اورینگ ها محبوب ترین مهر و موم های مورد استفاده در قطعات هیدرولیک، پنوماتیک و دستگاه های سیستم هستند و به طور گسترده در موارد مختلف آب بندی مورد استفاده قرار می گیرند.
اورینگ ها را می توان به عنوان عناصر آب بندی و همچنین عناصر اعمال نیرو برای آب بندی های لغزنده هیدرولیک و حلقه های گرد و غبار استفاده کرد. تحت دماها، فشارها و محیط های مختلف مایع و گاز، این محصولات می توانند به عنوان آب بند در حالت ایستا یا متحرک عمل کنند. می توان گفت در زمینه صنعتی چه تک سیل برای تعمیر و نگهداری باشد و چه در کاربردهایی مانند هوافضا، خودروسازی و صنایع عمومی، اورینگ ها تقریباً همه جا هستند.
ویژگی ها و کاربردهای محصول:
اورینگ ها مزایای زیادی دارند:
(1) مناسب برای انواع اشکال آب بندی، از جمله آب بندی استاتیک و آب بندی پویا.
(2) مناسب برای انواع حالت های حرکت، مانند حرکت چرخشی، حرکت رفت و برگشتی محوری یا حرکت ترکیبی.
(3) مناسب برای انواع رسانه های آب بندی مختلف، از جمله روغن، آب، گاز، رسانه های شیمیایی یا سایر رسانه های مخلوط.
(4) ساختار مقطع بسیار ساده است و دارای اثر خود آب بندی، عملکرد آب بندی قابل اعتماد، ساختار فشرده و مونتاژ و جداسازی آسان است.
(5) انواع مختلفی از مواد وجود دارد.
(6) هزینه کم؛
(7) مقاومت اصطکاک دینامیکی نسبتاً کوچک است.
لیست استانداردهای O-ring در جدول زیر نشان داده شده است:
| جدول 1-1 فهرست استانداردهای O-ring | |||||||
| استاندارد | قطر مقطع اورینگ d2 |
 |
|||||
| استاندارد آمریکایی AS 568 استاندارد بریتانیا BS 1516 |
1.7 8 |
2.62 | 3.53 | 5.33 | 6.99 | - | |
| استاندارد ژاپنی JIS B 2401 | 1.9 | 2.4 | 3.1 | 3.5 | 5.7 | 8.4 | |
| استاندارد بین المللی IS0 3601/1 استاندارد آلمان DIN 3771/1 استاندارد چینی GB 3452.1 | 1.8 | 2.65 | 3.55 | 5.30 | 7.00 | - | |
| استاندارد چینی GB1235 | 1.9 | 2.4 | 3.1 | 3.5 | 5.7 | 8.6 | |
| اندازه های متریک ترجیحی | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | |
| 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 7.0 | ||
| 8.0 | 10.0 | 12.0 | - | - | - | ||
| استاندارد آمریکایی AS 568 (سری 900) |
1.0 2 |
1.42 | 1.63 | 1.83 | 1.98 | 2.08 | |
|
2.2 1 |
2.46 | 2.95 | 3.00 | - | - | ||
مکانیزم آب بندی
O-ring یک عنصر آب بندی خودکار دو طرفه است. در هنگام نصب، پیش فشرده سازی شعاعی و محوری آن، توانایی آب بندی اولیه خود O-ring را تعیین می کند که با افزایش فشار سیستم افزایش می یابد.
(1) حالت فشرده نشده
(2) حالت فشرده بدون فشار
(3) فشار
پارامترهای عملکرد
جدول 1-2 پارامترهای عملکرد O-ring
| استاندارد | مهر و موم استاتیک | مهر و موم دینامیک |
| فشار کاری | بدون حلقه نگهدارنده، حداکثر می تواند به 20MPa برسد. با حلقه نگهدارنده، حداکثر می تواند به 40MPa برسد: با حلقه نگهدارنده ویژه، حداکثر می تواند به 200MPa برسد | بدون حلقه نگهدارنده، حداکثر فشار می تواند به 5MPa برسد. با حلقه نگهدارنده، فشار بالاتر |
| سرعت | رفت و برگشتی حداکثر 0.5 متر بر ثانیه، حداکثر چرخش 2 متر بر ثانیه | |
| دما | مناسبت های عمومی: -30~+110، مناسبت های خاص: -60~+250، مناسبت های چرخشی: -30~+80 | |
| متوسط | (جدول خواص مواد) را ببینید | |
انتخاب حلقه O
1. محیط کار و شرایط کار
هنگام انتخاب ماده اورینگ ابتدا باید سازگاری با محیط کار در نظر گرفته شود و شرایط کاری مانند فشار، دما، زمان کار مداوم و چرخه عملکرد قطعه آب بندی نیز در نظر گرفته شود. اگر در وضعیت چرخشی استفاده شود، افزایش دما ناشی از گرمای اصطکاکی باید در نظر گرفته شود. مواد آب بندی مختلف خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی دارند، لطفاً برای جزئیات به "جدول خواص مواد" مراجعه کنید.
