O-rengas, josta käytetään nimitystä O-rengas, on kumirengas, jonka poikkileikkaus on pyöreä-. O--rengas on yleisimmin käytetty tiiviste hydraulisissa ja pneumaattisissa järjestelmissä.
O--renkaalla on hyvä tiivistysominaisuus, sitä voidaan käyttää staattiseen tiivistykseen, voidaan käyttää myös edestakaisin tiivistykseen; Sitä voidaan käyttää yksinään, mutta se on myös monien yhdistettyjen tiivistyslaitteiden peruskomponentti. Sillä on laaja valikoima sovelluksia. Jos materiaali valitaan oikein, se voi täyttää erilaisten liikeolosuhteiden vaatimukset ja työpaine voi olla 1,333 × 10 ^ 5 Pa tyhjiöstä 400 MPa korkeaan paineeseen; Lämpötila-alue on -60 astetta 200 asteeseen.
Muihin tiivistetyyppeihin verrattuna O-renkaalla on seuraavat ominaisuudet:
1) Pieni rakennekoko, kätevä asennus ja purkaminen.
2) Voidaan käyttää staattisia ja dynaamisia tiivisteitä, ja staattisina tiivisteinä käytettäessä vuotoa ei ole juuri lainkaan.
3) Yhden O-renkaan käyttö tarjoaa kaksisuuntaisen-tiivistysvaikutuksen.
4) Dynaaminen kitkavastus on pieni.
5) Alhainen hinta.
O-rengas on suulakepuristustiiviste; ekstruusiotiivisteen perustoimintaperiaate on luottaa tiivisteen elastiseen muodonmuutokseen, mikä aiheuttaa kosketuspainetta tiivisteen kosketuspintaan. Kosketuspaine on suurempi kuin suljetun väliaineen sisäinen paine, eikä vuotoa ole, ja päinvastoin. Käytettäessä staattiseen tiivistykseen ja dynaamiseen tiivistykseen tiivisteen kosketuspinnan kosketuspaineen syy ja laskentatapa ovat erilaiset, ja ne on selitettävä erikseen.
1. Staattisen tiivistyksen tiivistysperiaate
O-rengas on yleisimmin käytetty staattisessa tiivisyksessä. O--rengas voi saavuttaa täydellisen tiivistyksen ilman vuotoa staattisessa tiivisteessä, jos se on suunniteltu ja käytetty oikein.
Kun O-rengas on ladattu tiivistysuraan, sen osaan kohdistuu kosketuspuristusjännitys, joka saa aikaan elastisen muodonmuutoksen.
Tietty alkukosketuspaine Po muodostuu kosketuspinnalle. Vaikka keskipainetta ei olisikaan tai paine on hyvin pieni, O--rengas voidaan tiivistää omalla kimmovoimallaan. Kun paineistettua väliainetta täytetään onteloon, keskipaineen vaikutuksesta O--muotoinen tiivisterengas siirtyy ja siirtyy matalapainepuolelle, samalla kun sen elastinen muodonmuutos kasvaa entisestään ja täyttö- ja tiivistysrako δ. Tällä hetkellä kosketuspaine tiivisteparin kytkentäpinnalla nousee arvoon Pm:
pm=Po+Pp
Kaavassa Pp -- kosketuspaine (0,1 MPa) siirtyy kosketuspintaan O-renkaan kautta
Pp=K*P
K - paineensiirtokerroin, kumin O-renkaalle, K=1;
P -- Suljetun nesteen paine (0,1 MPa).
Thus, greatly increases the sealing effect. Since generally K≥1, Pm>P. Voidaan nähdä, että niin kauan kuin O--renkaassa on alkupainetta, voidaan saavuttaa absoluuttinen tiivistys ilman vuotoa. Tämä riippuu itse väliaineen paineesta muuttaa O--renkaan kosketustilaa tiivistyksen luonteen saavuttamiseksi, jota kutsutaan itse-sulkeutumiseksi.
