Poznavanje in oblikovanje formule gumijastih O-obročev
Tesnila:
V hidravličnih sistemih in njihovih sistemih se tesnila uporabljajo za preprečevanje iztekanja delovnega medija ter vdora zunanjega prahu in tujkov. Tesnilna komponenta je tesnilo.
Zunanje puščanje bo povzročilo izgubo medija, onesnažilo stroj in okolje ter povzročilo celo nedelovanje strojev in opreme ter osebne nesreče.
Puščanje volumetrične učinkovitosti hidravličnega sistema bo povzročilo močan upad, nedoseganje določenega delovnega tlaka ali celo nepravilno delovanje.
Vdor drobnih prašnih delcev v sistem lahko povzroči ali poveča trenje in obrabo hidravličnih komponent, kar dodatno povzroči puščanje.
Zato so tesnila in tesnila hidravlične opreme pomemben sestavni del. Njegova zanesljivost in življenjska doba sta pomemben pokazatelj kakovosti hidravličnega sistema.
Poleg tesnjenja rež je uporaba tesnil potrebna za nadzor sklopke med dvema sosednjima površinama s tesnjenjem najmanjše reže spodaj za nadzor reže med tekočino.
Pri kontaktnih tesnilih, samotesnilna tesnila s pritiskom in samotesnilna samozatezna tesnila (to je tesnilna ustnica).
Uvod v gumijaste O-tesnila
Tesnilni obroč tipa O je gumijast obroč s krožnim prečnim prerezom. Ker je njegov prečni prerez v obliki črke O, se imenuje tesnilni obroč tipa O. , imenovan tudi O-ring. Pojavljati se je začel sredi-19. stoletja, ko so ga uporabljali kot tesnilni element za cilindre parnih strojev. Je najbolj razširjena vrsta hidravličnih in pnevmatskih prenosnih sistemov. V tajvanskih in japonskih podjetjih se običajno imenuje O-Ring.
O-tesnilo je obročasto gumijasto tesnilo s krožnim prečnim prerezom. Uporablja se predvsem za preprečevanje uhajanja tekočih in plinastih medijev v mehanskih komponentah v statičnih pogojih. V nekaterih primerih se lahko O-tesnilo uporablja tudi za aksialno izmenično gibanje. in dinamični tesnilni elementi z nizko hitrostjo vrtenja. Glede na različne pogoje je mogoče izbrati različne materiale, ki jim ustrezajo.
Pri izbiri O-tesnila poskusite uporabiti O-tesnilo z velikim prečnim prerezom. Pod isto režo mora biti prostornina O-tesnila, stisnjenega v režo, manjša od največje dovoljene vrednosti.
Za različne vrste fiksnih ali dinamičnih tesnilnih aplikacij O-obročki oblikovalcem zagotavljajo učinkovit in ekonomičen tesnilni element. O-obroč je dvosmerni tesnilni element. Začetno stiskanje v radialni ali aksialni smeri med namestitvijo daje O-tesnilu lastno začetno tesnilno sposobnost. Tesnilna sila, ki jo ustvari sistemski tlak, in začetna tesnilna sila se združita v skupno tesnilno silo, ki se poveča, ko se poveča sistemski tlak. O-obročki igrajo pomembno vlogo pri statičnem tesnjenju. Vendar se v primernih dinamičnih situacijah pogosto uporabljajo O-obročki, vendar so omejeni s hitrostjo in pritiskom na tesnilo.
Ima naslednje prednosti:
1) Kompaktna struktura, enostavna za sestavljanje in razstavljanje,
2) Uporabite lahko tako statična kot dinamična tesnila,
3) Dinamična odpornost proti trenju je relativno majhna,
4) Z uporabo enega samega kosa tesnila O-tesnila lahko tesni v obe smeri.
Specifikacije in standardi O-tesnila
Specifikacije in modeli O-tesnila vključujejo predvsem specifikacije UHSO-obročev, specifikacije UHPO-obročev, specifikacije UNO-obročev, specifikacije DHO-obročev, specifikacije O-obročev batnice, O-obroče, odporne na visoke temperature, O-obroče, odporne na visok pritisk -obročki, proti koroziji odporni O-obroči Obroč, proti obrabi odporen O-obroč.
