Кольца круглого сечения, уплотнения для пневматики и гидравлики
Уплотняющее воздействие достигается за счет осевого или радиального сжатия. Так как резиновые компаунды работают как несжимаемые жидкости огромной вязкости с большим поверхностным натяжением, уплотнительные кольца деформируются под действием давления системы. При выборе компаунда уплотнительного кольца необходимо учитывать множество факторов, главными из которых являются диапазоны давления и температуры, а также среда для уплотнения.
Статическое уплотнение
Статическое уплотнение определяется как уплотнение, в котором прилегающие поверхности неподвижны по отношению друг к другу (за исключением небольших перемещений под действием жидкости). Это наибелее подходящее применение для О-Рингов. Для защиты уплотнительных колец с радиальной деформацией от ожидаемого выдавливания могут использоваться опорные кольца.
Подвижное уплотнение
В динамических уплотнениях уплотняемые детали движутся относительно друг друга. Различные типы движений описываются как возвратно-поступательные, колебательные или вращательные. Уплотнительные кольца, устанавливаемые на поршнях или штоках в гидравлических цилиндрах для обеспечения возвратно-поступательного динамического уплотнения.
Выбор уплотнительного кольца круглого сечения фирмы Parker
Алгоритм для выбора уплотнения в новое изделие:
- Знание давления, температуры и среды
- Понимание диапазона размеров нужного кольца
- Понимание динамических условий работы
- Выбор размера из существующих по каталогу
- Выбор материала и твердости кольца
- Выбор антиэкструзионного кольца (при необходимости)
- Определение по каталогу размеров и типа посадочной канавки для кольца
Тип устаноовки колец круглого сечения:
- Внешняя посадочная канавка. Канавка вырезана снаружи по отношению к детали, например в корпусе, как для уплотнения штока
- Внутренняя посадочная канавка. Канавка вырезана непосредственно на детали, как в случае уплотнения поршня
- Торцевое уплотнение. Уплотнительное кольцо деформируется в осевом направлении.
Для любых применений правильным будет выбор уплотнительного кольца с наибольшим возможным сечением, которое допускается конструкционными ограничениями. В общем случае можно сказать, что окружность уплотнительного кольца не должна растягиваться более чем на 6 % и сжиматься более чем на 1–3 % в установленном состоянии (измеренная по внутреннему диаметру уплотнительного кольца).
Жесткость уплотнительного кольца выбирается в соответствии с применяемым давлением, допусками (и связана с шириной зазоров), а также обработкой поверхности уплотняемых элементов. Необходимо принимать во внимание упругое удлинение металлических материалов (например, крышек, фланцев, стенок цилиндров или винтовых соединений) под действием давления. Вследствие такого удлинения может появиться увеличенный зазор, который должен быть заполнен уплотнительным кольцом. Тип уплотнения также зависит от механической обработки.
Экономичные методы обработки могут потребовать более высоких допусков и более широких зазоров. Для защиты уплотнительных колец от радиальной деформацией от ожидаемого выдавливания могут использоваться опорные кольца.
Антиэкструзионные кольца Parbak
Антиэкструзионные кольца применяются в сочетании с уплотнительными кольцами круглого сечения и сами по себе не являются уплотнениями. Поперечное сечение кольца круглого сечения при установке деформируется по диаметру с целью обеспечения упругости уплотнения. Если среда оказывает давление, кольцо круглого сечения деформируется по направлению к зазору между двумя деталями, улучшая, таким образом, уплотняющее воздействие. При достижении предельных значений (слишком высокое давление, слишком широкий зазор) уплотнительное кольцо сжимается в зазоре. Если давление продолжает повышаться, уплотнительное кольцо будет деформировано под действием сдавливания до такой степени, что потеряет способность к восстановлению формы при снижении давления. Для предотвращения такого повреждения используются антиэкструзионные кольца. Они уменьшают зазор со стороны кольца круглого сечения не находящейся под давлением. Рекомендуется устанавливать антиэкструзионные кольца при давлении более 200 бар (при условии, что нет других факторов).
