Prehľad a princíp tesnenia O-krúžku
O-krúžok gumové tesnenie sa označuje ako O-krúžok, ktorý je gumovým krúžkom s kruhovým prierezom. O-krúžok je najčastejšie používaným tesnením v hydraulických a pneumatických systémoch. O-krúžok má dobrý tesniaci výkon a môže sa použiť na statické aj dynamické tesnenie; Môže sa používať nielen sám, ale je tiež základnou súčasťou mnohých kombinovaných tesniacich zariadení. Jeho aplikačný rozsah je veľmi široký. Ak je materiál správne vybraný, môže spĺňať požiadavky rôznych médií a rôzne podmienky pohybu.
O-krúžok je vytláčajúce tesnenie. Základným pracovným princípom vytláčacieho tesnenia je spoliehať sa na elastickú deformáciu tesnenia, aby sa vytvoril kontaktný tlak na tesniacich kontaktných povrchu. Ak je kontaktný tlak väčší ako vnútorný tlak utesneného média, nedôjde k úniku, inak dôjde k úniku.
Ii) Miera kompresie a výška napínania
O-krúžok je typické vytláčacie tesnenie. Miera kompresie a rozťahovacie množstvo prierezového priemeru O-krúžku sú hlavným obsahom dizajnu tesnenia, ktoré majú veľký význam pre tesniaci výkon a životnosť. Dobrý tesniaci účinok O-krúžku závisí prevažne od správneho porovnávania veľkosti O-krúžku a veľkosti drážky, čím sa vytvára primeraná kompresia a napínanie tesniaceho krúžku.
2.1. Kompresná rýchlosť
Miera kompresie W je zvyčajne vyjadrená nasledujúcim vzorcom:
W=(d0-h)/d0 ×100%
Kde D0 ----- prierez priemeru O-krúžku vo voľnom stave (mm);
H ------ Vzdialenosť medzi spodnou časťou drážky O-krúžku a utesnenou plochou (hĺbka drážky), to znamená výška prierezu O-krúžku po kompresii (mm)
Pri výbere rýchlosti kompresie O-krúžku by sa mali brať do úvahy nasledujúce tri aspekty:
1. Musí existovať dostatok tesniacich kontaktov;
2. Trecia sila by mala byť čo najmenšia;
3. Pokúste sa vyhnúť trvalej deformácii.
Z vyššie uvedených faktorov nie je ťažké nájsť, že sú v rozpore so sebou. Veľká miera kompresie môže získať veľký kontaktný tlak, ale nadmerne veľká miera kompresie nepochybne zvýši posuvné trenie a trvalú deformáciu. Ak je miera kompresie príliš malá, únik môže byť spôsobený zmiznutím časti kompresie v dôsledku chyby koaxiality tesniacich drážok a chyba O-krúžku, ktorý nespĺňa požiadavky. Preto pri výbere rýchlosti kompresie O-krúžku by sa mali zvážiť rôzne faktory. Miera kompresie statických tesnení je vo všeobecnosti vyššia ako miera dynamických tesnení, ale jeho extrémna hodnota by mala byť nižšia ako 25%, inak bude kompresné napätie výrazne uvoľnené, čo spôsobí nadmernú trvalú deformáciu, najmä závažnú v podmienkach vysokej teploty.
Výber rýchlosti kompresie W kruhu by mal brať do úvahy podmienky použitia, statické tesnenia alebo dynamické tesnenia; Statické tesnenia sa dajú rozdeliť na radiálne tesnenia a axiálne tesnenia; Úniková medzera radiálnych tesnení (alebo valcových statických tesnení) je radiálna medzera a medzera úniku axiálnych tesnení (alebo statické tesnenia roviny) je axiálna medzera. Axiálne tesnenia sú rozdelené do dvoch situácií: vnútorný tlak a vonkajší tlak podľa toho, či tlakové médium pôsobí na vnútorný priemer alebo vonkajší priemer O-krúžku. Vnútorný tlak zvyšuje rozťahovanie a vonkajší tlak znižuje počiatočné napínanie O-krúžku. Pre vyššie uvedené rôzne formy statických tesnení je smer tesniaceho média pôsobiaceho na O-krúžok iný, takže pred tlakom je tiež iný. V prípade dynamických tesnení je potrebné rozlíšiť, či ide o recipročné tesnenie pohybu alebo rotačné tesnenie pohybu.
1. Statické tesnenie: Valcovité statické tesnenie je rovnaké ako zariadenie recipročného tesnenia a W =10% ~ 15% sa všeobecne používa; Zariadenie Statické tesnenie roviny trvá w =15%~ 30%.
2. Pre dynamické tesnenia sa dá rozdeliť do troch prípadov; Recipročný pohyb zvyčajne trvá w =10%~ 15%. Pri výbere rýchlosti kompresie pre rotačné tesnenia pohybu sa musí zvážiť tepelný účinok Joule. Všeobecne povedané, vnútorný priemer O-krúžku pre rotačný pohyb je o 3%-5%väčší ako priemer hriadeľa a rýchlosť kompresie vonkajšieho priemeru je w =3%-8%. V prípade O-krúžkov používaných pri pohybe s nízkym trením, aby sa znížila odolnosť proti treniu, sa všeobecne vyberie menšia rýchlosť kompresie, tj w =5%-8%. Okrem toho sa musí zvážiť aj rozšírenie gumových materiálov spôsobených médiom a teplotou. Mimo danej deformácie kompresie je zvyčajne maximálna prípustná miera expanzie 15%. Prekročenie tohto rozsahu naznačuje, že výber materiálu je nevhodný a namiesto toho by sa mali použiť iné materiály O-krúžky, alebo by sa mala korigovať daná rýchlosť deformácie kompresie.
2.2 Stručné množstvo
O-krúžky majú vo všeobecnosti určité množstvo natiahnutia po inštalácii v tesniacich drážkách. Rovnako ako miera kompresie, aj množstvo natiahnutia má tiež veľký vplyv na tesniaci výkon a životnosť O-krúžku. Veľké množstvo napínania nielen sťažuje inštaláciu O-krúžku, ale tiež zníži rýchlosť kompresie v dôsledku zmeny prierezového priemeru D0, čo spôsobí únik. Suma napínania a môže byť vyjadrená podľa nasledujúceho vzorca:
=(d+d0)/(d1+d0)
Kde d ----- priemer hriadeľa (mm); D1 ---- O-ring vnútorný priemer (mm).
Rozsah výšky napínania je 1%-5%. Tabuľka uvádza odporúčanú hodnotu výšky napínania O-krúžku. Podľa veľkosti priemeru hriadeľa je možné podľa tabuľky zvoliť rozťahovacie množstvo O-krúžku. Preferovaný rozsah rýchlosti kompresie a rozťahovacieho množstva O-krúžku