Az O-gyűrű, más néven O-gyűrű, egy gumigyűrű, kör keresztmetszetű-. Az O-gyűrű a hidraulikus és pneumatikus rendszerek legszélesebb körben használt tömítése.
Az O-gyűrű jó tömítő tulajdonságokkal rendelkezik, használható statikus tömítésre, használható dugattyús tömítésre is; Nemcsak önmagában használható, hanem számos kombinált tömítőeszköz alapeleme is. Alkalmazási köre széles. Ha az anyagot megfelelően választják ki, akkor megfelel a különféle mozgási feltételek követelményeinek, és az üzemi nyomás 1,333 × 10 ^ 5 Pa vákuumtól 400 MPa nagynyomásig terjedhet; A hőmérséklet tartomány -60 fok és 200 fok között van.
Más tömítéstípusokhoz képest az O{0}}gyűrű a következő jellemzőkkel rendelkezik:
1) Kis szerkezetméret, kényelmes telepítés és szétszerelés.
2) Statikus és dinamikus tömítések használhatók, és szinte nincs szivárgás, ha statikus tömítésként használják.
3) Egyetlen O-gyűrű használata két-irányú tömítő hatást biztosít.
4) A dinamikus súrlódási ellenállás kicsi.
5) Alacsony ár.
Az O-gyűrű egy extrudáló tömítés; az extrudált tömítés alapvető működési elve, hogy a tömítés rugalmas deformációjára támaszkodik, ami érintkezési nyomást okoz a tömítő érintkezési felületen. Az érintkezési nyomás nagyobb, mint a lezárt közeg belső nyomása, és nincs szivárgás, és fordítva. Statikus és dinamikus tömítés esetén a tömítő érintkezési felület érintkezési nyomásának oka és számítási módja eltérő, ezért külön kell magyarázni.
1. A tömítés elve statikus tömítéshez
Az O-gyűrű a legszélesebb körben használt statikus tömítés. Ha helyesen tervezték és használják, az O-gyűrű abszolút tömítést tud elérni a statikus tömítés szivárgása nélkül.
Miután az O-gyűrűt behelyezték a tömítőhoronyba, annak szakasza érintkezési nyomófeszültségnek van kitéve, ami rugalmas deformációt okoz.
Az érintkezési felületen egy bizonyos Po kezdeti érintkezési nyomás keletkezik. Még akkor is, ha nincs közepes nyomás vagy a nyomás nagyon kicsi, az O-gyűrűt saját rugalmas ereje tömíti; Nyomott közeg betöltésekor a közegnyomás hatására az O- alakú tömítőgyűrű elmozdul és a kisnyomású oldalra mozdul el, miközben rugalmas alakváltozása tovább növekszik, a töltő- és tömítőrés δ. Ekkor az érintkezési nyomás a tömítőpár csatlakozófelületén Pm-re emelkedik:
Pm=Po+Pp
A képletben Pp -- érintkezési nyomás (0,1 MPa) az O-gyűrűn keresztül az érintkezési felületre továbbított
Pp=K*P
K - nyomásátviteli tényező, gumi O-gyűrűhöz, K=1;
P -- A lezárt folyadék nyomása (0,1 MPa).
Thus, greatly increases the sealing effect. Since generally K≥1, Pm>P. Látható, hogy mindaddig, amíg kezdeti nyomás van az O-gyűrűben, abszolút szivárgásmentes tömítés érhető el. Ez magának a közegnek a nyomásától függ, amely megváltoztatja az O-gyűrű érintkezési állapotát, hogy elérje a tömítés természetét, amelyet öntömítésnek neveznek.
