Kennis en formuleontwerp van rubberen O-ringen
afdichtingen:
In hydraulische systemen en hun systemen worden afdichtingen gebruikt om lekkage van het werkmedium en het binnendringen van stof en vreemde stoffen van buitenaf te voorkomen. Het afdichtingsonderdeel is de afdichting.
Externe lekkage zal een verspilling van media veroorzaken, de machine en het milieu vervuilen en zelfs leiden tot defecte machines en apparatuur en persoonlijke ongelukken.
Lekkage in de volumetrische efficiëntie van het hydraulische systeem zal een scherpe daling veroorzaken, het niet bereiken van de gespecificeerde werkdruk of zelfs het niet goed werken.
Het binnendringen van kleine stofdeeltjes in het systeem kan wrijving en slijtage van hydraulische componenten veroorzaken of verergeren, wat verder tot lekkage kan leiden.
Daarom zijn afdichtingen en afdichtingen van hydraulische apparatuur een belangrijk onderdeel. De betrouwbaarheid en levensduur zijn een belangrijke indicator voor de kwaliteit van een hydraulisch systeem.
Naast het afdichten van openingen is het gebruik van afdichtingen noodzakelijk om de koppeling tussen twee aangrenzende oppervlakken te controleren door een minimale opening eronder af te dichten om de opening tussen de vloeistof te controleren.
Bij contactafdichtingen worden zelfdichtende en zelfdichtende zelfspannende afdichtingen met een perspassing aangebracht (dat wil zeggen de afdichtingslip).
Inleiding tot rubberen O-ringen
De O-type afdichtring is een rubberen ring met een cirkelvormige doorsnede. Omdat de doorsnede O-vormig is, wordt deze een O-type afdichtring genoemd. , ook wel O-ring genoemd. Het begon halverwege de-19e eeuw te verschijnen, toen het werd gebruikt als afdichtingselement voor cilinders van stoommachines. Het is het meest gebruikte type hydraulische en pneumatische transmissiesystemen. In Taiwanese en Japanse bedrijven wordt het meestal O-Ring genoemd.
De O-ring is een ringvormige rubberen afdichting met een cirkelvormige doorsnede. Het wordt voornamelijk gebruikt om het lekken van vloeibare en gasvormige media in mechanische componenten onder statische omstandigheden te voorkomen. In sommige gevallen kan de O-ring ook worden gebruikt voor axiale heen en weer gaande beweging. en dynamische afdichtingselementen met roterende beweging op lage snelheid. Afhankelijk van de verschillende omstandigheden kunnen verschillende materialen worden geselecteerd die bij hen passen.
Wanneer u een O-ring selecteert, moet u proberen een O-ring met een grote doorsnede te gebruiken. Onder dezelfde opening moet het volume van de O-ring die in de opening wordt geperst kleiner zijn dan de maximaal toegestane waarde.
Voor verschillende soorten vaste afdichtings- of dynamische afdichtingstoepassingen bieden O-ringen ontwerpers een effectief en economisch afdichtingselement. De O-ring is een tweewegafdichtingselement. De initiële compressie in radiale of axiale richting tijdens installatie geeft de O-ring zijn eigen initiële afdichtingsvermogen. De door de systeemdruk gegenereerde afdichtingskracht en de initiële afdichtingskracht vormen samen een totale afdichtingskracht, die toeneemt naarmate de systeemdruk toeneemt. O-ringen spelen een prominente rol in statische afdichtingssituaties. In geschikte dynamische situaties worden echter vaak O-ringen gebruikt, maar deze worden beperkt door de snelheid en druk bij de afdichting.
Heeft de volgende voordelen:
1) Compacte structuur, eenvoudig te monteren en te demonteren,
2) Zowel statische als dynamische afdichtingen kunnen worden gebruikt,
3) De dynamische wrijvingsweerstand is relatief klein,
4) Met behulp van een O-ringafdichting uit één stuk kan deze in beide richtingen afdichten.
Specificaties en normen voor O-ringen
O-ringspecificaties en -modellen omvatten voornamelijk UHSO-ringspecificaties, UHPO-ringspecificaties, UNO-ringspecificaties, DHO-ringspecificaties, zuigerstang O-ringspecificaties, hittebestendige O-ringen, hogedrukbestendige O-ringen -ringen, corrosiebestendige O-ringen Ring, slijtvaste O-ring.
O-ringen hebben uitstekende afdichtingsprestaties en een lange levensduur. De levensduur van dynamische drukafdichtingen is 5-10 keer langer dan die van conventionele rubberen afdichtingsproducten, tot tientallen keren langer. Onder bepaalde omstandigheden kan het dezelfde levensduur hebben als de afdichtingsmatrix.
De wrijvingsweerstand van de O-ring is klein en de dynamische en statische wrijvingskrachten zijn gelijk, wat 1/2-1/4 is van de wrijvingskracht van de "0"-vormige rubberen ring. Het kan het "kruipende" fenomeen van beweging bij lage snelheid en lage druk elimineren.
De O-ring is zeer slijtvast en heeft een automatische elastische compensatiefunctie nadat het afdichtingsoppervlak is versleten.
