Poznavanje i formula dizajna gumenih O-prstenova
Tuljani:
U hidrauličkim sustavima i njihovim sustavima brtve se koriste za sprječavanje istjecanja radnog medija i prodora vanjske prašine i stranih tijela. Komponenta za brtvljenje je brtva.
Vanjsko curenje uzrokovat će rasipanje medija, zagaditi stroj i okoliš, pa čak i dovesti do neispravnog rada strojeva i opreme te osobnih nesreća.
Propuštanje volumetrijske učinkovitosti hidrauličkog sustava uzrokovat će nagli pad, neuspjeh u postizanju navedenog radnog tlaka ili čak neispravan rad.
Upad sitnih čestica prašine u sustav može uzrokovati ili pogoršati trenje i trošenje hidrauličkih komponenti, što dodatno dovodi do curenja.
Stoga su brtve i brtve hidrauličke opreme važna komponenta. Njegova pouzdanost i vijek trajanja važan su pokazatelj kvalitete hidrauličkog sustava.
Osim brtvljenja razmaka, upotreba brtvi je neophodna za kontrolu spoja između dviju susjednih površina brtvljenjem minimalnog razmaka ispod kako bi se kontrolirao razmak između tekućine.
U kontaktnim brtvama, samobrtvene brtve koje se samobrtve i samozatezne brtve (tj. brtveni rub).
Uvod u gumene O-prstenove
Brtveni prsten tipa O je gumeni prsten kružnog poprečnog presjeka. Budući da ima poprečni presjek u obliku slova O, naziva se brtveni prsten tipa O. , koji se naziva i O-prsten. Počeo se pojavljivati sredinom-19. stoljeća, kada se koristio kao brtveni element za cilindre parnih strojeva. To je najrašireniji tip hidrauličkih i pneumatskih prijenosnih sustava. Obično se naziva O-prsten u tajvanskim i japanskim tvrtkama.
O-prsten je prstenasta gumena brtva kružnog poprečnog presjeka. Uglavnom se koristi za sprječavanje istjecanja tekućih i plinovitih medija u mehaničkim komponentama u statičkim uvjetima. U nekim slučajevima, O-prsten se također može koristiti za aksijalno klipno gibanje. i dinamički elementi za brtvljenje s malim brzinama rotacijskog gibanja. U skladu s različitim uvjetima, mogu se odabrati različiti materijali koji im odgovaraju.
Prilikom odabira O-prstena pokušajte koristiti O-prsten s velikim poprečnim presjekom. Pod istim razmakom, volumen O-prstena stisnutog u razmak trebao bi biti manji od najveće dopuštene vrijednosti.
Za različite vrste fiksnog brtvljenja ili dinamičkog brtvljenja, O-prstenovi dizajnerima pružaju učinkovit i ekonomičan brtveni element. O-prsten je dvosmjerni brtveni element. Početna kompresija u radijalnom ili aksijalnom smjeru tijekom ugradnje daje O-prstenu vlastitu početnu sposobnost brtvljenja. Sila brtvljenja koju stvara tlak u sustavu i početna sila brtvljenja zajedno tvore ukupnu silu brtvljenja, koja se povećava kako se tlak u sustavu povećava. O-prstenovi igraju istaknutu ulogu u situacijama statičkog brtvljenja. Međutim, u prikladnim dinamičkim situacijama često se koriste O-prstenovi, ali oni su ograničeni brzinom i pritiskom na brtvi.
Ima sljedeće prednosti:
1) Kompaktna struktura, jednostavna za sastavljanje i rastavljanje,
2) Mogu se koristiti i statičke i dinamičke brtve,
3) Dinamički otpor trenja je relativno mali,
4) Koristeći jedan komad brtve O-prstena, može brtviti u oba smjera.
O-ring specifikacije i standardi
Specifikacije i modeli O-prstena uglavnom uključuju specifikacije UHSO-prstena, specifikacije UHPO-prstena, specifikacije UNO-prstena, specifikacije DHO-prstena, specifikacije O-prstena klipnjače, O-prstenove otporne na visoke temperature, O-prstenove otporne na visoki tlak -prstenovi, O-prstenovi otporni na koroziju Prsten, O-prsten otporan na habanje.
