Ущільнювальне кільцеє типовим екструзійним ущільненням. Стисливість і натяг діаметра секції ущільнювального кільця є основними складовими конструкції ущільнення, що має велике значення для продуктивності ущільнення та терміну служби. Ущільнювальне кільце зазвичай встановлюється в ущільнювальну канавку для ущільнення. Хороший ущільнювальний ефект ущільнювального кільця значною мірою залежить від правильного відповідності розміру ущільнювального кільця та розміру канавки, утворюючи розумну кількість стиснення та натягу ущільнювального кільця. Процес проектування ущільнювального пристрою, якщо об’єм стисненого ущільнювального кільця замалий, призведе|до витоку; Це призведе до значного стиснення гумового кільця ущільнення, релаксації напруги та|до витоку. Подібним чином, ущільнювальне кільце розтягується занадто багато, також може прискорити старіння та|до витоку. У стандартах усіх країн світу є жорсткі положення щодо цього.
Принципи конструкції ущільнювального кільця
1) Ступінь стиснення
Ступінь стиснення W зазвичай виражається наступним чином:
W= (do-h)/do відсоток
Де -- Діаметр перерізу ущільнювального кільця у вільному стані (мм)
h -- Відстань між нижньою частиною канавки ущільнювального кільця та ущільненою поверхнею, тобто висота ділянкиущільнювальне кільцепісля стиснення (мм).
Вибираючи ступінь стиснення ущільнювального кільця, слід враховувати наступні три аспекти:
a. Повинна бути достатня площа ущільнювального контакту;
b. Якомога менше тертя;
c Уникайте деформації.
З перерахованих вище факторів неважко виявити, що між ними існують протиріччя. Велика швидкість стиснення може отримати великий контактний тиск, але занадто велика швидкість стиснення, безсумнівно, збільшиться: велике тертя ковзання та деформація. Однак, якщо ступінь стиснення занадто малий, це може бути пов’язано з помилкою коаксіальності ущільнювальної канавки, а помилка ущільнювального кільця не відповідає вимогам, і частина стиснення зникне та спричинить витік. Тому, вибираючи ступінь стиснення ущільнювального кільця, необхідно зважити кілька факторів. Як правило, швидкість стиснення статичного ущільнення більша, ніж у динамічного ущільнення, але його екстремальне значення має бути менше 30 відсотків (стосовно гумових матеріалів), інакше напруга стиснення, очевидно, послаблюється, що призведе до надмірної деформації, особливо серйозної в умови високої температури.
Вибір ступеня стиснення ущільнювального кільця W повинен враховувати умови експлуатації, статичне або динамічне ущільнення; Статичне ущільнення можна розділити на радіальне ущільнення та осьове ущільнення; Зазор радіального ущільнення (або циліндричного статичного ущільнення) для витоку є радіальним зазором, а зазор для витоку осьового ущільнення (або планарного статичного ущільнення) — це осьовий зазор. Осьове ущільнення поділяється на внутрішній тиск і зовнішній тиск відповідно до тиску середовища, що діє на внутрішній діаметр або зовнішній діаметр ущільнювального кільця. Внутрішній тиск збільшує натяг, а зовнішній тиск зменшує початковий натяг ущільнювального кільця. Для наведених вище різних форм статичного ущільнення напрямок сили ущільнювального середовища на ущільнювальне кільце різний, тому конструкція попереднього тиску також відрізняється. Для динамічних ущільнень необхідно розрізняти ущільнення зворотно-поступального та обертового руху.
1, статичне ущільнення: циліндричний пристрій статичного ущільнення та зворотно-поступальний пристрій ущільнення, як правило, приймають W=10 відсотків ~15 відсотків; Пакет з плоским ущільненням
Скажімо, W становить від 15 до 30 відсотків.
2. Для динамічного ущільнення його можна розділити на три ситуації:
а, ущільнення зворотно-поступального руху зазвичай займає W= 10 відсотків ~ 15 відсотків.
b. При виборі швидкості стиснення обертового ущільнення слід враховувати джоулев тепловий ефект. Взагалі кажучи, внутрішній діаметр ущільнювального кільця для обертового руху на 3 відсотки ~ 5 відсотків більший за осьовий діаметр, а ступінь стиснення зовнішнього діаметра W=3 відсотків ~ 8 відсотків.
C. Рух із низьким тертям за допомогою ущільнювального кільця, щоб "зменшити опір тертю, зазвичай вибирайте невеликий ступінь стиснення, тобто W= 5 відсотків ~8 відсотків. Крім того, враховуйте масу та температуру лука |} гумових матеріалів. Як правило, за межами заданої деформації стиснення максимальна допустима швидкість розширення становить 15 відсотків. Перевищення цього діапазону означає, що матеріал не підходить, і слід використовувати ущільнювальні кільця з інших матеріалів, або задана швидкість деформації стиснення повинна бути Конкретне значення деформації стиснення за звичайних обставин країни базуються на власному досвіді для формулювання стандартів або надання рекомендацій.
2) Здатність до розтягування
Ущільнювальне кільце в ущільнювальній канавці після навантаження зазвичай має певний натяг. На відміну від ступеня стиснення, величина натягу також має великий вплив на ефективність ущільнення та термін служби ущільнювального кільця. Велика величина розтягування призведе не тільки до труднощів встановлення ущільнювального кільця, але також через зміну діаметра перетину зменшиться ступінь стиснення, що призведе до витоку. Величина розтягування a може бути виражена таким чином:
a=(d плюс do)/( d1 плюс do)
У формулі
d -- діаметр осі (мм);
d1 -- внутрішній діаметр ущільнювального кільця (мм);
do -- Діаметр перерізу ущільнювального кільця (мм).
3) Ширина контакту
Коли ущільнювальне кільце завантажується в ущільнювальну канавку, його поперечний переріз викликає деформацію стиснення. Ширина після деформації та ширина контакту з валом пов’язані з ефективністю ущільнення та терміном служби ущільнювального кільця, занадто мале значення вплине на ефективність ущільнення; Занадто великий збільшить тертя, тепло від тертя, вплине на термін служби ущільнювального кільця.
Ширина BO (мм) після деформації ущільнювального кільця пов’язана зі ступенем стиснення W ущільнювального кільця та діаметром перерізу dO, який можна розрахувати за наступною формулою
BO={1/(1-w)-0.6W}dO (W бере 10 відсотків ~ 40 відсотків)
Ширина b (мм) контактної поверхні між ущільнювальним кільцем і валом також залежить від W і dO:
b{{0}}(4W2 плюс 0.34W плюс 0,31)dO (W=10 відсотків -40 відсотків )
Для кільцевих ущільнювачів із вищими межами тертя, таких як пневматичні ущільнення та ущільнення елементів гідравлічного сервоприводу, тертя можна оцінити відповідно.
