اصول طراحی مهر و موم اورینگ

مهر و موم حلقه Oیک مهر و موم اکستروژن معمولی است. تراکم پذیری و کشش قطر بخش O-ring محتویات اصلی طراحی مهر و موم است که برای عملکرد آب بندی و عمر مفید اهمیت زیادی دارد. O-ring به طور کلی در شیار آب بندی برای آب بندی نصب می شود. اثر آب بندی خوب O-ring تا حد زیادی به تطابق صحیح اندازه O-ring و اندازه شیار بستگی دارد و مقدار مناسبی از فشرده سازی و کشش حلقه آب بندی را تشکیل می دهد. فرآیند طراحی دستگاه آب بندی، اگر حجم فشرده اورینگ خیلی کم باشد، منجر به|بالا نشت؛ منجر به فشرده سازی زیادی از O ring لاستیک آرامش تنش و|تا نشت به طور مشابه، اورینگ کشش بیش از حد کار، همچنین می تواند پیری را تسریع کند و|تا نشت استانداردهای همه کشورهای جهان در این مورد مقررات سختگیرانه ای دارند.

اصول طراحی مهر و موم O-ring

1) نسبت تراکم

نسبت تراکم W معمولاً به صورت زیر بیان می شود:

W= (do-h)/do درصد

قطر بخش O-ring در حالت آزاد (میلی متر) کجاست

h -- فاصله بین پایین شیار حلقه O و سطح مهر و موم شده، یعنی ارتفاع بخشواشرپس از فشرده سازی (mm).

هنگام انتخاب نسبت تراکم حلقه O، سه جنبه زیر باید در نظر گرفته شود:

آ. باید سطح تماس آب بندی کافی وجود داشته باشد.

ب کمترین اصطکاک ممکن؛

ج از تغییر شکل اجتناب کنید.

از عوامل فوق، به سختی نمی توان متوجه شد که بین آنها تناقض وجود دارد. نرخ فشرده سازی بزرگ می تواند فشار تماس زیادی را به دست آورد، اما نرخ فشرده سازی بیش از حد زیاد بدون شک افزایش می یابد: اصطکاک لغزشی و تغییر شکل بزرگ. اما اگر میزان تراکم خیلی کم باشد ممکن است به دلیل خطای هم محوری شیار آب بندی باشد و خطای O-ring شرایط را برآورده نمی کند و مقداری از تراکم از بین می رود و باعث نشتی می شود. بنابراین هنگام انتخاب نسبت تراکم حلقه اورینگ، باید چندین فاکتور را وزن کرد. به طور کلی، نرخ تراکم آب بند استاتیک بیشتر از آب بند دینامیکی است، اما مقدار شدید آن باید کمتر از 30 درصد باشد (مربوط به مواد لاستیکی)، در غیر این صورت تنش فشاری به وضوح کاهش می یابد، که تغییر شکل بیش از حد، به ویژه در موارد جدی ایجاد می کند. شرایط دمای بالا

انتخاب نرخ تراکم آب بندی O-ring W باید شرایط سرویس، مهر و موم استاتیک یا مهر و موم دینامیکی را در نظر بگیرد. مهر و موم استاتیک را می توان به مهر و موم شعاعی و مهر و موم محوری تقسیم کرد. فاصله نشتی آب بند شعاعی (یا سیل استاتیکی استوانه ای) فاصله شعاعی است و فاصله نشت آب بند محوری (یا سیل استاتیک مسطح) فاصله محوری است. مهر و موم محوری به فشار داخلی و فشار خارجی با توجه به فشاری که بر روی قطر داخلی یا قطر خارجی O-ring اثر می‌گذارد تقسیم می‌شود. فشار داخلی کشش را افزایش می دهد و فشار خارجی کشش اولیه حلقه O را کاهش می دهد. برای اشکال مختلف آب بندی استاتیک فوق، جهت نیروی محیط آب بندی بر روی حلقه O متفاوت است، بنابراین طراحی پیش فشار نیز متفاوت است. برای آب بندی های دینامیکی، لازم است بین مهر و موم های حرکتی رفت و برگشتی یا چرخشی تمایز قائل شد.

