Кільцевий защільник круглого перерізу

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Защільнювальні кільця різних розмірів

Кільцевий защі́льник кру́глого пере́різу або защі́льнювальне кільце́ (рос. Уплотнительное кольцо круглого сечения, англ. O-ring) — це механічне прокладку у формі тора; це цикл з еластомеру з круглим поперечним перерізом, призначений для бути вставлений в паз і пресують при складанні між двома або більше частин, створюючи ущільнення на межі розділу.

Кільце ущільнювача може бути використаний в статичних умовах або в динамічних додатках, де є відносний рух між частинами і кільцем ущільнювача. Динамічні приклади включають обертові валів насосів і гідравлічних поршнів в циліндрах двигуна.

Ущільнювальні кільця є одним з найпоширеніших ущільнень, використовуваних в конструкції машини, тому що вони коштують недорого, легко зробити, надійний, і мають прості вимоги монтажу. Вони можуть закрити десятки МПа тиску.

Використання[ред.ред. код]

Використовується у защільнювачах в гідравлічних, паливних, мастильних та пневматичних пристроях, а саме в регуляторах, клапанах та в інших рухомих і нерухомих з'єднаннях[1][2]. Защільнювальні кільця необхідні для підтримання герметичності, в тому числі для захисту від попадання газоподібного чи рідкого середовища всередину. Можуть бути виготовлені з різних видів гуми, термопласту та інших еластичних матеріалів.

Технічні параметри[ред.ред. код]

Розміри вказані внутрішнього діаметра і поперечного діаметра секції (товщина). У США найбільш поширені стандартні розміри дюймові за SAE AS568C специфікації (наприклад, AS568-214). ISO 3601-1: 2008 містить найбільш часто використовувані стандартні розміри, як дюйм і метрику, в усьому світі. Великобританія також має розмірів стандартів, відомих як розмірів BS, як правило, в діапазоні від BS001, до BS932.

Защільнювальні кільця для гідравлічних і пневматичних пристроїв призначені для роботи за температур від — 60 до +200 °C у залежності від групи гумми і при тисках:

Швидкість переміщення — до 0,5 м/с для всіх згаданих середовищ.

Кільця виготовляють наступних груп точності[1]: 1 — для нерухомих з'єднань; 2 — для рухомих і нерухомих з'єднань з гуми 9-типів (марок)[2], номер якої вказує на допустимий діапазон температур експлуатації (група 0: −15…+130 °C; група 1: −30…130 °C; група 2: — 50…130 °C; група 3: — 60…130 °C; група 4: — 30…120 °C; група 5: — 20…150 °C; група 6: — 20…200 °C; група 7: — 50…200 °C; група 8: — 40…100 °C).

Успішне O-кільце Спільна розробка вимагає жорсткої механічного кріплення, яка застосовується передбачуваний деформацію кільця ущільнювача. Це вводить розраховується механічне напруження в кільцем ущільнювача контактуючих поверхонь. До тих пір, поки тиск рідини содержітс не перевищує напругу контакту кільця ущільнювача, витік не може відбуватися. На щастя, тиск, що містяться передач текучого середовища через, по суті несжимаемой Матеріал ущільнювального кільця, і контактне напруження зростає із збільшенням тиску. З цієї причини, кільце ущільнювача може легко ущільнення високого тиску доти, поки вона не обов'язково механічно. Найбільш часта проблема екструзії через сполучених деталей.

Ущільнення призначене, щоб мати точку контакту між кільцем ущільнювача і поверхні ущільнювачів. Це забезпечує високу локальну стрес, здатний утримувати високий тиск, не перевищуючи межу текучості кільця ущільнювача тіла. Гнучка природа кільцевих матеріалів вміщує недоліки в настановних деталей. Але це як і раніше важливо підтримувати хорошу якість поверхні цих сполучених деталей, особливо при низьких температурах, коли гумове ущільнення досягає температури склування і стає все більш і більш кристалічними. Поверхня також особливо важливо в динамічних додатках. Оздоблення поверхні, що є занадто грубою будуть обдирати поверхню кільця ущільнювача, і поверхня, занадто гладка, не дозволить ущільнення належним чином змащені плівкою рідини.

