Kuinka O-renkaat toimivat

Kuinka O-renkaat toimivat

O-rengas on yksi yksinkertaisimmista ja yleisimmistä tiivistetyypeistä monille staattisille ja dynaamisille sovelluksille. O-renkaan uran muotoilu on suhteellisen yksinkertainen - taloudellinen ja luotettava tiiviste saadaan noudattamalla kehitetyn uran muodon sääntöjä. O-renkaan taipumus palata alkuperäiseen muotoonsa poikkileikkausta puristettaessa on perussyy O-renkaan hyvään tiivistykseen.

Pohjimmiltaan O-rengastiiviste koostuu joustavasta pyöreästä poikkileikkauksesta suunniteltuun O-renkaan uraan, joka tarjoaa alkupuristuksen.

Puristetun O-renkaan vaatima voima on seurausta kovuudesta ja poikkileikkauksen halkaisijasta. O-renkaan kireys kulkee pienemmän poikkileikkauksen läpi, mikä vähentää O-rengastiivisteen tiivisteen puristuspotentiaalia.

Kumiyhdisteiden luonnollinen kimmoisuus saa aikaan tiivisteen nollassa tai hyvin alhaisessa paineessa. Tiivistyskykyä voidaan parantaa lisäämällä säteittäistä puristamista. Tällä suulakepuristuksen lisääntymisellä voi olla korkeamman paineen dynaamisen tiivisteen haitallinen vaikutus.

Radiaalinen puristaminen tarjoaa kitkan O-renkaan ja sitä pitävän uran välille. Muodonmuutokseksi suunniteltu kumiseos virtaa ylöspäin suulakepuristusrakoon, tiivistämällä sen kokonaan vuotoja vastaan, kunnes käytetty paine on riittävä voittamaan O-renkaan kitka ja muodonmuutos pieneen puristusväliin (olettaen, että kumi on saavuttanut raja-arvonsa) paineen alainen virtaus, voiman lisäys johtaa rikkoutumiseen leikkauksen tai puristamisen kautta).

Ura on suunniteltu antamaan alkuvoima akselin yli välillä 7% - 30% tiivisteprosentissa.Tämä puristusvoima on yleensä kohtisuorassa käytetyn voiman alueeseen nähden. Muilla akseleilla on vapaa määrä aukkoja.

Kun painetta käytetään, O-rengas liikkuu kohti uran matalapainepuolta. Tiivistyspaine siirtyy sinetöitävälle pinnalle, joka on tosiasiallisesti korkeampi kuin nesteen paine, joka kohdistuu määrään, joka on yhtä suuri kuin alkuperäinen häiriöpaine.

Lisää tiivisteen ja liitospinnan välistä häiriöjännitystä, joka aiheutuu käytetystä paineesta. Vaikka tämä tilanne on edelleen olemassa, O-rengas etenee edelleen normaalisti ja luotettavasti jopa satoihin kiloihin voimaa, olettaen, että O-rengas on valittu oikeaan kokoon ja ura on työstetty sopivaan kokoon.

Paineen kasvaessa renkaan muodonmuutos liioitellaan ja purista lopuksi rengasosa puristusväliin. Jos puristusvälys on liian suuri, tiiviste, joka on kokonaan puristettu korkeapaineesta, epäonnistuu.

Kun paine vapautetaan kumiyhdisteeseen, O-renkaan elastisuus palautuu luonnolliseen muotoonsa valmistautuen samanlaiseen sykliin.

Näitä materiaaleja on normaalissa käyttölämpötilassaan lähes mahdotonta puristaa ja niiden elastisuusmoduuli on hyvin pieni. Niiden muotoa voidaan muuttaa (ei niiden tilavuutta), ja käytettävä säteittäinen puristus lisää tiivisteen pituutta uran poikki.

Tämä kasvu on suurempi paisutetun kumin seurauksena ja lämmitetään tiivistysnesteen ja materiaalin yhteensopivuuden vuoksi. Säiliön on oltava sopivan kokoinen, jotta kumiyhdiste voi laajentua mahdollisimman hyvin, tai muuten komponentti saa erittäin suuria jännityksiä.

Kun kohdistetaan riittävä voima, O-rengas liikkuu kohti matalapainepuolta, kunnes se koskettaa uran kosketuspintaa. Lisäpaine tai voima puristaa epämuodostuneen O-renkaan rakoa kohti. O-rengas muuttuu aluksi GG: ksi; d GG: ksi; muoto. Tämä muodonmuutos lisää pintakosketusalueen alkuperäistä poikkileikkausta 70-80%. O-renkaan pintakosketuspinta korkeassa paineessa on noin kaksi kertaa suurempi kuin alkuperäinen geometria nollapaineessa.

Suulakepuristamisen mahdollisuus ei ole rajoitettu dynaamisiin sovelluksiin. Staattisissa aksiaalisovelluksissa kokoonpanopultin kireys korkeassa paineessa voi avata puristusvälin tarpeeksi vuotojen mahdollistamiseksi.

Sisäinen paineraja määräytyy tiivisterenkaan välyksen ja kovuuden mukaan (osa tiedoista on esitetty yllä olevassa kuvassa). Käytännössä aukot määritetään yleensä tietylle renkaan koolle ja sovellukselle. Jos työskentelet alhaisissa lämpötiloissa, voi olla tarpeen vähentää laipan syvyyttä renkaan supistumisen kompensoimiseksi ja tarvittavan puristuksen aikaansaamiseksi supistuskokoon.

Tässä lämpötilassa vaakan toisessa päässä saattaa olla toivottavaa lisätä uran syvyyttä hieman renkaan ylipuristamisen välttämiseksi käyttölämpötilassa. Tämä vaikutus voi olla merkittävä äärilämpötiloissa, koska elastomeerien lämpölaajenemiskerroin on korkeampi kuin metallien.