О-прстен, који се назива О-прстен, је гумени прстен кружног попречног-пресека. О-прстен је најчешће коришћена заптивка у хидрауличним и пнеуматским системима.
О-прстен има добро заптивање, може се користити за статичко заптивање, може се користити и за клипно заптивање; Не само да се може користити самостално, већ је и основна компонента многих комбинованих уређаја за заптивање. Има широк спектар примена. Ако је материјал правилно одабран, може испунити захтеве различитих услова кретања, а радни притисак може бити од 1,333 × 10 ^ 5Па вакуум до 400МПа високог притиска; Температурни опсег је од -60 степени до 200 степени.
У поређењу са другим типовима заптивки, О-прстен има следеће карактеристике:
1) Мала структура, погодна инсталација и демонтажа.
2) Могу се користити статичке и динамичке заптивке и скоро да нема цурења када се користе као статичке заптивке.
3) Употреба једног О-прстена обезбеђује двосмерни-ефекат заптивања.
4) Динамички отпор трења је мали.
5) Ниска цена.
О-прстен је заптивач за екструзију; Основни принцип рада екструзионог заптивача је да се ослања на еластичну деформацију заптивке, изазивајући контактни притисак на заптивну контактну површину. Контактни притисак је већи од унутрашњег притиска заптивеног медијума и нема цурења, и обрнуто. Када се користи за статичко и динамичко заптивање, узрок и начин израчунавања контактног притиска заптивне контактне површине су различити и треба их посебно објаснити.
1. Принцип заптивања за статичко заптивање
О-прстен се најчешће користи у статичком заптивачу. Ако се правилно дизајнира и користи, О-прстен може постићи апсолутно заптивање без цурења у статичком заптивачу.
Након што се О-прстен увуче у заптивни жлеб, његов пресек се подвргава контактном напрезању компресије, што производи еластичну деформацију.
На контактној површини се ствара одређени почетни контактни притисак По. Чак и ако нема средњег притиска или је притисак веома мали, О-прстен се може запечатити сопственом еластичном силом; Када се медијум под притиском напуни у шупљину, под дејством притиска медија, заптивни прстен у облику О- се помера и помера на страну ниског притиска, док се његова еластична деформација даље повећава, а зазор за пуњење и заптивање δ. У овом тренутку, контактни притисак на површини спојнице заптивног пара расте до Пм:
Пм=По+Пп
У формули, Пп -- контактни притисак (0,1 МПа) који се преноси на контактну површину кроз О-прстен
Пп=К*П
К - коефицијент преноса притиска, за гумени О-прстен, К=1;
П -- Притисак затворене течности (0,1 МПа).
Thus, greatly increases the sealing effect. Since generally K≥1, Pm>П. Може се видети да све док постоји почетни притисак у О-прстену, може се постићи апсолутно заптивање без цурења. Ово зависи од притиска самог медијума да промени стање контакта О-прстена да би се постигла природа заптивања, која се назива само-заптивање.
У теорији, чак и ако је деформација компресије нула, може се заптити под притиском уља, али у пракси О-прстен може бити ексцентричан када је инсталиран. Због тога, након што се О-уметне у заптивни жлеб, његов попречни пресек је генерално изложен 7%-30% компресијске деформације. Статичка заптивка узима већу вредност степена компресије, а динамичка заптивач има мању вредност степена компресије. То је зато што се синтетичка гума компресује на ниским температурама, тако да треба узети у обзир количину пре-компресије статичког заптивног О-прстена да би се компензовало његово скупљање на ниским температурама.
2. Принцип заптивања за заптивање повратним покретом
У хидрауличној ротацији, пнеуматским компонентама и системима, клипно заптивање је један од најчешћих захтева за заптивање. Клипне заптивке се користе на клиповима и блоковима цилиндара снаге, главама цилиндра за интервенцију клипа и свим врстама клизних вентила. Размак се формира од цилиндричне шипке и цилиндричног отвора, а шипка се помера аксијално у цилиндричном отвору. Акција заптивања ограничава аксијално цурење течности.
Када се користи као заптивка са повратним кретањем, ефекат пред-заптивке и ефекат само-заптивке О- су исти као код статичког заптивача, а због еластичности самог О-прстена, може се аутоматски компензовати након хабања. Међутим, када је течни медијум запечаћен, ситуација је компликованија од статичког заптивача због брзине кретања штапа, притиска течности и вискозитета.
Када је течност под притиском, молекули течности ступају у интеракцију са металном површином, а поларни молекули садржани у уљу су уско и уредно распоређени на површини метала, формирајући јак гранични слој уља између површине клизања и заптивке, и стварајући велику адхезију на површини клизања. Течни филм увек постоји између заптивке и клизне површине; такође игра одређену заптивну улогу, а подмазивање покретне заптивне површине је веома важно.