O-obročki imajo odlično tesnjenje in dolgo življenjsko dobo. Življenjska doba dinamičnih tlačnih tesnil je 5-10-krat daljša od običajnih gumijastih tesnilnih izdelkov, do desetkrat daljša. Pod določenimi pogoji ima lahko enako življenjsko dobo kot tesnilna matrica.
Torni upor O-tesnila je majhen, dinamična in statična sila trenja pa sta enaki, kar je 1/2-1/4 sile trenja gumijastega obroča v obliki "0". Lahko odpravi pojav "plazenja" gibanja pri nizki hitrosti in nizkem tlaku.
O-obroč je zelo odporen proti obrabi in ima funkcijo samodejne elastične kompenzacije po obrabi tesnilne površine.
O-tesnilo ima dobre samomazalne lastnosti in se lahko uporablja kot mazalno tesnilo brez olja.
O-obroč O-obroč ima preprosto strukturo in je enostaven za namestitev.
delovni tlak tesnilnega obroča: 0-300MPa; delovna hitrost: manjša ali enaka 15m/s; delovna temperatura: -55-250 stopinj.
Uporabni mediji za O-obroče: hidravlično olje, plin, voda, blato, surova nafta, emulzija, voda-glikol, kislina.
Področje uporabe O-ringa
Tesnilni obroči O-tipa so primerni za vgradnjo na različno mehansko opremo in igrajo tesnilno vlogo v statičnih ali premikajočih se pogojih pri določenih temperaturah, tlakih in različnih tekočih in plinastih medijih. Različne vrste tesnil se pogosto uporabljajo v obdelovalnih strojih, ladjah, avtomobilih, vesoljski opremi, metalurških strojih, kemičnih strojih, inženirskih strojih, gradbenih strojih, rudarskih strojih, naftnih strojih, plastičnih strojih, kmetijskih strojih ter različnih vrstah instrumentov in merilnikov. element. O-obročki se uporabljajo predvsem za statično tesnjenje in recipročno tesnjenje. Kadar se uporablja za tesnjenje z rotacijskim gibanjem, je omejeno na naprave za rotacijsko tesnjenje pri nizki hitrosti. O-obročki so običajno nameščeni v utore s pravokotnim prečnim prerezom na zunanjem ali notranjem krogu za tesnjenje. Tesnilo O-obroč še vedno dobro tesni in blaži udarce v okoljih, kot so olje, kislina, alkalije, obraba in kemična erozija. Zato so O-tesnila najpogosteje uporabljena tesnila v hidravličnih in pnevmatskih prenosnih sistemih.
Visoko zmogljiv gumijast O-ring
Fluoroogljična guma je guma, ki vsebuje fluor v molekuli. Obstajajo različne vrste glede na vsebnost fluora (tj. strukturo monomera). Trenutno zelo razširjen heksafluoriran fluorov kavčuk je DuPont prvi dal na trg pod trgovskim imenom "Viton". Njegova odpornost na visoke temperature je boljša od silikonske gume in ima odlično kemično odpornost, odpornost na večino olj in topil (razen ketonov in estrov), odpornost na vremenske vplive in odpornost na ozon; njegova odpornost proti mrazu je slaba, splošno temperaturno območje uporabe pa je -20 ~250 stopinj. Posebna formula lahko prenese nizke temperature do -40 stopinj.
O-tesnilo je gumijasto O-tesnilo s krožnim prečnim prerezom. Ker je njegov prečni prerez v obliki črke O, se imenuje O-tesnilo. Gumijasti O-obročki so najpogosteje uporabljena tesnila v hidravličnih in pnevmatskih prenosnih sistemih. Na splošno se gumijasti O-obročki redko uporabljajo v tesnilnih napravah z rotacijskim gibanjem. Gumijasti O-obročki so običajno nameščeni v utore s pravokotnim prečnim prerezom na zunanjem ali notranjem krogu za tesnjenje.
Fluorna guma (FKM) je organski elastomer, kopolimeriziran z monomeri, ki vsebujejo fluor. Njegove značilnosti vključujejo temperaturno odpornost do 300 stopinj, odpornost na kisline in alkalije ter odpornost na olje, ki so najboljše med gumami, odpornimi na olje. Ima dobro odpornost proti sevanju in visoko vakuumsko odpornost; električna izolacija, mehanske lastnosti, odpornost proti kemični koroziji, odpornost na ozon in atmosferska odpornost. Odpornost na staranje je odlična. Slabosti so slaba obdelovalnost, visoka cena, slaba odpornost na mraz ter nizka elastičnost in zračnost.
