Prijatelji koji poznaju SY-PARTS znaju da SY-PARTS ne samo da proizvodi i prodaje dijelove kočionog sustava kao što suglavni kočioni cilindri, cilindri kočionih kotača, glavni cilindri kvačila, pomoćni cilindri kvačila, kočione čeljusti, itd., ali također prodaje i prilagođavasetovi za popravaki čaše za ove proizvode. Danas ćemo ukratko predstaviti znanje o O-prstenovima koji se ponekad mogu vidjeti u setovima za popravak.
(Ⅰ). Pregled O-prstena i principa brtvljenja
O-prstenovi, koji se obično nazivaju O-prstenovi, vrsta su gumenih prstenova s kružnim poprečnim presjekom. O-prstenovi su brtve koje se najčešće koriste u hidrauličkim i pneumatskim sustavima. O-prstenovi imaju izvrsna svojstva brtvljenja i mogu se koristiti u statičkom i dinamičkom brtvljenju. Mogu se koristiti samostalno, a također su osnovne komponente mnogih kombiniranih brtvenih uređaja. Imaju širok raspon primjena. Sve dok je materijal pravilno odabran, može se prilagoditi zahtjevima različitih medija i različitim uvjetima kretanja.
O-prstenovi su vrsta ekstruzijske brtve. Osnovno načelo rada ekstruzijske brtve je oslanjanje na elastičnu deformaciju brtve kako bi se stvorio kontaktni pritisak na kontaktnu površinu brtve. Ako je kontaktni tlak veći od unutarnjeg tlaka tekućine koja se brtvi, neće doći do curenja; inače će doći do curenja.
(II) Stopa kompresije i rastezanje
O-prstenovi su tipične ekstruzijske brtve. Stopa kompresije i rastezanje promjera poprečnog presjeka O-prstena ključni su sadržaj dizajna brtve i od velike su važnosti za učinkovitost brtvljenja i vijek trajanja. Dobar učinak brtvljenja O-prstenova uvelike ovisi o preciznom podudaranju veličine O-prstena i veličine utora kako bi se stvorila razumna kompresija i istezanje brtve.
2.1. Omjer kompresije
Omjer kompresije W obično se izražava sljedećom formulom:
W=(d0-h)/d0 × 100%.
Gdjed0je promjer poprečnog presjeka O-prstena u slobodnom stanju (mm);
h je udaljenost između dna utora O-prstena i zabrtvljene površine (dubina utora), tj. visina poprečnog presjeka O-prstena nakon kompresije (mm).
Prilikom odabira omjera kompresije O-prstena treba uzeti u obzir sljedeća tri aspekta:
①.Mora postojati dovoljna kontaktna površina za brtvljenje;
②.Trenje treba biti što je moguće manje;
③.Izbjegavajte trajnu deformaciju što je više moguće.
Nije teško vidjeti da postoje proturječnosti između navedenih čimbenika.
Velikim kompresijskim omjerom može se postići veći kontaktni tlak, ali preveliki kompresijski omjer nedvojbeno će povećati trenje klizanja i uzrokovati trajnu deformaciju. Ako je stopa kompresije premala, moguće je da će dio količine kompresije nestati zbog pogreške koaksijalnosti utora brtve i pogreške O-prstena koji ne ispunjava zahtjeve, uzrokujući curenje. Stoga je pri odabiru stupnja kompresije O-prstena potrebno uzeti u obzir različite čimbenike. Općenito govoreći, stopa kompresije statičke brtve veća je od stope dinamičke brtve, ali bi njezina krajnja vrijednost trebala biti manja od 25%, inače će tlačna napetost biti značajno opuštena, što će rezultirati prekomjernom trajnom deformacijom, što je posebno ozbiljno pod uvjetima visoke temperature.