2. نوع مهر و موم و اندازه شیار نصب
(1) با توجه به شکل آب بندی، می توان آن را به موارد زیر تقسیم کرد: مهر و موم استاتیک (آب بندی بدون حرکت نسبی بین سطوح مجاور) و مهر و موم دینامیکی (مهر با حرکت رفت و برگشتی بین قطعات مهر و موم شده).
(2) با توجه به هدف آب بندی، می توان آن را به: مهر و موم سوراخ، مهر و موم شفت و مهر و موم دوار تقسیم کرد.
(3) با توجه به فرم نصب می توان آن را به دو دسته تقسیم کرد: نصب محوری (مقطع آن پس از نصب به صورت محوری تغییر شکل می یابد) و نصب شعاعی (مقطع آن پس از نصب به صورت شعاعی تغییر شکل می یابد).
① مهر و موم استاتیک محوری
جدول 1-3 ابعاد شیار نصب سیل استاتیک محوری
| قطر سیم اورینگ d2 | عمق شیار W+0.05 | عرض شیار L+0.25 | قطر سیم اورینگ d2 | عمق شیار W+0.05 | عرض شیار L+0.25 | قطر سیم اورینگ d2 | عمق شیار W+0.05 | عرض شیار L+0.25 |
| 1 | 0.7 | 1.4 | 2.7 | 2.1 | 3.8 | 5.7 | 4.6 | 7.6 |
| 1.2 | 0.9 | 1.6 | 2.8 | 2.1 | 4 | 6 | 4.8 | 8.1 |
| 1.25 | 0.9 | 1.7 | 3 | 2.3 | 4.1 | 6.5 | 5.3 | 8.6 |
| 1.3 | 1 | 1.7 | 3.1 | 2.4 | 4.2 | 6.99 | 5.7 | 9.7 |
| 1.5 | 1.1 | 2.1 | 3.5 | 2.7 | 4.8 | 7 | 5.7 | 9.7 |
| 1.6 | 1.2 | 2.2 | 3.53 | 2.7 | 4.9 | 7.5 | 6.2 | 10.1 |
| 1.78 | 1.3 | 2.5 | 3.55 | 2.7 | 5 | 8 | 6.6 | 10.7 |
| 1.8 | 1.3 | 2.6 | 3.6 | 2.8 | 5.1 | 8.4 | 7.1 | 11.1 |
| 1.9 | 1.4 | 2.7 | 3.7 | 2.9 | 5.2 | 8.5 | 7.2 | 11.3 |
| 2 | 1.5 | 2.8 | 4 | 3.1 | 5.5 | 9 | 7.6 | 12 |
| 2.2 | 1.6 | 3.1 | 4.3 | 3.3 | 5.9 | 9.5 | 8.1 | 12.5 |
| 2.4 | 1.8 | 3.3 | 4.5 | 3.5 | 6.1 | 10 | 8.5 | 13.6 |
| 2.5 | 1.9 | 3.5 | 5 | 4 | 6.7 | 10.5 | 8.9 | 14 |
| 2.6 | 2 | 3.6 | 5.3 | 4.2 | 7.2 | 11 | 9.4 | 14.7 |
| 2.62 | 2 | 3.7 | 5.33 | 4.2 | 7.3 | 12 | 10.4 | 15.7 |
| 2.65 | 2 | 3.8 | 5.5 | 4.5 | 7.4 | 15 | 13.2 | 19.4 |
② مهر و موم استاتیک شعاعی
مهر و موم سوراخ شعاعی: شیار نصب روی شفت است و قطر داخلی حلقه O برابر یا کمی کوچکتر از قطر پایین شیار d است.