1، مهر و موم استاتیک: دستگاه مهر و موم استاتیک استوانه ای و دستگاه آب بندی رفت و برگشتی، به طور کلی W=10 درصد ~15 درصد را می گیرند. بسته مهر و موم تخت

فرض کنید W 15 تا 30 درصد است.

2. برای مهر و موم پویا، می توان آن را به سه وضعیت تقسیم کرد:

a، مهر و موم حرکت رفت و برگشتی معمولاً W{0}} درصد ~ 15 درصد است.

ب هنگام انتخاب نرخ تراکم مهر و موم حرکت چرخشی باید اثر حرارتی ژول را در نظر گرفت. به طور کلی، قطر داخلی حلقه O برای حرکت چرخشی 3 تا 5 درصد بزرگتر از قطر محوری است و نرخ تراکم قطر خارجی W{3}} درصد ~ 8 درصد است.

ج. حرکت اصطکاک کم با O-ring، به منظور "کاهش مقاومت اصطکاک، به طور کلی یک نرخ فشرده سازی کوچک انتخاب کنید، یعنی W{1}} درصد ~ 8 درصد. همچنین، جرم و دمای کمان |} را در نظر بگیرید. مواد لاستیکی عموماً خارج از تغییر شکل فشاری داده شده، حداکثر نرخ انبساط مجاز 15 درصد است. تجاوز از این محدوده نشان دهنده مناسب نبودن ماده است و باید از حلقه های O از مواد دیگر استفاده شود یا نرخ تغییر شکل فشاری داده شده باید باشد. ارزش ویژه تغییر شکل فشاری، در شرایط عادی، کشورها بر اساس تجربه خود استانداردها را تدوین می کنند یا توصیه هایی را ارائه می دهند.

2) ظرفیت کششی

O - حلقه در شیار آب بندی پس از بارگذاری، به طور کلی دارای مقدار مشخصی کشش است. برخلاف نرخ تراکم، میزان کشش نیز تأثیر زیادی بر عملکرد آب بندی و عمر مفید O-ring دارد. مقدار کشش زیاد نه تنها منجر به مشکلات نصب O-ring می شود، بلکه به دلیل تغییر قطر مقطع انجام می شود، میزان تراکم کاهش می یابد و در نتیجه نشتی ایجاد می شود. مقدار کشش a را می توان به صورت زیر بیان کرد:

a=(d + do)/(d1 plus do)

در فرمول

d -- قطر محور (mm);

d1 -- قطر داخلی O-ring (mm);

انجام -- قطر بخش O-ring (mm).

3) عرض تماس

هنگامی که حلقه اورینگ در شیار آب بندی بارگذاری می شود، سطح مقطع آن تغییر شکل فشاری ایجاد می کند. عرض پس از تغییر شکل و عرض تماس با شفت مربوط به عملکرد آب بندی و عمر سرویس حلقه O است، مقدار بسیار کوچک باعث می شود عملکرد آب بندی تحت تاثیر قرار گیرد. بیش از حد بزرگ اصطکاک، گرمای اصطکاک را افزایش می دهد، بر عمر حلقه O تاثیر می گذارد.

عرض BO (mm) پس از تغییر شکل O-ring مربوط به نسبت تراکم W حلقه O و قطر مقطع dO است که با فرمول زیر قابل محاسبه است.

BO={1/(1-w)-0.6W}dO (W 10% ~ 40% )

عرض b (mm) سطح تماس بین O-ring و شفت نیز به W و dO بستگی دارد:

b{{0}}(4W2 به علاوه 0.34W به علاوه 0.31)dO (W=10 درصد -40 درصد)

برای مهر و موم های O-ring با محدودیت های اصطکاک بالاتر، مانند مهر و موم پنوماتیک و مهر و موم عنصر سروو کنترل هیدرولیک، اصطکاک را می توان بر این اساس تخمین زد.