Elméletileg még akkor is, ha a kompressziós deformáció nulla, olajnyomás alatt le lehet tömíteni, de a gyakorlatban az O{0}}gyűrű excenteres lehet, ha be van szerelve. Ezért, miután az O-gyűrűt behelyezték a tömítőhoronyba, a keresztmetszete általában 7%-30%-os kompressziós deformációnak van kitéve. A statikus tömítés nagyobb, a dinamikus tömítés pedig kisebb tömörítési sebességet vesz fel. Ennek az az oka, hogy a szintetikus gumi alacsony hőmérsékleten összenyomódik, ezért figyelembe kell venni a statikus tömítés O-gyűrűjének előzetes összenyomását-, hogy kompenzálja az alacsony hőmérsékletű zsugorodást.
2. A tömítés elve az oda-vissza mozgásos tömítéshez
A hidraulikus forgásban, pneumatikus alkatrészekben és rendszerekben az egyik leggyakoribb tömítési követelmény a dugattyús tömítés. A dugattyús tömítéseket erőhenger-dugattyúkon és hengerblokkokon, dugattyús beavatkozási hengerfejeken és minden típusú tolózáron alkalmazzák. A rést egy hengeres rúd és egy hengeres furat alkotja, és a rúd a hengeres furatban tengelyirányban mozog. A tömítő hatás korlátozza a folyadék axiális szivárgását.
Ha oda-vissza mozgó tömítésként használjuk, az O-gyűrű előtömítő és öntömítő hatása megegyezik a statikus tömítésével, és magának az O-gyűrűnek a rugalmassága miatt automatikusan kompenzálni tudja a kopást. Ha azonban a folyékony közeg tömített, a helyzet bonyolultabb, mint a statikus tömítés a rúd mozgási sebessége, a folyadéknyomás és a viszkozitás miatt.
Amikor a folyadék nyomás alatt van, a folyadékmolekulák kölcsönhatásba lépnek a fémfelülettel, és az olajban található poláris molekulák szorosan és szépen elhelyezkednek a fém felületén, erős határréteget képezve az olajréteget a csúszófelület és a tömítés között, és nagy tapadást biztosítanak a csúszófelülethez. A folyadékfilm mindig a tömítés és az oda-vissza mozgó felület között van; bizonyos tömítő szerepet is betölt, és nagyon fontos a mozgó tömítőfelület kenése.
De rossz a szivárgás miatt. A dugattyús tengely kihúzásakor azonban a tengelyen lévő folyadékfilm a tengellyel együtt kihúzódik. A tömítés törlő hatása miatt a dugattyús tengely visszahúzásakor a folyadékfilmet a tömítőelem blokkolja, hogy kívül maradjon. A dugattyús löketek számának növekedésével több folyadék blokkolódik kívül, és végül olajcseppek képződése, ami a dugattyús tömítőszerkezet szivárgása. Mivel a hidraulikaolaj viszkozitása a hőmérséklet emelkedésével csökken, és ennek megfelelően csökken az olajréteg vastagsága is, a hidraulikus berendezés alacsony hőmérsékleten történő indításakor nagyobb a szivárgás a mozgás elején, és a szivárgás fokozatosan csökken a hőmérséklet emelkedésével a mozgás közbeni különböző veszteségek miatt. O-gyűrű, mint dugattyús tömítés, kompakt szerkezete és kis mérete csökkentheti az alkatrészek árát.
Főleg a következőkben használják:
1) Alacsony-nyomású hidraulikus alkatrészeknél általában rövid löketre és körülbelül 10 MPa közepes nyomásra korlátozódik.
2) Kis átmérőjű, rövid löketű és közepes nyomású{1}}hidraulikus csúszószelep.
3) Pneumatikus csúszószelep és pneumatikus henger.
4) Elasztomerként kombinált dugattyús tömítőszerkezetben.
O-gyűrű, mint dugattyús tömítés, a legalkalmasabb kis átmérőjű, rövid löketű, közepes és alacsony nyomású alkalmazásokhoz, pneumatikus hengerekhez, pneumatikus tolózárhoz és egyéb dugattyús alkatrészekhez. A hidraulikus alkatrészekben az O-gyűrűt használják fő dinamikus tömítésként, amely általában rövid löketre, valamint körülbelül 10 MPa közepes és alacsony nyomásra korlátozódik.
