Inele O
O-inelele (fig.1) sunt utilizate pe scară largă pentru a etanșa tijele și pistoanele care se rotesc. Cu toate acestea, ele pot fi utilizate pentru a etanșa îmbinările fixe, atât ca etanșări radiale cât și axiale. Astfel de inele sunt instalate pe capace, tevi, cilindri, flanșe, capace. Fixarea fixă corectă menține presiunea la 1000 bari.
Fig. 1 inel O
Secțiunea transversală a inelului în stare liberă are o formă aproape de cerc (figura 2, a). De obicei, inelul este instalat pe scaun cu presare preliminară (Figura 2, b), iar secțiunea devine o elipsă. Efectul de compactare apare ca urmare a deformării axiale și radiale a secțiunii inelului sub influența presiunii în exces (figura 2, c).
Fig. 2 Mecanism de etanșare
Pe măsură ce crește presiunea, cauciucul pătrunde mai adânc în spațiul inelar de etanșare (fig.3a). Ca urmare, acest lucru duce la deteriorarea sigiliului. Prin urmare, etanșările statice la presiuni de până la 16 MPa este utilizat de cauciuc cu o duritate de 70 Shore A, mai mult - 90 Shore A. Introducere În garniturile inelare de împingere (. Figura 3b) Forme o formă netedă secțiune transversală atunci când acțiunea presiunii sigiliu, prevenirea îndoirea cauciucului în spațiul inelar. Inelul în sine nu are o funcție de etanșare. inel Thrust crește limita de presiune pentru sigilare, permite aplicarea unui sigiliu cu duritate mai mică și pentru a compensa schimbările de temperatură.
Fig. 3 mașină de spălat
O-ring-urile sunt standardizate. Din păcate, standardele diferitelor țări nu sunt armonizate între ele. În plus, producătorii de top pot produce inele de dimensiuni proprii. Tabelul 1 prezintă dimensiunile celor mai comune inele rotunde (Δ2 din Figura 1), oferite pe piața CSI.
Fig. 4 Instalarea inelelor
Inelurile de secțiune transversală circulară pot fi instalate ca radiale (fig. 4, a) și ca etanșări axiale (fig.4, b). Pentru instalarea radială, suprafața de etanșare poate fi partea exterioară sau interioară a inelului. În primul caz, canelura este localizată în partea masculină, în cea de-a doua - în partea feminină.
În cazul instalației axiale (fig.4, b), trebuie luată în considerare direcția presiunii. La presiunea internă, partea exterioară a inelului este sigilată, iar cea exterioară este internă.
Materiale pentru fabricarea inelelor
Parametrul cel mai important în alegerea sigiliului este materialul din care este fabricat. Pentru inelele rotunde se utilizează următoarele tipuri de cauciuc: cauciuc butadien-nitril (NBR); butadien-nitril hidrogenat (HNBR); cauciuc poliacrilic (ACM); cloropren (CR); cauciuc siliconic (VMQ); Fluoroelastomerul (FKM), etc. Alegerea materialului depinde de condițiile în care funcționează sigiliul. Pentru informații mai detaliate, consultați documentația tehnică a producătorului.
Etanșarea elementelor de fixare
Racordurile filetate de precizie obișnuită nu sunt sigilate ermetic. Pentru etanșarea elementelor de fixare, producătorii oferă șaibe compozite speciale cu piese din metal și cauciuc (fig.5, a). Partea metalică a unei astfel de șaibe, atunci când strânge șurubul, creează o piedică care protejează cauciucul de aplatizare (fig.5, b). Producătorii (Simrit, Trelleborg) oferă șaibe similare pentru șuruburi și șuruburi filetate de la M3 la M125.