O-prstenovi imaju izvrsne performanse brtvljenja i dug radni vijek. Radni vijek dinamičkih brtvi pod pritiskom je 5-10 puta dulji od konvencionalnih gumenih brtvenih proizvoda, do više desetaka puta. Pod određenim uvjetima može imati isti životni vijek kao brtvena matrica.
Otpor trenja O-prstena je mali, a dinamička i statička sila trenja su jednake, što je 1/2-1/4 sile trenja gumenog prstena u obliku "0". Može eliminirati fenomen "puzanja" kretanja pri maloj brzini i niskom tlaku.
O-prsten je vrlo otporan na trošenje i ima funkciju automatske elastične kompenzacije nakon što se brtvena površina istroši.
O-prsten ima dobra svojstva samopodmazivanja i može se koristiti kao brtva za podmazivanje bez ulja.
O-prsten O-prsten ima jednostavnu strukturu i lako se postavlja.
Radni tlak O-prstena: 0-300MPa; radna brzina: manja ili jednaka 15m/s; radna temperatura: -55-250 stupnjeva.
Primjenjivi mediji za O-prstenove: hidrauličko ulje, plin, voda, isplaka, sirova nafta, emulzija, voda-glikol, kiselina.
Raspon primjene O-prstena
O-tip brtvenih prstenova prikladni su za ugradnju na različitu mehaničku opremu i igraju ulogu brtvljenja u statičkim ili pokretnim uvjetima pod određenim temperaturama, pritiscima i različitim tekućim i plinovitim medijima. Razne vrste brtvi naširoko se koriste u alatnim strojevima, brodovima, automobilima, zrakoplovnoj opremi, metalurškim strojevima, kemijskim strojevima, inženjerskim strojevima, građevinskim strojevima, rudarskim strojevima, naftnim strojevima, strojevima za plastiku, poljoprivrednim strojevima i raznim vrstama instrumenata i mjerača. element. O-prstenovi se uglavnom koriste za statičko brtvljenje i klipno brtvljenje. Kada se koristi za rotacijsko brtvljenje, ograničeno je na uređaje za rotacijsko brtvljenje niske brzine. O-prstenovi se općenito postavljaju u žljebove s pravokutnim poprečnim presjekom na vanjskom ili unutarnjem krugu radi brtvljenja. Brtva O-prstena još uvijek ima dobru ulogu brtvljenja i ublažavanja udaraca u okruženjima kao što su ulje, kiseline, lužine, abrazija i kemijska erozija. Stoga su O-prstenovi najčešće korištene brtve u hidrauličkim i pneumatskim prijenosnim sustavima.
Gumeni O-prsten visokih performansi
Fluoro karbonska guma je guma koja sadrži fluor u molekuli. Postoje različite vrste prema sadržaju fluora (tj. strukturi monomera). Trenutno naširoko korišteni heksafluorirani fluorokaučuk prvi je lansirao DuPont pod trgovačkim nazivom "Viton". Njegova otpornost na visoke temperature bolja je od silikonske gume i ima izvrsnu kemijsku otpornost, otpornost na većinu ulja i otapala (osim ketona i estera), otpornost na vremenske uvjete i otpornost na ozon; njegova otpornost na hladnoću je slaba, a opći temperaturni raspon uporabe je -20 ~250 stupnjeva. Posebna formula može izdržati niske temperature do -40 stupnjeva.
O-prsten je gumeni O-prsten kružnog presjeka. Budući da je njegov presjek u obliku slova O, naziva se O-prsten. Gumeni O-prstenovi su brtve koje se najčešće koriste u hidrauličkim i pneumatskim prijenosnim sustavima. Općenito, gumeni O-prstenovi se rijetko koriste u uređajima za brtvljenje rotirajućim pokretima. Gumeni O-prstenovi općenito se ugrađuju u žljebove pravokutnog poprečnog presjeka na vanjskom ili unutarnjem krugu radi brtvljenja.
Fluorna guma (FKM) je organski elastomer kopolimeriziran monomerima koji sadrže fluor. Njegove karakteristike uključuju otpornost na temperaturu do 300 stupnjeva, otpornost na kiseline i lužine te otpornost na ulje, koje su najbolje među gumama otpornim na ulje. Ima dobru otpornost na zračenje i visoku otpornost na vakuum; električna izolacija, mehanička svojstva, otpornost na kemijsku koroziju, otpornost na ozon i atmosfersku otpornost. Otpornost na starenje je izvrsna. Nedostaci su slaba obradivost, visoka cijena, slaba hladnoća te niska elastičnost i prozračnost.