مهر و موم شعاعی: شیار نصب در سوراخ است و قطر داخلی حلقه O و قطر شفت مهر و موم شده d تا حد امکان نزدیک است.
| جدول 1-4 ابعاد شیار نصب سیل استاتیک شعاعی | |||||||||||
| قطر سیم اورینگ d2 | عمق شیار W+0.05 | عرض شیار L±0.25 | C | قطر سیم اورینگ d2 | عمق شیار W+0.05 | عرض شیار L±0.25 | C | قطر سیم اورینگ d2 | عمق شیار W+0.05 | عرض شیار L±0.25 | C |
| 1 | 0.75 | 1.3 | 1.2 | 2.7 | 2.1 | 3.6 | 2 | 5.7 | 4.6 | 7.6 | 3.5 |
| 1.2 | 0.9 | 1.6 | 1.2 | 2.8 | 2.2 | 3.7 | 2 | 6 | 4.9 | 7.9 | 3.5 |
| 1.25 | 0.9 | 1.7 | 1.2 | 3 | 2.3 | 3.9 | 2.5 | 6.5 | 5.4 | 8.4 | 4 |
| 1.3 | 1 | 1.7 | 1.2 | 3.1 | 2.4 | 4 | 2.5 | 6.99 | 5.8 | 9.2 | 4 |
| 1.5 | 1.1 | 2 | 1.5 | 3.5 | 2.7 | 4.6 | 2.5 | 7 | 5.8 | 9.3 | 4 |
| 1.6 | 1.2 | 2.1 | 1.5 | 3.53 | 2.7 | 4.7 | 2.5 | 7.5 | 6.3 | 9.8 | 4 |
| 1.78 | 1.3 | 2.4 | 1.5 | 3.55 | 2.8 | 4.7 | 2.5 | 8 | 6.7 | 10.5 | 4 |
| 1.8 | 1.3 | 2.4 | 1.5 | 3.6 | 2.8 | 4.8 | 2.5 | 8.4 | 7.1 | 10.9 | 4.5 |
| 1.9 | 1.4 | 2.5 | 1.5 | 3.7 | 2.9 | 4.9 | 2.5 | 8.5 | 7.2 | 11 | 4.5 |
| 2 | 1.5 | 2.6 | 2 | 4 | 3.2 | 5.2 | 3 | 9 | 7.7 | 11.7 | 4.5 |
| 2.2 | 1.7 | 3 | 2 | 4.3 | 3.4 | 5.6 | 3 | 9.5 | 8.2 | 12.3 | 4.5 |
| 2.4 | 1.8 | 3.2 | 2 | 4.5 | 3.6 | 5.8 | 3 | 10 | 8.6 | 13 | 5 |
| 2.5 | 1.9 | 3.3 | 2 | 5 | 4 | 6.5 | 3 | 10.5 | 9 | 13.8 | 5 |
| 2.6 | 2 | 3.4 | 2 | 5.3 | 4.3 | 7 | 3 | 11 | 9.5 | 14.3 | 5 |
| 2.62 | 2 | 3.5 | 2 | 5.33 | 4.3 | 7.1 | 3.5 | 12 | 10.5 | 15.6 | 5 |
| 2.65 | 2 | 3.6 | 2 | 5.5 | 4.5 | 7.2 | 3.5 | 15 | 13.2 | 19.2 | 5 |
③ مهر و موم خلاء ( مهر و موم استاتیک)
بسته بندی خلاء در شرایط خاص یک مهر و موم O-ring است و فشار سیستم مهر و موم شده کمتر از 1 اتمسفر استاندارد (101.325kpa) است.
الزامات اندازه شیار کاربرد و نصب آن به شرح زیر است:
الف فضای شیار نصب تقریباً 100٪ با حجم O-ring پس از تغییر شکل پر شده است که می تواند سطح تماس را افزایش داده و زمان انتشار از طریق الاستومر را طولانی کند.
ب تغییر شکل فشاری سطح مقطع O-ring حدود 30٪ است.
ج باید از گریس وکیوم (برای کاهش نشتی) استفاده شود.
د زبری سطح هر یک از سطوح شیار نصب باید بیشتر از الزامات آب بند استاتیک هیدرولیک در نظر گرفته شود و درصد محدوده تماس ftp باید بیشتر از 50٪ باشد.
ه. O-ring باید از موادی ساخته شود که با گاز، نفوذپذیری کم و تغییر شکل فشار کم سازگار باشد. در اینجا، ما استفاده از فلوئوروبربر را توصیه می کنیم.
④ مهر و موم دینامیکی هیدرولیک شعاعی
از آنجایی که حلقه O در حین حرکت جابجا می شود، کاربرد آن به فشار کمتر (بدون حلقه نگهدارنده) و سرعت (حرکت رفت و برگشتی = 0.5 متر بر ثانیه؛ حرکت چرخشی = 2.0 متر بر ثانیه) محدود می شود.
3. ضریب سختی
سختی مواد O-ring یکی از شاخص های مهم برای ارزیابی عملکرد آب بندی است. سختی O-ring میزان فشرده سازی O-ring و حداکثر شکاف اکستروژن مجاز شیار را تعیین می کند. به طور کلی، لاستیک نیتریل Shore A70 ارائه شده است که می تواند اکثر شرایط استفاده را برآورده کند.