Razpon delovne temperature: -40 stopinj ~+300 stopinj. Z razvojem industrije se O-obročki iz fluorove gume pogosto uporabljajo v avtomobilih, elektroniki, vesolju, ladjah itd., ki zahtevajo razmeroma visoko natančnost, visoko temperaturno odpornost, visoko odpornost proti obrabi in težka delovna okolja. Z razvojem industrije se materiali iz fluorove gume nenehno izboljšujejo in uvajajo inovacije. Sledijo lastnosti in obseg uporabe široko uporabljenih materialov iz fluorokavčuka.
prednost:
Odporen je na vročino do 250 stopinj in je odporen na večino olj in topil, zlasti na vse kisline, alifatske ogljikovodike, aromatske ogljikovodike ter živalska in rastlinska olja. Dobra kemična stabilnost, odlična odpornost na visoke temperature, dobra odpornost na staranje, odlična vakuumska zmogljivost, odlične mehanske lastnosti, dobre izolacijske lastnosti, odlična vakuumska zmogljivost, odlične mehanske lastnosti, dobre izolacijske lastnosti
pomanjkljivost:
Ni priporočljivo za uporabo s ketoni, estri z nizko molekulsko maso in mešanicami, ki vsebujejo nitrate. Avtomobili, lokomotive, dizelski motorji in sistemi za gorivo.
Glavni materiali izdelkov O-ring vključujejo
Nitrilni kavčuk (NBR): Ta material ima največjo temperaturo 130 stopinj in trdoto 50-90 stopinj. Ima popolne specifikacije. Ima dobre mehanske lastnosti in je odporen na mineralna maziva in masti.
Fluorna guma (FPM): Ta material lahko doseže temperature do 240 stopinj in ima popolne specifikacije. Znan je po dobrih lastnostih, kot sta odpornost na visoke temperature in kemična odpornost. Poleg tega ima tudi dobre lastnosti proti staranju in antioksidacijo ter zelo nizko prepustnost plinov (še posebej primerno za vakuumske visokogorske naprave).
Guma EPDM: ima temperaturno območje od -50 stopinj do 150 stopinj in je odporna na vročo vodo, paro, staranje in kemikalije. Primeren je za vročo vodo, paro, detergent, raztopino kalijevega hidroksida, silikonsko olje in mast, različne razredčene kisline in kemikalije (zdravila). Priporočljivo je predvsem zaradi odpornosti na glikolne zavorne tekočine, vendar ni združljivo z vsemi izdelki iz mineralnih olj (maziva, goriva).
Silikon (SI): Silikonska guma ima najširši razpon delovne temperature (-60-180 stopinj), je neškodljiva, nestrupena in brez vonja, ima odlično odpornost na staranje ob ozonu, kisiku, svetlobi in staranje zaradi vremenskih vplivov ter odlično električna izolacija Zmogljivost, posebne površinske lastnosti in fiziološka inertnost, visoka zračnost
Obstaja tudi veliko vrst materialov, kot so: poliuretanska guma (PU), naravna guma (NR), butilna guma (BU), sulfonirani polietilen (CSM), politetrafluoroetilen (PTFE), neoprenska guma (CR), akrilna guma (ACM) in drugi materiali.
Zasnova zmesi gumijastega tesnilnega obroča v obliki črke O
<1>Načela oblikovanja formule
Formula gume je na splošno sestavljena iz surovega kavčuka, vulkanizacijskega antioksidantnega ojačevalnega sistema, zaščitnega sistema, ojačitvenega sistema in sistema mehčanja. Namen oblikovanja formule je najti najboljšo kombinacijo različnih komponent za doseganje dobre splošne učinkovitosti. Zasnova formule bi morala na koncu doseči naslednje cilje:
1. Izpolnite zahteve glede delovanja tesnilnega obroča.
2. Tehnologija obdelave gume ima dobro zmogljivost.
3. Glede na predpostavko zagotavljanja kakovosti izdelkov poskusite izbrati surovine, ki so poceni, bogate z viri, nestrupene ali nizko strupene in imajo stabilno delovanje.