Fig. 5 Șaibe de etanșare pentru șuruburi și șuruburi
În cazul montării știfturilor, se utilizează șaibe de etanșare cu un design diferit (Figura 6, a). Marginea de etanșare a șaibei are proeminențe în formă de pană și, atunci când este strânsă, ia forma canelurii filetului. Etanșarea are loc atât de-a lungul suprafeței de capăt a piuliței, cât și pe fir (Figura 6, b). Domeniul de dimensiuni al acestor șaibe este relativ mic: de la M3 la M24.
Fig. 6 Șaibe de etanșare pentru șuruburi
Aceste șaibe de etanșare sunt utilizate împreună cu dispozitivele de fixare standard. Există o altă abordare a etanșării filetelor. Pentru etanșare, folosiți inele standard O livrate cu șuruburi speciale, șuruburi sau piulițe (fig.7, a).
În capul elementului de fixare, se formează o canelură pentru un inel cu secțiune circulară. Când firul este strâns (Fig.7b), inelul este deformat până când capătul capului atinge suprafața piesei atașate. Astfel, inelul de cauciuc este protejat de deteriorare prin forța axială, dar în același timp etanșează îmbinarea.
Fig. 7 Șuruburi cu șaibă de etanșare
Astfel de dispozitive de închidere cu auto-etanșare sunt oferite de APM, Fasteners Long-Lock. Gama de produse de șuruburi cu semicircular (fig. 8a) și capete evazate (Fig. 8b), șuruburile cu cap hexagonal (fig. 8c), nuci (fig. 8d). Foarte adesea un astfel de element de fixare este aplicată anaerob filetată de reținere protejează conexiunea la slăbirea.
Fig. 8 Tipuri de fixare cu garnitură
Pentru a etanșa ansamblul suport al arborelui care nu se extinde dincolo de carcasă, se utilizează capace de capăt (Figura 9). Capacul este un dop tip cilindric cu un strat elastomeric. În Fig. 9 prezintă două tipuri de dispozitive similare: cu o carcasă exterioară de elastomer (figura 9, a) și cu un strat exterior combinat (elastomer și metal) (figura 9, b).
Fig. 9 Capacul de etanșare
În Fig. 10a prezintă structura ansamblului suport cu un capac și o garnitură de etanșare, iar Fig. 10, b - capacul de etanșare cu elastomer. Evident, atunci când efectuați aceeași funcție, capacele de etanșare cu cauciuc simplifică întreaga unitate.
Fig. 10 Instalarea capacelor
Producătorii (Simrit, Trelleborg) oferă capace cu un diametru exterior de 18 ... 180 mm. Suprapresiunea admisă pentru capacele de capăt este de până la 0,05 MPa, temperatura de funcționare (în funcție de material) este -40 ° C ... + 200 ° C.
Pentru a asigura etanșeitatea rosturilor mai des plate garnituri foaie sigiliu (fig. 11, a), de garnituri din cauciuc turnate (fig. 11, b) sau deja familiarizați cu garnituri inelare (Fig. 11, c). Dezavantajele acestor distanțiere elastice includ: relaxarea poansonare sau sub sarcină de compresiune adaosuri de fixare; cerințe ridicate privind curățenia procesării suprafețelor interfațate; nevoia de poziționare a garniturilor, deoarece sub influența încărcăturii se pot schimba; nevoia de forțe de etanșare relativ mari, care pot duce la deformarea flanșelor.
Fig. 11 Tipuri de elemente de etanșare
O alternativă la aceste elemente de etanșare sunt agenții de etanșare, care sunt aplicați pe îmbinare în formă lichidă și apoi se întăresc. De mult timp a fost utilizată tehnologia de formare a garniturilor la joncțiunea în care materialul de etanșare lichid este aplicat pe una din suprafețele flanșei imediat înainte de asamblare. În momentul strângerii îmbinării, materialul de etanșare este distribuit între flanșe, goluri pentru suprafețe, cavități, zgârieturi, nereguli etc. După instalare, materialul de etanșare se întărește și formează o peliculă sigilată. Acestea sunt așa-numitele garnituri formate la fața locului. Pe această piață activează în mod activ firmele Loctite, Euroloc și altele.