Odabir omjera kompresije W O-prstena trebao bi se temeljiti na uvjetima primjene, bilo da se radi o statičkoj ili dinamičkoj brtvi. Statičke brtve se dalje mogu podijeliti na radijalne i aksijalne brtve. Procjep radijalnih brtvi (ili cilindričnih statičkih brtvi) pripada radijalnom rasporu, dok procjep aksijalnih brtvi (ili ravnih statičkih brtvi) pripada aksijalnom rasporu. Aksijalne brtve dijele se na dvije situacije: unutarnji tlak i vanjski tlak, ovisno o tome djeluje li tlačni medij na unutarnji ili vanjski promjer O-prstena. Unutarnji tlak će povećati produljenje O-prstena, dok će vanjski pritisak smanjiti početno istezanje O-prstena.
Za razne gore navedene vrste statičkih brtvi, medij za brtvljenje ima različite smjerove djelovanja na O-prsten, tako da je dizajn predopterećenja također različit. Za dinamičke brtve također je potrebno razlikovati klipnu brtvu od rotacijske brtve.
①．Kada koristite statičko brtvljenje: Cilindrični uređaj za statičko brtvljenje isti je kao klipni brtveni uređaj, općenito uzimajući W=10%~15%; uređaj za ravno statičko brtvljenje traje W=15%~30%.
②.Kada koristite dinamičke brtve:
- Za recipročno gibanje odaberite stupanj kompresije (W) od 10% do 15%.
- Za brtve rotacijskog gibanja, uzmite u obzir Jouleov toplinski učinak i koristite O-prsten s unutarnjim promjerom 3%-5% većim od promjera osovine i stupnjem kompresije vanjskog promjera (W) od 3%{{5 }}%.
- Za kretanje s niskim trenjem odaberite stopu kompresije od 5%-8% kako biste smanjili otpor trenja i uzmite u obzir širenje materijala zbog medija i temperature, s maksimalnom dopuštenom stopom ekspanzije od 15%.
Ako je ovaj raspon prekoračen, to znači da je odabir materijala neodgovarajući i umjesto njega treba koristiti O-prstenove od drugih materijala ili treba korigirati zadanu stopu tlačne deformacije.
2.2 Iznos istezanja
Nakon što se O-prsten ugradi u utor za brtvljenje, općenito će biti podvrgnut određenom istezanju. Kao i stopa kompresije, količina istezanja ima velik utjecaj na performanse brtvljenja i životni vijek O-prstena. Velika količina istezanja ne samo da će otežati ugradnju O-prstena, već će također smanjiti stopu kompresije promjenom promjera presjeka d0, što može uzrokovati curenje.
Istezanje a može se izraziti sljedećom formulom: =(d+d0)/(d1+d0)
gdjed je promjer osovine (mm) id1je unutarnji promjer O-prstena (mm).
Raspon iznosa istezanja je 1%-5%. Tablica prikazuje preporučene vrijednosti količine istezanja O-prstena. Prema veličini promjera osovine, količina istezanja O-prstena može se odabrati prema tablici.
Raspon brzine kompresije O-prstena i količine istezanja:
|
Vrsta brtve |
Sredstvo za brtvljenje |
Količina istezanja (%)
|
Omjer kompresije w (%) |
|
Statička brtva |
Hidraulično ulje |
1.03~1.04 |
15~25 |
|
Zrak |
＜1.01 |
15~25 |
|
|
Uzvratno gibanje |
Hidraulično ulje |
1.02 |
12~17 |
|
Zrak |
＜1.01 |
12~17 |
|
|
Rotacijsko gibanje |
Hidraulično ulje |
0.95~1 |
3~8 |
Odnos između tvrdoće različitih gumenih materijala O-prstena i radnog tlaka:
|
Tvrdoća (Shore A)/stupanj |
50±5 |
60±5 |
70±5 |
80±5 |
90±5 |
|
Statička brtva radnog tlaka/ Manji od ili jednak Mpa |
0.5 |
1 |
10 |
20 |
50 |
|
Radni tlak (klipno gibanje, klipna brzina Manje ili jednako 0,2 m/s)/Mpa |
0.5 |
1 |
8 |
16 |
24 |
Napomena: radni tlak rotacijskog gibanja obično ne prelazi {{0}}.4 Mpa, a tvrdoća je odabrana na (70±5) stupnjeva; ako prelazi 0,4 Mpa, potrebno je dizajnirati poseban uređaj za brtvljenje.