4. شکاف اکستروژن
حداکثر شکاف اکستروژن مجاز g max مربوط به فشار سیستم، قطر مقطع O-ring و سختی ماده است. به طور کلی، هر چه فشار کاری بالاتر باشد، حداکثر فاصله اکستروژن مجاز g max کمتر است. اگر شکاف g از محدوده مجاز بیشتر شود، باعث اکسترود شدن یا حتی آسیب رسیدن به O-ring می شود.
استفاده از رینگ نگهدارنده در آب بندی های دینامیکی شعاعی توصیه می شود که از فشرده شدن اورینگ در شکاف شعاعی جلوگیری کرده و همچنین فشار کاری را افزایش دهد. هنگامی که فشار از 5 مگاپاسکال و قطر داخلی > 50 میلی‌متر و فشار بیشتر از 10 مگاپاسکال و قطر داخلی کمتر از 50 میلی‌متر است، توصیه می‌شود از یک حلقه نگهدارنده استفاده کنید.
برای کاربردهای آب بندی استاتیک، توصیه می شود H7/g6 مطابقت داشته باشد.
5. نرخ کشش و فشار
زمانی که O-ring در شیار نصب می شود، تا حدی کشیده و فشرده می شود. اگر مقادیر کشش و فشرده سازی بیش از حد بزرگ باشد، سطح مقطع O-ring بیش از حد بزرگ یا کاهش می یابد. برای اینکه اثر آب بندی آن تحت تأثیر قرار نگیرد، توصیه می شود دو نکته زیر را به شدت رعایت کنید:
(1) برای آب بندی سوراخ شعاعی: O-ring ترجیحاً در حالت کشیده است (یعنی d>d2) و حداکثر نرخ کشش مجاز 6٪ است زیرا کشش 1٪ به ترتیب قطر مقطع W را 0.5٪ کاهش می دهد.
ازدیاد طول = (d-2/d2) × 100% ＜6%
در معادله: d-قطر پایین شیار نصب در مهر و موم سوراخ شعاعی
d2-قطر داخلی حلقه O
(2) برای مهر و موم شعاعی، O-ring ترجیحاً در امتداد محیط خود فشرده می شود (یعنی D1>D) و حداکثر نرخ تراکم محیطی مجاز 3٪ است.
نسبت تراکم = (D1-D)/D1×100% ＜3%
در معادله: D1-قطر بیرونی O-ring
قطر D-پایین شیار نصب در مهر و موم شعاعی
6. O-rings به عنوان مهر و موم چرخان شفت استفاده می شود
حلقه های اورینگ همچنین می توانند به عنوان مهر و موم برای چرخش با سرعت کم و شفت های چرخان با چرخه کوتاه استفاده شوند. هنگامی که سرعت محیطی کمتر از 0.5 متر بر ثانیه است، انتخاب حلقه O می تواند بر اساس استانداردهای طراحی معمولی باشد. هنگامی که سرعت محیطی بالاتر از 0.5 متر بر ثانیه است، باید این پدیده را در نظر گرفت که حلقه لاستیکی دراز پس از گرم شدن منقبض می شود (پدیده گرمای ژول)، بنابراین قطر داخلی حلقه آب بندی حدود 2٪ بزرگتر از قطر شفت مهر و موم شده انتخاب می شود و می توان از پدیده فوق اجتناب کرد. پس از نصب O-ring در شیار، به صورت شعاعی فشرده می شود تا یک راه راه ریز تشکیل شود و در نتیجه شرایط روانکاری بهبود یابد.
7. نیروی فشرده سازی نصب
در حین نصب، نیروی فشرده سازی با درجه فشرده سازی اولیه و سختی مواد مرتبط است. شکل رابطه بین نیروی فشار واحد و قطر مقطع بر سانتی متر محیط آب بند را نشان می دهد که برای تخمین اندازه نیروی فشاری هنگام نصب O-ring استفاده می شود.
طراحی ساختار محلی
از آنجایی که حلقه O در حین نصب فشرده می شود، برای جلوگیری از آسیب جدی، انتهای سوراخ یا انتهای شفت باید به یک پخ 15 درجه تا 20 درجه تبدیل شود و لبه ها باید گرد شوند و سوراخ ها برداشته شوند. اگر قرار است حلقه اورینگ در حین نصب از یک سوراخ عرضی عبور کند، سوراخ انتقال نیز باید پخ یا گرد باشد.