Кільця різного діаметру
Кілька кільця ущільнювачів

Види відмов[ред.ред. код]

Невдачі, як правило, через низку причин і, як правило, включають екологічні питання. Наприклад, надлишок тертя викликає тепло, яке в свою чергу призводить до того, кільце ущільнювача роздуватися, тому Failed кільце ущільнювача піддаючи кільце ущільнювача до можливого суворому хімічного або впливу навколишнього середовища. Такі ефекти можуть посилюватися через людської помилки в видом критичні елементи дизайну залози; в тому числі, але не обмежуючись ними попередньому тестуванні, відповідну кільця ущільнювача з'єднання використання, поганий установки, відсутність належного технічного обслуговування або мастила. Деякі з найбільш поширених невиконаних причин O-кільце для відмови кільця ущільнювача в наступному:

  • неправильними розмір кільце ущільнювача
  • неправильними установка
  • Бідні обслуговування або відсутність мастила
  • несумісність еластомеру


Історія[ред.ред. код]

Перший патент на кільцем ущільнювача, буде від 12 травня 1896 в якості шведського патенту. JO Лундберг, винахідник кільцем ущільнювача, отримав патент. Патент США за кільцем ущільнювача була подана в 1937 році, то 72-річний данський, що народилися машиніста, Нільс Крістенсен. Він приїхав до США в 1891 році і незабаром після цього запатентував повітря гальмівної системи для трамваїв (трамваї). Незважаючи на його законних зусиль, його права на інтелектуальну власність були передані від компанії до компанії, поки вони не опинилися на Westinghouse.During Другої світової війни, уряд США захопили кільце ущільнювача патент як найважливішого, пов'язаної з війною пункту і дав право виробляти в інші організації. Крістенсен отримав одноразову виплату в розмірі $ 75 000 за свої зусилля. Судові призвело до $ 100 000 виплати спадкоємцям в 1971 році, через 19 років після його смерті.

Mатеріал[ред.ред. код]

O-кільце для динамічного прикладі застосування (схема уявлення CUT), крос-секційних ескізів 1-3

O-кільце зроблено з еластомерних матеріалів, таких як NBR, HEBR, ACM, неопрен, EPDM, VMQ, FVMQ, ІДК, SBR, NR, FKM, FFKM, AU, CSM, ECO (позначення згідно з ISO 1629). Важливим параметром кільця ущільнювача жорсткості виражена в градусах по Шору A значення твердості і допуски на основі вимірів, проведених на зразках відповідно до DIN 53505/ASTM D 2240.

Синтетичні каучуки - Термореактопласти:

