Gumové napätie a kompresia O-krúžku

Tesnenie O-krúžkom je typické extrudované tesnenie. Rýchlosť stláčania a predĺženie priemeru prierezu O-krúžku sú hlavným obsahom konštrukcie tesnenia, ktoré má veľký význam pre tesniaci výkon a životnosť. Dobrý tesniaci účinok O-krúžkov do značnej miery závisí od správneho zladenia veľkosti O-krúžku a veľkosti drážky, aby sa vytvorila primeraná kompresia a predĺženie tesniaceho krúžku.
1. Strečing
Potom, čo je gumový O-krúžok nainštalovaný v tesniacej drážke, má spravidla určité natiahnutie. Rovnako ako rýchlosť stláčania má množstvo natiahnutia tiež veľký vplyv na tesniaci výkon a životnosť O-krúžku. Veľké množstvo naťahovania nielenže sťaží inštaláciu O-krúžku, ale tiež zníži mieru kompresie v dôsledku zmeny priemeru prierezu d0, čo spôsobí netesnosť. Napínacie množstvo a môže byť vyjadrené nasledujúcim vzorcom:
Î ‘= (d+d0)/(d1+d0)
Vo vzorci d ----- priemer hriadeľa (mm); d1-vnútorný priemer O-krúžku (mm).
Rozsah rozsahu napínania je 1%-5%. Napríklad odporúčaná hodnota natiahnutia O-krúžku je uvedená v tabuľke. Podľa veľkosti priemeru hriadeľa je možné podľa tabuľky zvoliť napínanie O-krúžku. Rozsah prednosti rýchlosti kompresie O-krúžku a natiahnutia
Tesniaca forma Tesniace médium Natiahnutie Î ± (%) Rýchlosť kompresie w (%)
Hydraulický olej statického tesnenia 1,03～1,04 15～25
Vzduch <1,01 15～25
Hydraulický olej s vratným pohybom 1,02 12～17
Vzduch <1,01 12～17
Rotačný pohyb Hydraulický olej 0,95～1 3～8
2. Rýchlosť kompresie
Kompresný pomer W je zvyčajne vyjadrený nasledujúcim vzorcom:
W = (d0-h)/d0 × 100%
Kde d0 ----- priemer prierezu O-krúžku vo voľnom stave (mm);
h ------ Vzdialenosť medzi spodkom drážky O-krúžku a povrchom, ktorý sa má utesniť (hĺbka drážky), to znamená výška prierezu O-krúžku po stlačení (mm)
Pri výbere kompresného pomeru O-krúžku je potrebné vziať do úvahy nasledujúce tri aspekty:
1. Musí existovať dostatočná tesniaca kontaktná plocha;
2. Trenie je čo najmenšie;
3. Pokúste sa vyhnúť trvalej deformácii.
Z vyššie uvedených faktorov nie je ťažké zistiť, že si navzájom protirečia. Veľká miera kompresie môže dosiahnuť veľký kontaktný tlak, ale nadmerná rýchlosť kompresie nepochybne zvýši klzné trenie a trvalý tvar. Ak je kompresný pomer príliš malý, môže to spôsobiť netesnosť v dôsledku chyby sústrednosti tesniacej drážky a chyby O-krúžku, ktorá nespĺňa požiadavky, a straty čiastočného stlačenia. Preto pri výbere kompresného pomeru O-krúžku je potrebné zvážiť rôzne faktory. Miera kompresie statického tesnenia je spravidla väčšia ako u dynamického tesnenia, ale jeho extrémna hodnota by mala byť nižšia ako 25%. V opačnom prípade sa napätie v tlaku výrazne uvoľní a dôjde k nadmernej trvalej deformácii, najmä vo vysokých teplotných podmienkach.
Pri výbere rýchlosti kompresie W silikónového tesnenia O-krúžku je potrebné vziať do úvahy podmienky použitia, statické tesnenie alebo dynamické tesnenie; statické tesnenia je možné rozdeliť na radiálne tesnenia a axiálne tesnenia; netesná medzera radiálnych tesnení (alebo valcových statických tesnení) je priemer Axiálna medzera, netesná medzera axiálneho tesnenia (alebo plochého statického tesnenia) je axiálna medzera. Podľa tlakového média pôsobiaceho na vnútorný priemer alebo vonkajší priemer O-krúžku je axiálne tesnenie rozdelené na vnútorný tlak a vonkajší tlak. Vnútorný tlak sa zvyšuje a vonkajší tlak znižuje počiatočné napätie O-krúžku. Pri vyššie uvedených rôznych formách statických tesnení je smer pôsobenia tesniaceho média na O-krúžok odlišný, takže aj predtlaková konštrukcia je odlišná. Pri dynamických tesneniach je potrebné rozlišovať medzi vratnými pohybovými tesneniami a rotačnými pohybovými tesneniami.
1. Statické tesnenie: valcovité statické tesniace zariadenie je rovnaké ako piestové tesniace zariadenie, spravidla W = 10%až 15,15%; rovinné statické tesniace zariadenie je W = 15%～30%.

2. Pokiaľ ide o dynamické tesnenia, možno ho rozdeliť na tri situácie; vratný pohyb spravidla trvá W = 10%až 15%. Pri výbere kompresného pomeru rotačného pohybového tesnenia je potrebné vziať do úvahy Joulov efekt zahrievania. Všeobecne povedané, vnútorný priemer O-krúžku s rotačným pohybom je o 3%až 5%väčší ako priemer hriadeľa a rýchlosť stlačenia vonkajšieho priemeru W = 3 až 8%. Aby sa znížil trecí odpor, O-krúžky pre pohyb s nízkym trením spravidla volia menší kompresný pomer, to znamená W = 5%-8%. Okrem toho by sa mala zvážiť aj expanzia gumového materiálu spôsobená médiom a teplotou. Obvykle mimo danej kompresnej deformácie je maximálna povolená rýchlosť expanzie 15%. Prekročenie tohto rozsahu naznačuje, že výber materiálu je nevhodný a namiesto neho by sa mali použiť O-krúžky z iných materiálov alebo by sa mala opraviť daná miera deformácie v tlaku.