Teoriassa vaikka puristusmuodonmuutos olisi nolla, se voidaan tiivistää öljynpaineella, mutta käytännössä O{0}}rengas voi olla epäkesko asennettuna. Siksi sen jälkeen, kun O-rengas on ladattu tiivisteuraan, sen poikkileikkaus altistuu yleensä 7 %-30 % puristusmuodonmuutokselle. Staattisella tiivisteellä on suurempi puristussuhdearvo ja dynaamisella tiivisteellä pienempi puristussuhde. Tämä johtuu siitä, että synteettinen kumi puristuu kokoon alhaisissa lämpötiloissa, joten staattisen tiivisteen O-renkaan esipuristusmäärä on otettava huomioon sen alhaisen lämpötilan kutistumisen kompensoimiseksi.
2. Tiivistysperiaate edestakaisin liiketiivistykseen
Hydraulisissa pyörivissä, pneumaattisissa komponenteissa ja järjestelmissä edestakaisin liikkuva tiivistys on yksi yleisimmistä tiivistysvaatimuksista. Edestakaisia tiivisteitä käytetään tehosylinterien männissä ja sylinterilohkoissa, männän syöttösylinterien päissä ja kaikentyyppisissä liukuventtiileissä. Rako muodostuu lieriömäisestä tangosta ja sylinterimäisestä reiästä, ja tanko liikkuu aksiaalisesti sylinterimäisessä reiässä. Tiivistystoiminto rajoittaa nesteen aksiaalista vuotoa.
Käytettäessä edestakaisin liikkuvana tiivisteenä O{--renkaan esitiivistys ja itse-tiivistysvaikutus ovat samat kuin staattisen tiivisteen, ja itse O--renkaan joustavuuden ansiosta se voi kompensoida automaattisesti kulumisen jälkeen. Kuitenkin, kun nestemäinen väliaine on tiivistetty, tilanne on monimutkaisempi kuin staattinen tiiviste tangon liikenopeuden, nesteen paineen ja viskositeetin vuoksi.
Kun neste on paineen alaisena, nestemolekyylit ovat vuorovaikutuksessa metallipinnan kanssa ja öljyn sisältämät polaariset molekyylit asettuvat tiiviisti ja siististi metallipinnalle muodostaen vahvan rajakerroksen öljykalvon liukupinnan ja tiivisteen väliin ja muodostaen suuren tarttuvuuden liukupintaan. Nestekalvo on aina tiivisteen ja edestakaisin liikkuvan pinnan välissä; sillä on myös tietty tiivistysrooli, ja liikkuvan tiivistyspinnan voitelu on erittäin tärkeää.
Mutta se on huono vuotolle. Kuitenkin, kun edestakaisin liikkuva akseli vedetään ulos, akselin nestekalvo vedetään ulos yhdessä akselin kanssa. Tiivisteen pyyhkimisen ansiosta, kun edestakaisin liikkuva akseli vedetään sisään, tiiviste-elementti estää nestekalvon pysymään ulkopuolella. Kun edestakaisin iskujen määrä kasvaa, enemmän nestettä estyy ulkopuolella ja lopuksi öljypisaroiden muodostuminen, mikä on edestakaisen tiivistyslaitteen vuoto. Koska hydrauliöljyn viskositeetti laskee lämpötilan noustessa ja öljykalvon paksuus pienenee vastaavasti, vuoto liikkeen alussa on suurempi, kun hydraulilaitteisto käynnistetään alhaisessa lämpötilassa, ja vuoto pyrkii pienenemään asteittain lämpötilan noustessa liikkeen aikana erilaisten häviöiden vuoksi. O-rengas edestakaisin liikkuvana tiivisteenä, kompakti rakenne ja pieni koko voivat alentaa komponenttien hintaa.
Käytetään pääasiassa:
1) Matalapaineisissa-hydrauliikkakomponenteissa se on yleensä rajoitettu lyhyeen iskuun ja noin 10 MPa:n keskipaineeseen.
2) Pieni halkaisija, lyhytiskuinen ja keskipaineinen{1}}hydraulinen liukuventtiili.
3) Pneumaattinen liukuventtiili ja pneumaattinen sylinteri.
4) Elastomeerinä yhdistetyssä edestakaisin liikkuvassa tiivistyslaitteessa.