Formule za gumo lahko razdelimo na testne formule in praktične formule glede na njihovo uporabo. Prva je namenjena preučevanju ali ugotavljanju razmerja med določeno surovino in lastnostmi vulkanizirane gume in mešane gume ter stremi k enostavni sestavi. Praktična formula preučuje predvsem razmerje med zmogljivostjo vulkanizirane gume, dejansko učinkovitostjo izdelka in procesno učinkovitostjo zmesi gume. Postopek oblikovanja praktične formule je:
Analiza okoljskih pogojev in proizvodnega procesa, ki ga uporablja izdelek - à izbor vrst gume in različnih sestavin, ki sestavljajo formulo, testno formulo - à test ocenjevanja delovanja - à prilagoditev in izboljšava komponent - à razširitev testa za določitev praktične formule .
<2>Zasnova tesnilne mase O-ring
Kompleksno in raznoliko delovno okolje gumijastega tesnilnega obroča v obliki črke O zahteva, da ima gumijasti material nekatere posebne lastnosti. V hidravličnih sistemih se zahteva dobra odpornost na olje, temperaturna odpornost, nizka kompresijska trajna deformacija in določena natezna trdnost. Kot dinamično tesnilo mora gumijasti material poleg zahtev imeti tudi dobro odpornost proti obrabi in odpornost na trganje. Za tesnjenje posebnih medijev morata biti sprememba prostornine in sprememba trdote gumijastega materiala v mediju majhna. Skratka, zasnovo formule je treba celovito preučiti glede na specifične delovne pogoje, vrsto medija, delovno temperaturo, delovni tlak in status uporabe.
<3>Obdelava tesnilne gume O-ring
Trenutno je proizvodna metoda gumijastih tesnilnih obročev v obliki črke O v glavnem z oblikovanjem. Med njimi metode vulkanizacije oblikovanih izdelkov vključujejo predvsem oblikovanje ravnih plošč, prenosno modeliranje in brizganje. Metoda oblikovanja ploščate plošče ima najdaljšo zgodovino. Prenosno brizganje se je začelo uporabljati okoli petdesetih let prejšnjega stoletja, medtem ko se je brizganje v šestdesetih letih postopoma preselilo iz industrije plastike v gumarsko industrijo. Trenutni razvojni trend je postopen razvoj metode vbrizgavanja tlaka, vendar zaradi različnega obsega prilagajanja. Še vedno je realnost, da trije lahko sobivajo in se razvijajo. V skladu s svojimi značilnostmi tesnilni obroči v obliki črke O še vedno uporabljajo oblikovanje ploščate plošče kot glavno metodo oblikovanja.
Med postopkom vulkanizacije vlivanja je treba temperaturo, čas in tlak vulkanizacije strogo in pravilno nadzorovati, na spremembe parametrov, kot je temperatura med postopkom vulkanizacije, pa je treba kadar koli posvetiti pozornost in jih ustrezno obravnavati. V nasprotnem primeru je izdelek lahko premalo ali preveč žveplan. Če se uporablja samodejni nadzorni sistem, bo celoten postopek vulkanizacije samodejno zabeležen in nadzorovan, da se zagotovi, da izdelek doseže pravilno stopnjo vulkanizacije.
Vulkanizacijska temperatura je eden od osnovnih pogojev za vulkanizacijsko reakcijo gumijastih O-tesnil. Neposredno vpliva na hitrost vulkanizacije in kakovost izdelka. Temperatura vulkanizacije je visoka, hitrost vulkanizacije je hitra in učinkovitost proizvodnje je visoka; temperatura vulkanizacije je nizka, hitrost vulkanizacije je počasna. Temperatura vulkanizacije je odvisna od formulacije, najpomembnejša pa je odvisna od vrste gume in uporabljenega sistema vulkanizacije. Najprimernejša temperatura vulkanizacije naravnega kavčuka je na splošno 143 stopinj -150 stopinj, sintetičnega kavčuka pa je na splošno 150 stopinj -180 stopinj. Čas vulkanizacije se običajno določi s poskusi glede na ugotovljeno temperaturo vulkanizacije.
Gumeni izdelki so med postopkom vulkanizacije pod pritiskom. Namen je, da gumijasti material zlahka teče in zapolni votlino kalupa, prepreči nastajanje mehurčkov med postopkom vulkanizacije in izboljša gostoto izdelka. Velikost vulkanizacijskega tlaka je odvisna od trdote gumijastega materiala in velikosti kalupa. Ko je trdota gumijastega materiala visoka in je velikost kalupa velika, je lahko tlak večji, sicer je treba tlak ustrezno zmanjšati.