  • Бутадиенового каучуку (BR)
  • Бутилкаучук (IIR)
  • Хлорсульфірованного поліетилен (CSM)
  • Етилен пропілен дієнового мономера (EPDM): стійкі до гарячої води і пари, миючих засобів, їдке калі, розчини гідроксиду натрію, силіконових масел і мастил, багатьох полярних розчинниках і багатьох розбавлених кислот і хімічних речовин. Спеціальні склади для використання з гліколевої основі гальмівних рідин. Не підходить для використання з мінеральною нафтопродуктів: мастильних матеріалів, масел або палива. Перекис сушки з'єднання придатні для високих температур
  • Етилен-пропіленовий каучук (EPR)
  • Фтореластомер (FKM): стійкі до тепла і широкий спектр хімічних речовин. Інші ключові переваги включають відмінний опір до старіння і озону, дуже низьку газопроникність і той факт, що матеріали не поширюють горіння. Стандартні FKM матеріали володіють чудовою стійкістю до мінеральних масел і мастил аліфатичних, ароматичних і хлорованих вуглеводнів, палива, негорючих гідравлічних рідин (HFD) і багатьох органічних розчинників і хімікатів. Взагалі не стійкий до дії гарячої води, пари, полярних розчинників, на основі гліколю гальмівними рідинами і низькомолекулярних органічних кислот. На додаток до стандартних FKM матеріалів, кількість спеціальних матеріалів з різними складами мономерних і вмістом фтору (65% до 71%) можна отримати, що пропозиція поліпшену хімічну стійкість і температура і / або більш низькій температурі.
  • Нітрильних каучук (NBR, HNBR, HSN): поширений матеріал для кілець ущільнювачів через його хороших механічних властивостей, його стійкість до мастильних матеріалів і мастил, а також його відносно низькій вартості. Фізичні і хімічні властивості опору матеріалів NBR визначаються акрилонітрилу (ACN) зміст основного полімеру: низький вміст забезпечує хорошу гнучкість при низьких температурах, але пропонує обмежену опір масел і палив. При збільшенні вмісту ACN, гнучкість при зниженій температурі зменшує і стійкість до масел і палива поліпшується. Фізичні і хімічні властивості опору матеріалів NBR також впливає на вилікувати полімеру. Перекис сушіння матеріалів були покращені фізичні властивості, хімічну стійкість і теплові властивості, порівняно з сіркою донорів сушіння матеріалів. Стандартні сорти NBR зазвичай стійкі до масляній основі мастильних мінеральних та мастил, багатьох сортів гідравлічних рідин, аліфатичних вуглеводнів, силіконових масел і мастил і води до 80 ° С. NBR, як правило, не стійкі до ароматичних і хлорованих вуглеводнів, паливо з високим вмістом ароматичних вуглеводнів, полярних розчинниках, на основі гліколів гальмівних рідин і негорючих гідравлічних рідин (HFD). NBR також має низьку стійкість до озону, старіння і атмосферних впливів. HNBR має значне поліпшення стійкості до тепла, озону і старіння, і дає йому хороші механічні властивості.
  • Перфтореластомер (FFKM)
  • Поліакрилових каучук (ACM)
  • Поліхлоропреновий (неопрен) (CR)
  • Поліізопрен (IR)
  • Полісульфідний каучук (PSR)
  • Політетрафторетилен (PTFE)
  • Силіконовий каучук (SiR): відомі своєю здатністю бути використаний в широкому діапазоні температур і відмінною стійкістю до озону, старіння і атмосферних впливів. У порівнянні з більшістю інших ущільнюючих еластомерів, фізичні властивості силіконів бідні. Як правило, силіконові матеріали є фізіологічно нешкідливий, тому вони широко використовуються в харчовій і наркотиків промисловості. Стандартні силікони стійкі до води (100 ° C), аліфатичні двигуна та трансмісійні масла і тваринні і рослинні масла і жири. Силікони, як правило, не стійкий до впливу палив, ароматичних мінеральних масел, пара (короткострокові до 120°С можливо), силіконові масла й змащення, кислот або лугів. Фторосіліконовим еластомери набагато більш стійкі до впливу масел і палив. Температурний діапазон застосування є дещо більш обмеженим.
  • Синтетичний каучук (SBR)

термопласти:

  • Термопластичний еластомер (TPE) стиролу
  • Термопластичного поліолефіну (TPO) LDPE, HDPE, LLDPE, ULDPE
  • Термопластичний поліуретан (TPU) поліефір, складний поліефір: Поліуретани відрізняються від класичних еластомерів в тому, що вони мають набагато кращими механічними властивостями. Зокрема, вони мають високу стійкість до стирання, зносостійкість і екструзії, високою міцністю на розрив і відмінний опір раздиру. Поліуретани, як правило, стійкі до старіння і озону, мінеральних мастил, силіконових масел та мастил, негорючі гідравлічних рідин HFA і HFB, води до 50°С і аліфатичних вуглеводнів.
  • Термопластичні etheresterelastomers (TEEEs) сополіефір
  • Термопластичний поліамід (PEBA) Поліаміди
  • Розтопити переробляється Гума (MPR)
  • Термопластичного вулканизата (TPV)

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б ГОСТ 9833-73. Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств. Конструкция и размеры.
  2. а б ГОСТ 18829-73. Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств. Технические условия.

Джерела[ред.ред. код]

  • Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 3 — 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. — М.: Машиностроение, 2001. — 864 с. ISBN 5-217-02965-X

Посилання[ред.ред. код]