàtics és superior a la dels segells dinàmics, però el seu valor extrem hauria de ser inferior al 25%, en cas contrari, l’estrès de compressió es relaxarà significativament, cosa que provocarà una deformació permanent excessiva, especialment greu en condicions d’alta temperatura.
La selecció de la velocitat de compressió W de l’anell O ha de tenir en compte les condicions d’ús, els segells estàtics o els segells dinàmics; Els segells estàtics es poden dividir en segells radials i segells axials; La bretxa de fuites dels segells radials (o segells estàtics cilíndrics) és la bretxa radial, i la bretxa de fuites dels segells axials (o segells estàtics del pla) és la bretxa axial. Els segells axials es divideixen en dues situacions: la pressió interna i la pressió externa segons si el medi de pressió actua sobre el diàmetre interior o el diàmetre exterior de l’anell O. La pressió interna augmenta l’estirament i la pressió externa redueix l’estirament inicial de l’anell O. Per a les diferents formes esmentades de segells estàtics, la direcció del medi de segellat que actua a l’anell O és diferent, de manera que el disseny pre-pressió també és diferent. Per a segells dinàmics, cal distingir si es tracta d’un segell de moviment recíproc o un segell de moviment rotatiu.
1. Segell estàtic: el dispositiu de segell estàtic cilíndric és el mateix que el dispositiu de segell recíproc, i W =10% ~ 15% s'utilitza generalment; El dispositiu de segell estàtic del pla pren w =15%~ 30%.
2. Per a segells dinàmics, es pot dividir en tres casos; El moviment recíproc generalment pren w =10%~ 15%. En seleccionar la velocitat de compressió per a segells de moviment rotatiu, cal tenir en compte l'efecte de calor de Joule. En general, el diàmetre interior de l’anell O per al moviment rotatiu és del 3%-5%més gran que el diàmetre de l’eix, i la velocitat de compressió del diàmetre exterior és W =3%-8%. Per als anells O utilitzats en moviment de baixa fricció, per tal de reduir la resistència a la fricció, es selecciona una taxa de compressió més petita, és a dir, w =5%-8%. A més, també s’ha de tenir en compte l’expansió de materials de cautxú causats pel medi i la temperatura. Normalment, fora de la deformació de compressió donada, la taxa d’expansió màxima admissible és del 15%. Superar aquest rang indica que la selecció del material és inapropiada i que s’han d’utilitzar altres materials o s’han d’utilitzar o s’han de corregir la taxa de deformació de compressió donada.
2,2 quantitat d’estirament
Les anelles O generalment tenen una certa quantitat d’estiraments després d’haver-se instal·lat a la ranura de segellat. Igual que la taxa de compressió, la quantitat d’estiraments també té un gran impacte en el rendiment de segellat i la vida útil de l’anell O. Una gran quantitat d’estiraments no només farà que l’anell O sigui difícil d’instal·lar, sinó que també reduirà la velocitat de compressió a causa del canvi en el diàmetre de la secció D0, que provocarà fuites. La quantitat d’estirament A es pot expressar amb la fórmula següent:
=(d+d0)/(d1+d0)
On d ----- Diàmetre de l'eix (mm); D1 ---- O-Ring Diàmetre interior (mm).
El rang de la quantitat d’estirament és de l’1%-5%. La taula proporciona el valor recomanat de la quantitat d’estirament O-Ring. Segons la mida del diàmetre de l’eix, es pot seleccionar la quantitat d’estirament de l’anell O segons la taula. El rang preferit de la velocitat de compressió i la quantitat d’estirament de l’anell O