+8618268307911

Kompresja pierścienia uszczelniającego w rzeczywistości nie jest tak duża, jak to możliwe

May 20, 2022

Konwencjonalna mądrość utrzymuje, że im bardziej uszczelka typu O-ring jest ściśnięta (tj. odkształcona w stosunku do stanu „ściśniętego”), tym uszczelnienie jest mocniejsze. Większe ściskanie oznacza większą siłę między pierścieniem uszczelniającym o przekroju okrągłym a dopasowanym osprzętem, tj. płynami, gazami i suchymi proszkami, które w przeciwnym razie wypłynęłyby między gumową uszczelką a dopasowanym osprzętem.


O-ring, który jest bardziej ściśnięty, również ma tendencję do dłuższego utrzymywania swojej siły (a tym samym lepszej szczelności) niż O-ring, który jest ściśnięty mniej. Niezdolność elastomeru do utrzymania siły „wypychania” w czasie jest znana jako odkształcenie ściskania. Elastomer o wysokim stopniu ściśnięcia (zwykle ponad 80 procent) nie wraca już do swojego pierwotnego nieskompresowanego kształtu, gdy nie jest ściskany. Jednak nie zawsze można założyć, że zwiększenie ściśnięcia pierścienia uszczelniającego zapewni lepsze uszczelnienie, w zależności od innych czynników. Obejmują one:


Im mocniej ściskasz oringi podczas montażu, tym większe prawdopodobieństwo ich zakleszczenia ze względu na sposób powstawania nieszczelności. Zostało to stwierdzone, gdy Parker porównał 2 modele elementów skończonych stosowane do przewidywania zachowania pierścienia uszczelniającego o przekroju okrągłym zainstalowanego przy 40 i 25 procentowym wyciskaniu (odpowiednio Rysunki 1 i 2). Przy 40 procentach nie da się uniknąć zaciskania pierścieni uszczelniających pomiędzy komponentami, podczas gdy przy 25 procentach mocowanie jest praktycznie wyeliminowane.


Zależność jest liniowa między ilością nie ściskanego a siłą ściskającą wymaganą do utrzymania ściśnięcia. W rzeczywistości siła nacisku na ściskanie rośnie znacznie szybciej niż 30 procent wyciskania. O-ring wymaga prawie dwuipółkrotnej siły obciążenia, aby skompresować się do 40 procent niż do 25 procent. Ten poziom obciążenia ściskającego może zmiażdżyć lub odkształcić lekkie lub kruche elementy współpracujące.


Dane przedstawione na tych figurach dotyczą kauczuku nitrylowego 70 Shore. Inne materiały, takie jak perfluoroelastomery i związki o niskim wydłużeniu (tj. rozciągają się tylko „do tej pory”), prawdopodobnie pękną przy ściśnięciu o więcej niż 30 procent. Inne materiały mogą podlegać przyspieszonemu odkształcaniu, skracając żywotność o 40 procent w wytłaczaniu.


Podczas gdy wiele zmiennych wpływa na kształt, dopasowanie i funkcję uszczelnienia, najważniejszym parametrem za uszczelnieniem bez przecieków jest ilość zastosowanego wyciskania. Jednak, jak sugerują te dane, na idealną ilość samego wyciskania ma wpływ wiele czynników. Nie można po prostu zakładać, że więcej znaczy lepiej.


Należy pamiętać, że inne czynniki, takie jak degradacja termiczna, interakcje chemiczne, przenikanie gazu, uszkodzenia mechaniczne, takie jak zmiażdżenie lub ścieranie, lub utrata elastyczności w niskich temperaturach, mogą powodować słabe działanie uszczelnień typu O-ring. W takich przypadkach dostosowanie stopnia ściśnięcia może nie rozwiązać problemu.


Wyślij zapytanie