Знання гумового ущільнювального кільця (I)

Друзі, які знайомі з SY-PARTS, знають, що SY-PARTS не тільки виробляє та продає деталі гальмівної системи, такі якголовні гальмівні циліндри, гальмівні циліндри коліс, головні циліндри зчеплення, робочі циліндри зчеплення, гальмівні супортитощо, а також продає та налаштовуєремонтні комплектиі чашки для цих виробів. Сьогодні ми коротко познайомимося з ущільнювальними кільцями, які іноді зустрічаються в ремкомплектах.

Ущільнювальні кільця, які зазвичай називають ущільнювальними кільцями, є типом гумового кільця з круглим поперечним перерізом. Ущільнювальні кільця є найбільш широко використовуваними ущільненнями в гідравлічних і пневматичних системах. Ущільнювальні кільця мають відмінні ущільнювальні властивості і можуть використовуватися для статичного та динамічного ущільнення. Вони можуть використовуватися окремо, а також є основними компонентами багатьох комбінованих пристроїв для ущільнення. Вони мають широкий спектр застосування. Якщо матеріал правильно підібрано, він може адаптуватися до вимог різних середовищ і різних умов руху.

Ущільнювальні кільця є різновидом екструзійного ущільнення. Основний принцип роботи екструзійного ущільнення полягає в тому, щоб покладатися на пружну деформацію ущільнення для створення контактного тиску на контактній поверхні ущільнення. Якщо контактний тиск перевищує внутрішній тиск рідини, що герметизується, витоку не відбудеться; інакше станеться витік.

Ущільнювальні кільця є типовими екструзійними ущільненнями. Швидкість стиснення та розтягування діаметра поперечного перерізу кільця ущільнювача є основними складовими конструкції ущільнення та мають велике значення для ефективності ущільнення та терміну служби. Хороший ущільнювальний ефект ущільнювальних кілець значною мірою залежить від точного відповідності розміру ущільнювального кільця та розміру канавки для формування розумного стиснення та розтягування ущільнення.

Ступінь стиснення W зазвичай виражається наступною формулою:

W=(d0-h)/d0 × 100%.

Деd0– діаметр поперечного перерізу ущільнювального кільця у вільному стані (мм);

h це відстань між дном канавки ущільнювального кільця та ущільненою поверхнею (глибина канавки), тобто висота поперечного перерізу ущільнювального кільця після стиснення (мм).

Вибираючи ступінь стиснення ущільнювального кільця, слід враховувати наступні три аспекти:

①.Повинна бути достатня площа ущільнювального контакту;

②.Тертя має бути якомога меншим;

③.Уникайте постійної деформації, наскільки це можливо.

Неважко помітити, що між перерахованими факторами існують протиріччя.

Великий ступінь стиснення може досягти більшого контактного тиску, але занадто великий ступінь стиснення, безсумнівно, збільшить тертя ковзання та спричинить остаточну деформацію. Якщо ступінь стиснення занадто малий, можливо, що частина величини стиснення зникне через помилку коаксіальності канавки ущільнення та помилку ущільнювального кільця, що не відповідає вимогам, що спричинить витік. Тому, вибираючи ступінь стиснення ущільнювального кільця, необхідно враховувати різні фактори. Взагалі кажучи, швидкість стиснення статичного ущільнення вища, ніж у динамічного ущільнення, але його екстремальне значення має бути менше 25%, інакше напруга стиску значно послабиться, що призведе до надмірної постійної деформації, яка є особливо серйозною під час умови високої температури.

Вибір ступеня стиснення W ущільнювального кільця має ґрунтуватися на умовах застосування, незалежно від того, чи це ущільнення статичне, чи динамічне. Статичні ущільнення можна далі розділити на радіальні ущільнення та осьові ущільнення. Зазор витоку радіальних ущільнень (або циліндричних статичних ущільнень) належить до радіального зазору, тоді як зазор витоку осьових ущільнень (або плоских статичних ущільнень) належить до осьового зазору. Осьові ущільнення поділяються на дві ситуації: внутрішній тиск і зовнішній тиск, залежно від того, чи діє середовище під тиском на внутрішній чи зовнішній діаметр ущільнювального кільця. Внутрішній тиск збільшить подовження ущільнювального кільця, тоді як зовнішній тиск зменшить початкове подовження ущільнювального кільця.

Для різних типів статичних ущільнень, згаданих вище, ущільнювальне середовище має різні напрямки дії на ущільнювальне кільце, тому конструкція попереднього натягу також відрізняється. Для динамічних ущільнень також необхідно розрізняти зворотно-поступальне та поворотне ущільнення.

①．При використанні статичного ущільнення: циліндричний пристрій статичного ущільнення такий самий, як і зворотно-поступальний пристрій ущільнення, як правило, займає W=10%~15%; пристрій для плоского статичного ущільнення займає W=15%~30%.

②.При використанні динамічних ущільнень:

- Для зворотно-поступального руху виберіть ступінь стиснення (W) від 10% до 15%.

- Для ущільнень обертового руху враховуйте тепловий ефект Джоуля та використовуйте ущільнювальне кільце з внутрішнім діаметром на 3%-5% більшим, ніж діаметр вала, і ступенем стиснення зовнішнього діаметра (W) 3%{{5 }}%.

- Для руху з низьким коефіцієнтом тертя виберіть ступінь стиснення 5%-8%, щоб зменшити опір тертю та врахувати розширення матеріалу через середовище та температуру з максимально допустимою швидкістю розширення 15%.

Якщо цей діапазон перевищено, це означає, що матеріал вибрано невідповідно, і замість нього слід використовувати ущільнювальні кільця з інших матеріалів або слід скоригувати задану швидкість деформації стиснення.

Після встановлення ущільнювального кільця в ущільнювальну канавку воно, як правило, зазнає певного розтягування. Як і швидкість стиснення, ступінь розтягування має великий вплив на ефективність ущільнення та термін служби ущільнювального кільця. Велике розтягування не тільки ускладнить установку ущільнювального кільця, але й зменшить ступінь стиснення через зміну діаметра поперечного перерізу d0, що може спричинити витік.

Розтягнення a можна виразити такою формулою: =(d+d0)/(d1+d0)

деd - діаметр вала (мм) іd1внутрішній діаметр ущільнювального кільця (мм).

Діапазон величини розтягування становить 1%-5%. У таблиці наведено рекомендовані значення величини розтягування ущільнювального кільця. Відповідно до розміру діаметра валу величину розтягування ущільнювального кільця можна вибрати відповідно до таблиці.

Діапазон швидкості стиснення ущільнювального кільця та величини розтягування:

Зв'язок між твердістю різних гумових матеріалів ущільнювального кільця та робочим тиском:

Примітка. Робочий тиск обертального руху зазвичай не перевищує {{0}}.4 МПа, а твердість вибирається на рівні (70±5) градусів; якщо воно перевищує 0,4 МПа, слід розробити спеціальний ущільнювальний пристрій.

Японія JISB 2406-1991рекомендований максимальний зазор ущільнювального кільця/мм

США SAE J120A-1968рекомендований максимальний зазор ущільнювального кільця/мм

Зв'язок між діаметром ущільнювального кільця та швидкістю вала

Взаємозв'язок між твердістю гуми NBR і опором тиску

Примітка. Шорсткість канавки та контактної поверхні впливатимуть на якість ущільнення та довговічність.

Відмова від відповідальності: інформація взята з Інтернету. Наша мета – поширювати автомобільні знання. Якщо є порушення, зв’яжіться з редактором, щоб усунути його.