M Hydraulisissa komponenteissa O--rengasta käytetään päädynaamisena tiivisteenä, joka on yleensä rajoitettu lyhyeen iskuon sekä noin 10 MPa:n keski- ja matalapaineeseen.
O-renkaat eivät sovellu käytettäviksi erittäin alhaisilla-nopeuksilla edestakaisina tiivisteinä ja korkeapaineisina edestakaisina{2}}tiivisteinä yksinään. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että kitka näissä olosuhteissa on suuri, mikä johtaa ennenaikaiseen tiivisteen rikkoutumiseen. Kaikissa sovelluksissa on käytettävä tiivisteen nimellistietojen tai kapasiteetin mukaan ja koottava oikein, jotta saavutetaan tyydyttävä suorituskyky.
3. Tiiviste pyörivää liikettä varten
Pyöriväliiketiivisteissä käytetään yleensä öljyä
Tiiviste ja mekaaninen tiiviste. Öljytiivisteen paine on kuitenkin alhainen ja O-renkaaseen verrattuna se on liian suuri ja monimutkainen, ja prosessi on huono. Vaikka mekaanisia tiivisteitä voidaan käyttää korkeaan paineeseen (40 MPa), suureen nopeuteen (50 m/s) ja korkeaan lämpötilaan (400 astetta), rakenne on monimutkaisempi, valtava ja kustannukset ovat korkeat, ja se soveltuu vain joihinkin raskaisiin koneisiin ja laitteisiin, kuten öljy- ja kemianteollisuuteen.
Pyörivän liikkeen O-renkaiden suurin ongelma on Joulen lämpövaikutus. Joule-lämpövaikutus tuottaa kitkalämpöä nopean -pyörivän akselin ja O--renkaan välisessä kosketuksessa, ja syntyvä lämpö saa näiden kosketusosien lämpötilan nousemaan jatkuvasti, ja lämmön vaikutuksesta kumimateriaali muuttuu vakavasti ja puristus ja venymä muuttuvat. Kuumentaminen nopeuttaa myös tiivistysmateriaalien ikääntymistä ja lyhentää O--renkaiden käyttöikää; se vahingoittaa tiivisteöljykalvoa, mikä johtaa öljyn katkeamisilmiöön ja nopeuttaa tiivisteen kulumista.
Yllä olevan tilanteen perusteella O{0}}renkaita on tutkittu laajasti ja perusteellisesti viime vuosina. Joule-lämpöilmiön välttämiseksi on tärkeää valita oikein suunnitellun O--renkaan rakenneparametrit kumin suorituskyvyn mukaan, pääasiassa O--renkaan vetolujuuden ja puristussuhteen mukaan. Kokeen mukaan O--renkaan sisähalkaisija on yhtä suuri tai hieman suurempi kuin pyörivän akselin halkaisija, yleensä 3 % ~ 5 %. O--rengasta asennettaessa se puristetaan sisäsäteittäissuunnassa, ja myös osan puristus on suunniteltu pienemmäksi, yleensä noin 5 %. Yritä lisäksi käyttää tiivistysmateriaaleja, joihin lämpö vaikuttaa vähemmän, ja ota huomioon O-renkaan asennuksen lämmönpoisto-ongelma. Tällä tavalla O-renkaan toimintakunto paranee huomattavasti, ja sitä voidaan soveltaa pyörivän akselin tiivistykseen enintään 4m/s nopeudella.
Viime vuosina on ollut lämmönkestävää-fluorikumia ja kulutusta-kestävää polyuretaanikumia, ja kumikomponenttien Joule-lämpövaikutus on ymmärretty paremmin. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on suunniteltu uusi O-rengastiivisterakenne, jotta O-rengasta voidaan paremmin soveltaa ja nopeita, korkeapaineisia-kiertoliikkeitä.
Pienen kokonsa, yksinkertaisen rakenteensa, alhaisten kustannusten, hyvän prosessin suorituskyvyn ja laajan käyttöalueensa ansiosta O{0}}rengasta käytetään laajalti pyörivissä tiivistyslaitteissa.