Az O-gyűrűk nem alkalmasak nagyon kis-sebességű dugattyús tömítésként és önmagában nagy-nyomású dugattyús tömítésként való használatra. Ennek főként az az oka, hogy ilyen körülmények között nagy a súrlódás, ami a tömítés idő előtti meghibásodásához vezet. Bármilyen típusú alkalmazásnál a tömítés névleges adatainak vagy kapacitásának megfelelően kell használni, és megfelelően össze kell szerelni a kielégítő teljesítmény elérése érdekében.
3. Tömítés a forgó mozgáshoz
A forgómozgású tömítéseknél általában olajat használnak
Tömítés és mechanikus tömítés. Az olajtömítés nyomása azonban alacsony, és az O-gyűrűhöz képest túl nagy és bonyolult, a folyamat pedig gyenge. Bár a mechanikus tömítések használhatók nagy nyomásra (40 MPa), nagy sebességre (50 m/s) és magas hőmérsékletre (400 fok), a szerkezet összetettebb, hatalmas, a költségek magasak, és csak néhány nehéz géphez és berendezéshez alkalmasak, mint például a kőolaj- és vegyipar.
A forgó mozgáshoz tartozó O-gyűrűk fő problémája a Joule hőhatás. A Joule-féle hőhatás súrlódási hőt hoz létre a nagy sebességű forgó tengely és az O-gyűrű érintkezésénél, és a keletkező hő hatására az érintkező részek hőmérséklete folyamatosan emelkedik, és a gumianyag a hő hatására súlyosan deformálódik, valamint megváltozik a kompresszió és a nyúlás. A hevítés emellett felgyorsítja a tömítőanyagok öregedését és csökkenti az O{5}}gyűrűk élettartamát; károsítja a tömítő olajfilmet, ami az olajleválasztási jelenséget{6}} eredményezi, és felgyorsítja a tömítés kopását.
A fenti helyzet alapján az elmúlt években az O{0}}gyűrűket alaposan és alaposan tanulmányozták. A Joule termikus hatás elkerülése érdekében a legfontosabb az, hogy a tervezett O-gyűrű szerkezeti paramétereit helyesen válasszuk ki a gumi teljesítménye szerint, elsősorban az O-gyűrű szakítószilárdsága és nyomószilárdsága szerint. A kísérlet szerint az O-gyűrűt úgy tervezték, hogy a belső átmérője megegyezzen a forgó tengely átmérőjével vagy valamivel nagyobb legyen, általában 3-5%. Az O-gyűrű beszerelésekor belső sugárirányból összenyomódik, és a szelvény összenyomását is kisebbre, általában kb. 5%-ra tervezzük. Ezenkívül próbáljon olyan tömítőanyagokat használni, amelyeket kevésbé érint a hő, és teljes mértékben vegye figyelembe a hőelvezetési problémát az O{12}}gyűrű felszerelésénél. Ezáltal az O-gyűrű működési állapota nagymértékben javul, és maximum 4m/s sebességgel alkalmazható a forgó tengely tömítésére.
Az elmúlt években megjelentek a hőálló-fluorgumi és a kopásálló-poliuretán gumi, és a gumialkatrészek Joule-féle hőhatása jobban megérthető. A probléma megoldására pedig egy új O-gyűrűs tömítőszerkezetet terveztünk, hogy az O-gyűrűt jobban lehessen alkalmazni, és nagy-sebességű, nagy{6}}nyomású forgó mozgásokat lehessen végezni.
Kis méretének, egyszerű szerkezetének, alacsony költségének, jó folyamatteljesítményének és széles alkalmazási tartományának köszönhetően az O{0}}gyűrűt széles körben használják rotációs tömítőeszközökben.