Али то је лоше за цурење. Међутим, када се клипна осовина извуче, течни филм на осовини се извлачи заједно са осовином. Због брисања заптивке, када се клипна осовина увуче, течни филм блокира заптивни елемент да остане напољу. Са повећањем броја клипних удараца, више течности се блокира споља, и коначно, формирање капљица уља, што је цурење клипног заптивног уређаја. Пошто се вискозност хидрауличког уља смањује са повећањем температуре, а дебљина уљног филма се сходно томе смањује, цурење на почетку кретања је веће када се хидраулична опрема покрене на ниској температури, а цурење има тенденцију да се постепено смањује како температура расте због различитих губитака током кретања. О-прстен као клипни заптивач, компактна структура и мала величина могу да смање цену компоненти.
Углавном се користи у:
1) Код хидрауличких компоненти ниског{1}}притиска, генерално је ограничен на кратки ход и средњи притисак од око 10 МПа.
2) Хидраулични клизни вентил малог пречника, кратког хода и средњег{1}}притиска.
3) Пнеуматски клизни вентил и пнеуматски цилиндар.
4) Као еластомер у комбинованом клипном уређају за заптивање.
О-прстен као клипна заптивка је најпогоднији за апликације малог пречника, кратког хода, средњег и ниског притиска, пнеуматски цилиндар, пнеуматски клизни вентил и друге клипне компоненте. У хидрауличним компонентама, О-прстен се користи као главно динамичко заптивање, које је генерално ограничено на кратки ход и средњи и низак притисак од око 10МПа.
О-прстенови нису погодни за употребу само као клипни заптивачи са веома малим брзинама-и као клипни заптивачи високог{2}}притиска. То је углавном зато што је трење под овим условима велико, што ће довести до прераног квара заптивача. У било којој врсти примене, потребно је користити у складу са назначеним подацима или капацитетом заптивке, и правилно саставити да би се постигао задовољавајући учинак.
3. Заптивка за ротационо кретање
У заптивкама са ротирајућим покретима обично се користи уље
Заптивач и механички заптивач. Међутим, притисак уљне заптивке је низак, ау поређењу са О-прстеном, превелик је и сложен, а процес је лош. Иако се механички заптивачи могу користити за висок притисак (40МПа), велику брзину (50м/с) и високу температуру (400 степени), структура је сложенија, огромна, а цена је висока и погодна је само за неке тешке машине и опрему, као што су нафтна и хемијска индустрија.
Главни проблем О-прстенова за ротационо кретање је Џулов топлотни ефекат. Топлотни ефекат џула производи топлоту трења на контакту између-ротирајуће осовине велике брзине и О-прстена, а створена топлота чини да температура ових контактних делова непрекидно расте, а гумени материјал се озбиљно деформише топлотом, а компресија и издужење се мењају. Загревање такође убрзава старење заптивних материјала и смањује век трајања О-прстенова; оштећује уљни филм за заптивање, што доводи до појаве-одсецања уља и убрзава хабање заптивке.
На основу горње ситуације, О-прстенови су опсежно и дубоко проучавани последњих година. Да би се избегао џулов топлотни ефекат, кључ је да се правилно изаберу структурни параметри пројектованог О-прстена у складу са перформансама гуме, углавном затезне чврстоће и степена компресије О-прстена. Према експерименту, О-прстен је дизајниран тако да има унутрашњи пречник једнак или мало већи од пречника ротирајућег вратила, углавном 3%~5%. Приликом уградње О-прстена, он се сабија из унутрашњег радијалног правца, а компресија пресека је такође пројектована да буде мања, углавном око 5%. Поред тога, покушајте да користите заптивне материјале који су мање под утицајем топлоте и у потпуности размотрите проблем дисипације топлоте при инсталацији О-прстена. На овај начин се значајно побољшава радно стање О-прстена и може се применити на заптивање ротирајућег вратила са максималном брзином од 4м/с.
Последњих година постоји -отпорна на флуор гума и полиуретанска гума{1}}отпорна на хабање, а џулов топлотни ефекат гумених компоненти се боље разуме. А да би се решио овај проблем, дизајнирана је нова заптивна структура О-прстена, тако да се О-прстен може боље применити и ротирајући покрети великом{5}}брзином и великим-притиском.
Због своје мале величине, једноставне структуре, ниске цене, добрих перформанси процеса и широког опсега примене, О-прстен се широко користи у ротационим заптивним уређајима.