Japan JISB 2406-1991preporučeni maksimalni razmak brtve O-prstena/mm
|
Radni tlak/Mpa
Tvrdoća (Shore A)/stupanj |
Manje od ili jednako 0.4 |
4.0~6.3 |
6.3~10 |
0~16 |
16~25 |
|
70 |
0.35 |
0.30 |
0.15 |
0.07 |
0.03 |
|
90 |
0.65 |
0.60 |
0.50 |
0.30 |
0.17 |
USA SAE J120A-1968preporučeni maksimalni razmak brtve O-prstena/mm
|
Tvrdoća (Shore A)/stupnjevi Radni tlak/Mpa |
70 |
80 |
90 |
|
0 |
0.254 |
0.254 |
0.254 |
|
1.72 |
0.254 |
0.254 |
0.254 |
|
3.45 |
0.203 |
0.254 |
0.254 |
|
6.89 |
0.127 |
0.203 |
0.254 |
|
10.34 |
0.076 |
0.127 |
0.203 |
|
13.79 |
0.102 |
0.127 |
|
|
20.68 |
0.076 |
0.102 |
|
|
34.47 |
0.076 |
Odnos između promjera O-prstena i brzine osovine
|
Brzina/m/s |
Promjer presjeka O-prstena/mm |
Brzina/m/s |
Promjer presjeka O-prstena/mm |
|
2.03 |
3.53 |
7.62 |
1.78 |
|
3.05 |
2.62 |
Odnos između tvrdoće NBR gume i otpornosti na pritisak
|
Tvrdoća (Shore A)/stupnjevi |
Vlačna čvrstoća/Mpa |
Istezanje/% |
Primjenjivi raspon tlaka/Mpa |
|
80 |
22 |
400 |
2 |
|
85 |
27 |
306 |
20 |
|
90 |
25 |
120 |
50 |
(III) Oblik brtvenog utora
3.1 Razni oblici utora za ugradnju O-prstenova
|
Naziv oblika utora |
Primjena |
|
Pravokutni žlijeb |
Ovo je uobičajeni oblik utora pogodan i za pokretne i za fiksne brtve. |
|
Utor u obliku slova V |
Prikladno samo za fiksne brtve. Kada se koristi kao pokretna brtva, otpor trenja je vrlo velik i lako ju je ugurati u otvor i uzrokovati štetu. |
|
Polukružni žlijeb |
Može se koristiti za rotirajuće brtve, ali se općenito ne koristi. |
|
Utor lastinog repa (Trapezoidni utor) |
Koristi se u slučajevima kada je potrebna sila trenja vrlo niska. Budući da je trošak strojne obrade utora visok, općenito se ne koristi. |
|
Trokutasti žlijeb |
Preporuča se za stacionarne brtve. |
3.2 Površinska obrada spojnih dijelova utora s gumenom brtvom O-prstena
|
Površinski |
Primjena |
Uvjeti tlaka |
Površinska obrada |
|
Žlijeb na dnu i sa strane |
Statička brtva |
Neizmjenično i bez pulsa |
R 3.2μm |
|
Naizmjenično ili puls |
R 1.6μm |
||
|
Dinamička brtva |
Neizmjenično i bez pulsa |
||
|
Parna površina |
Statička brtva |
Neizmjenično i bez pulsa |
R 1.6μm |
|
Naizmjenično ili puls |
R 0.8μm |
||
|
Dinamička brtva |
R 0.4μm |
Napomena: završni utori i hrapavost kontaktne površine utjecat će na učinkovitost brtvljenja i trajnost.
Odricanje od odgovornosti: Podaci su preuzeti s interneta. Naš cilj je širenje automobilskog znanja. Ako postoji bilo kakvo kršenje, obratite se uredniku da ga ukloni.