Raspon radne temperature: -40 stupanj ~+300 stupanj . S razvojem industrije, gumeni O-prstenovi s fluorom naširoko se koriste u automobilima, elektronici, zrakoplovstvu, brodovima itd., koji zahtijevaju relativno visoku preciznost, otpornost na visoke temperature, visoku otpornost na habanje i teška radna okruženja. S razvojem industrije, gumeni materijali s fluorom također se stalno poboljšavamo i inoviramo. Slijede svojstva i opseg primjene naširoko korištenih fluorokaučukovih materijala.
prednost:
Može izdržati toplinu do 250 stupnjeva i otporan je na većinu ulja i otapala, posebno na sve kiseline, alifatske ugljikovodike, aromatske ugljikovodike te životinjska i biljna ulja. Dobra kemijska stabilnost, izvrsna otpornost na visoke temperature, dobra otpornost na starenje, izvrsna vakuumska izvedba, izvrsna mehanička svojstva, dobra izolacijska svojstva, izvrsna vakuumska izvedba, izvrsna mehanička svojstva, dobra izolacijska svojstva
nedostatak:
Ne preporučuje se uporaba s ketonima, esterima male molekularne težine i smjesama koje sadrže nitrate. Automobili, lokomotive, dizel motori i sustavi goriva.
Glavni materijali proizvoda O-prstena uključuju
Nitrilna guma (NBR): Ovaj materijal ima maksimalnu temperaturu od 130 stupnjeva i tvrdoću od 50-90 stupnjeva. Ima kompletne specifikacije. Ima dobra mehanička svojstva i otporan je na maziva i masti na bazi minerala.
Fluorna guma (FPM): Ovaj materijal može doseći temperature do 240 stupnjeva i ima potpune specifikacije. Poznat je po svojim dobrim svojstvima kao što su otpornost na visoke temperature i kemijsku otpornost. Osim toga, također ima dobra svojstva protiv starenja i oksidacije te vrlo nisku propusnost plina (posebno pogodno za vakuumske uređaje na velikim visinama).
EPDM guma: ima temperaturni raspon od -50 stupnjeva do 150 stupnjeva i otporna je na vruću vodu, paru, starenje i kemikalije. Pogodan je za vruću vodu, paru, deterdžent, otopinu kalijevog hidroksida, silikonsko ulje i mast, razne razrijeđene kiseline i kemikalije (lijekove). Posebno se preporučuje zbog svoje otpornosti na glikolne kočione tekućine, ali nije kompatibilan sa svim mineralnim uljima (maziva, goriva).
Silikon (SI): Silikonska guma ima najširi raspon radnih temperatura (-60-180 stupnjeva), bezopasna je, netoksična i bez mirisa, ima izvrsnu otpornost na starenje pod ozonom, kisikom, starenje na svjetlosti i vremenske uvjete te ima izvrsnu otpornost električna izolacija Izvedba, posebna površinska svojstva i fiziološka inertnost, visoka prozračnost
Postoje i mnoge vrste materijala kao što su: poliuretanska guma (PU), prirodna guma (NR), butilna guma (BU), sulfonirani polietilen (CSM), politetrafluoretilen (PTFE), neoprenska guma (CR), akrilna guma (ACM) i drugi materijali.
Dizajn smjese gumenog brtvenog prstena u obliku slova O
<1>Načela oblikovanja formule
Formula gume općenito se sastoji od sirove gume, vulkanizirajućeg antioksidativnog sustava za pojačavanje, zaštitnog sustava, sustava za pojačavanje i sustava za omekšavanje. Svrha dizajna formule je pronaći najbolju kombinaciju različitih komponenti za postizanje dobre ukupne učinkovitosti. Dizajn formule trebao bi u konačnici postići sljedeće ciljeve:
1. Ispunite zahtjeve izvedbe brtvenog prstena.
2. Tehnologija obrade gume ima dobre performanse.
3. Na premisi osiguranja kvalitete proizvoda, pokušajte odabrati sirovine koje su jeftine, bogate izvorima, netoksične ili niskotoksične i imaju stabilne performanse.