Există îmbinări rigide (figura 12, a) și elastice (figura 12, b). În industria mecanică există probleme de etanșare a îmbinărilor de tip metal-metal cu respectarea dispoziției reciproce exacte a părților care urmează să fie unite. Astfel de articulații sunt numite rigide. Acestea includ, în special, racordarea unor părți ale carcaselor cu rulmenți glisanți și de rulare. De exemplu, în Fig. 12a prezintă partea reducerii în care rulmenții de rulare sunt localizați în corp și în capac. Etanșarea cu distanțieri de materiale moi în astfel de cazuri nu este aplicabilă, deoarece este asociată cu o schimbare mai mare sau mai mică a distanței dintre piesele de etanșare și, prin urmare, duce la o curbură a formei deschiderii lagărului.
Materialele de etanșare anaerobe sunt utilizate pentru a etanșa astfel de locuri (figura 13, a). Formulările anaerobe sunt materiale unice care se solidifică la temperatura camerei în absența oxigenului. Adezivul rămâne lichid până când acesta este în contact cu oxigenul atmosferic. În lipsa acesteia, are loc o întărire rapidă - mai ales în cazul contactului simultan cu metalul. Ioni ai metalului legat acționează ca un catalizator pentru reacția de polimerizare.
Fig. 13 Aplicarea compusului de etanșare
Avantajele etanșării compușilor în fața garniturilor de foi: fără deformare a garniturii și a contactului strâns între suprafețele metalice ale flanșelor; asigurarea poziționării exacte a pieselor fără toleranțe la grosimea garniturii; creșterea rezistenței nodului ca întreg din cauza aderenței; reducerea cerințelor pentru prelucrarea suprafețelor pieselor îmbinate; reducerea nomenclaturii părților; posibilități de automatizare a proceselor. Garniturile anaerobe sunt polimerizate numai la joncțiune și fără oxigen, astfel încât acestea rămân lichide până la începerea asamblării, iar excesul poate fi îndepărtat după el.
La îmbinările elastice (figura 12, b) există astfel de îmbinări care nu necesită o poziționare precisă a pieselor și permit mișcările lor mici reciproce. Acestea sunt, în primul rând, îmbinările rezervoarelor, carcasele izolatoare de zgomot, flanșele conductelor etc. În mod tradițional, astfel de locuri folosesc plăcuțe din cauciuc sau paronit, inele cu secțiune circulară. Industria glutinică propune folosirea diferitelor formulări pe bază de silicon. Siliconii sunt vulcanizați la temperatura camerei sub influența umidității atmosferice.
Etanșarea are loc prin aderarea siliconului la suprafețele de contact (Figura 13, b). Pentru ca garnitura să compenseze micro-deplasarea flanșelor datorită proprietăților elastice, este necesară o grosime minimă a materialului garniturii. Pentru a asigura întreținerea acestuia, se formează în detaliu un șanț sau un șanfren.
Recent, a fost răspândită o tehnologie care implică aplicarea unui lichid de etanșare pe una dintre flanșe, sub forma unui inel proeminent, care se vindecă sub influența radiației ultraviolete (timp de 30 de secunde). Astfel, o garnitură este deformată atunci când flanșele sunt comprimate. Acestea sunt așa-numitele garnituri, întărite în loc. În esență, o garnitură de tablă este fixată, fixată pe flanșă.
Avantajele acestui tip de îmbinări de etanșare în comparație cu garniturile din tablă: reducerea efortului de fabricare a garniturilor; posibilități largi pentru automatizarea procesului de fabricare a garniturii și asamblarea conexiunii (nu este necesară fixarea garniturii); reducerea nomenclaturii părților. Dezavantajele includ necesitatea utilizării unui echipament specific pentru aplicarea și polimerizarea cleiului.
Mikhail Grankin, inginer proiectant