پخ سوراخ
پخ شفت
پخ کردن / گرد کردن سوراخ های انتقال
جدول 1-10 حداقل طول پخ Cدقیقه
| قطر مقطع W | ≤1.78، 1.80 | ≤2.62، 2.65 | ≤3.53، 3.55 | ≤5.30، 5.33 | ≤7.00 | > 8.40 | |
| حداقل طول پخ Cدقیقه | 15 درجه | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
|
|
20 درجه | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 |
زبری سطح پخ: Rz≤4.0μm Ra≤0.8μm
انحرافات مجاز عیوب شکل و سطح
ما اشکال و عیوب سطح O-ring را به دو دسته N و S طبقه بندی می کنیم.
(1) N: نشان دهنده کیفیت استاندارد ما است که می تواند به طور کامل الزامات کیفیت بالا و برنامه های روزانه را برآورده کند.
(2) S: مناسب برای موارد با نیازهای بسیار بالا برای نقص شکل و سطح، که معمولاً به تولید زیاد و هزینه بالا نیاز دارد.
ناهماهنگی قالب د
فلاش قالب شکن h
انقباض شکافتن قالب
پیرایش بیش از حد
علائم جریان
سایر عیوب
| جدول 1-8 اشکال حلقه O شکل و سطح | ||||
| نقص | دسته بندی | انحراف مجاز بخش W | ||
| ≤2.65 | >2.65 | |||
| مدول خطا | عرض h | N | 0.06 | 0.12 |
| مقدار فلش | عرض h | S | 0.05 | 0.09 |
| جمع شدن جدایی | عرض h | N | 0.1 · W | 0.1 · W |
| عرض h | 0.05 | 0.09 | ||
| عرض h | S | 0.05 ·W | 0.05 ·W | |
| عرض h | 0.05 | 0.09 | ||
| پهنای بیش از حد پیرایش (ترش بیش از حد مجاز است، اما باید در محدوده انحراف سطح مقطع باشد و سطح باید صاف نگه داشته شود) | عرض h | N | 0.4 | 1.2 |
| عرض h | S | 0.4 | 0.7 | |
| علائم جریان (جهت محیطی) | ضخامت الف | N | 0.1 · شناسه | 0.1 · شناسه |
| عمق f | 0.03 | 0.06 | ||
| ضخامت الف | S | 0.05 · شناسه | 0.05 · شناسه | |
| عمق f | 0.03 | 0.06 | ||
| سایر عیوب | ضخامت الف | N | 0.3 · W | 0.3 · W |
| عمق f | 0.05 | 0.09 | ||
| ضخامت الف | S | 0.1 · W | 0.1 · W | |
| عمق f | 0.03 | 0.06 | ||
| زبری سطح | میکرومتر | N | 10 | 16 |
| میکرومتر | S | 5 | 6 | |
| سر و صدا | / | N | اجازه دهید | |
| / | S | اجازه دهید | ||
راهنمای ذخیره سازی
به منظور جلوگیری از خواص فیزیکی و شیمیایی O-rings ناشی از ذخیره سازی طولانی مدت، یک محیط ذخیره سازی معقول لازم است تا اطمینان حاصل شود که O-ring ها در طول ذخیره سازی طولانی مدت تحت تاثیر قرار نمی گیرند.
در هنگام نگهداری باید به نکات زیر توجه کرد:
(1) محیط ذخیره سازی باید خشک، عاری از گرد و غبار و تهویه مناسب باشد.
(2) دما باید بالاتر از +15 درجه سانتیگراد باشد اما از +20 درجه سانتیگراد تجاوز نکند.
(3) تا حد امکان در کیسه های بسته بندی توخالی نگهداری کنید و از موادی که به مواد O-ring آسیب می زند اجتناب کنید.
(4) از نور مستقیم خورشید در محیط ذخیره سازی خودداری کنید و از منابع نور ماوراء بنفش دور نگه دارید.
(5) هنگام ذخیره سازی، حلقه های O باید در حالت بدون تنش باشند، یعنی کشیده نشده، فشرده نشده و تغییر شکل ندهند:
(6) بستن با نخ یا آویزان کردن به قطعات فلزی ممنوع است.
نشانی
شماره 1 جاده رویچن، پارک صنعتی دونگلیوتینگ، منطقه چنگ یانگ، شهر چینگدائو، استان شاندونگ، چین
تلفن
پست الکترونیک
فشار داخلی: قطر خارجی حلقه O و قطر بیرونی شیار D اساساً باید نزدیک یا بیشتر از 1 تا 3٪ باشد.
فشار خارجی: قطر داخلی O-ring باید نزدیک یا کمی کوچکتر از قطر داخلی d شیار باشد، اما کمتر از 6٪ نباشد.