Gumene formule mogu se podijeliti na testne formule i praktične formule prema njihovoj upotrebi. Prvi je proučavanje ili identificiranje odnosa između određene sirovine i svojstava vulkanizirane gume i miješane gume, a nastoji biti jednostavan u sastavu. Praktična formula uglavnom proučava odnos između učinkovitosti vulkanizirane gume, stvarne učinkovitosti proizvoda i učinkovitosti procesa mješavine gume. Proces formuliranja praktične formule je:
Analiza uvjeta okoline i proizvodnog procesa koji se koristi za proizvod - à izbor vrsta gume i raznih sastojaka koji čine formulu, ispitnu formulu - à test ocjenjivanja učinkovitosti - à prilagodbu i poboljšanje komponenti - à proširi test kako bi se odredila praktična formula .
<2>Dizajn smjese za brtvljenje O-prstena
Složeno i raznoliko radno okruženje gumenog brtvenog prstena u obliku slova O zahtijeva da njegov gumeni materijal ima određena posebna svojstva. U hidrauličkim sustavima potrebna je dobra otpornost na ulje, otpornost na temperaturu, trajna deformacija niske kompresije i određena vlačna čvrstoća. Kao dinamička brtva, uz zahtjeve, gumeni materijal također treba imati dobru otpornost na trošenje i otpornost na trganje. Za brtvljenje specijalnih medija, promjena volumena i promjena tvrdoće gumenog materijala u mediju moraju biti male. Ukratko, dizajn formule treba sveobuhvatno razmotriti na temelju specifičnih radnih uvjeta, vrste medija, radne temperature, radnog tlaka i statusa primjene.
<3>Obrada gume za brtvljenje O-prstena
Trenutačno se proizvodna metoda gumenih brtvenih prstenova u obliku slova O uglavnom odvija prešanjem. Među njima, metode vulkanizacije lijevanih proizvoda uglavnom uključuju oblikovanje ravne ploče, prijenosno prešanje i injekcijsko prešanje. Metoda oblikovanja ravne ploče ima najdužu povijest. Prijenosno prešanje počelo se koristiti oko 1950-ih, dok se injekcijsko prešanje postupno preselilo iz industrije plastike u industriju gume u 1960-ima. Trenutačni trend razvoja je postupni razvoj metode tlaka ubrizgavanja, ali zbog različitog opsega prilagodbe. Još uvijek je stvarnost da njih troje mogu koegzistirati i razvijati se. Prema svojim karakteristikama, brtveni prstenovi u obliku slova O i dalje koriste oblikovanje ravne ploče kao glavnu metodu oblikovanja.
Tijekom procesa vulkanizacije kalupljenja, temperatura, vrijeme i tlak vulkanizacije moraju se strogo i ispravno kontrolirati, a promjene parametara kao što je temperatura tijekom procesa vulkanizacije moraju se obratiti pozornost u bilo kojem trenutku i postupati u skladu s njima. Inače, proizvod može biti premalo ili previše sumporiziran. Ako se koristi automatski sustav kontrole, cijeli proces vulkanizacije automatski će se bilježiti i kontrolirati kako bi se osiguralo da proizvod postigne točan stupanj vulkanizacije.
Temperatura vulkanizacije je jedan od osnovnih uvjeta za reakciju vulkanizacije gumenih O-ring brtvi. To izravno utječe na brzinu vulkanizacije i kvalitetu proizvoda. Temperatura vulkanizacije je visoka, brzina vulkanizacije je brza, a učinkovitost proizvodnje je visoka; temperatura vulkanizacije je niska, brzina vulkanizacije je spora. Temperatura vulkanizacije ovisi o formulaciji, od kojih je najvažnija ovisno o vrsti gume i korištenom sustavu vulkanizacije. Najprikladnija temperatura vulkanizacije prirodne gume je općenito 143 stupnja -150 stupnjeva, a sintetičke gume je općenito 150 stupnjeva -180 stupnjeva. Vrijeme vulkanizacije obično se određuje eksperimentima prema utvrđenoj temperaturi vulkanizacije.
Gumeni proizvodi su pod pritiskom tijekom procesa vulkanizacije. Svrha je olakšati protok gumenog materijala i ispuniti šupljinu kalupa, spriječiti stvaranje mjehurića tijekom procesa vulkanizacije i poboljšati gustoću proizvoda. Veličina pritiska vulkanizacije ovisi o tvrdoći gumenog materijala i veličini kalupa. Kada je tvrdoća gumenog materijala visoka i veličina kalupa velika, tlak može biti veći, inače bi se tlak trebao odgovarajuće smanjiti.