De O-ring heeft goede zelfsmerende eigenschappen en kan worden gebruikt als olievrije smeerafdichting.
O-ring De O-ring heeft een eenvoudige structuur en is eenvoudig te installeren.
Werkdruk O-ring: 0-300MPa; werksnelheid: minder dan of gelijk aan 15 m/s; werktemperatuur: -55-250 graden.
Toepasbare media voor O-ringen: hydraulische olie, gas, water, modder, ruwe olie, emulsie, water-glycol, zuur.
Toepassingsgebied van O-ringen
O-type afdichtingsringen zijn geschikt voor installatie op diverse mechanische apparatuur en spelen een afdichtende rol in statische of bewegende omstandigheden onder gespecificeerde temperaturen, drukken en verschillende vloeibare en gasvormige media. Verschillende soorten afdichtingen worden veel gebruikt in werktuigmachines, schepen, auto's, ruimtevaartapparatuur, metallurgische machines, chemische machines, technische machines, bouwmachines, mijnbouwmachines, aardoliemachines, plastic machines, landbouwmachines en verschillende soorten instrumenten en meters. element. O-ringen worden voornamelijk gebruikt voor statische afdichting en heen en weer gaande afdichting. Wanneer het wordt gebruikt voor roterende afdichting, is het beperkt tot roterende sealapparaten met lage snelheid. O-ringen worden over het algemeen geïnstalleerd in groeven met een rechthoekige doorsnede op de buitenste of binnenste cirkel om af te dichten. De O-ringafdichting speelt nog steeds een goede afdichtende en schokabsorberende rol in omgevingen zoals olie, zuur, alkali, slijtage en chemische erosie. Daarom zijn O-ringen de meest gebruikte afdichtingen in hydraulische en pneumatische transmissiesystemen.
Hoogwaardige rubberen O-ring
Fluoro Carbon Rubber is een rubber dat fluor in het molecuul bevat. Er zijn verschillende typen afhankelijk van het fluorgehalte (dwz de monomeerstructuur). Het momenteel veel gebruikte hexafluorfluorrubber werd voor het eerst gelanceerd door DuPont onder de handelsnaam "Viton". De weerstand tegen hoge temperaturen is beter dan siliconenrubber en heeft een uitstekende chemische weerstand, weerstand tegen de meeste oliën en oplosmiddelen (behalve ketonen en esters), weersbestendigheid en ozonbestendigheid; de koudebestendigheid is slecht en het temperatuurbereik voor algemeen gebruik is -20 ~250 graden. De speciale formule is bestand tegen lage temperaturen tot -40 graden.
O-ring is een rubberen O-ring met een cirkelvormige doorsnede. Omdat de doorsnede O-vormig is, wordt deze een O-ring genoemd. Rubberen O-ringen zijn de meest gebruikte afdichtingen in hydraulische en pneumatische transmissiesystemen. Over het algemeen worden rubberen O-ringen zelden gebruikt in afdichtingsapparaten met roterende beweging. Rubberen O-ringen worden over het algemeen geïnstalleerd in groeven met een rechthoekige doorsnede op de buiten- of binnencirkel voor afdichting.
Fluorrubber (FKM) is een organisch elastomeer dat wordt gecopolymeriseerd door fluorhoudende monomeren. De kenmerken zijn onder meer temperatuurbestendigheid tot 300 graden, zuur- en alkalibestendigheid en oliebestendigheid, die de beste zijn onder oliebestendige rubbers. Het heeft een goede stralingsweerstand en een hoge vacuümweerstand; elektrische isolatie, mechanische eigenschappen, chemische corrosieweerstand, ozonweerstand en atmosferische weerstand. De verouderingsbestendigheid is uitstekend. De nadelen zijn slechte verwerkbaarheid, hoge prijs, slechte koudebestendigheid en lage elasticiteit en ademend vermogen.
Bereik bedrijfstemperatuur: -40 graad ~+300 graad . Met de ontwikkeling van de industrie worden O-ringen van fluorrubber op grote schaal gebruikt in auto's, elektronica, ruimtevaart, schepen, enz., Die relatief hoge precisie, hoge temperatuurbestendigheid, hoge slijtvastheid en zware werkomgevingen vereisen. Met de ontwikkeling van de industrie zijn we ook voortdurend bezig met het verbeteren en innoveren van fluorrubbermaterialen. Hieronder volgen de eigenschappen en het toepassingsbereik van veelgebruikte fluorrubbermaterialen.
voordeel:
Het is bestand tegen hitte tot 250 graden en is bestand tegen de meeste oliën en oplosmiddelen, vooral alle zuren, alifatische koolwaterstoffen, aromatische koolwaterstoffen en dierlijke en plantaardige oliën. Goede chemische stabiliteit, uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen, goede weerstand tegen veroudering, uitstekende vacuümprestaties, uitstekende mechanische eigenschappen, goede isolatie-eigenschappen, uitstekende vacuümprestaties, uitstekende mechanische eigenschappen, goede isolatie-eigenschappen
Tekortkoming:
Niet aanbevolen voor gebruik met ketonen, esters met een laag molecuulgewicht en nitraathoudende mengsels. Auto's, locomotieven, dieselmotoren en brandstofsystemen.
De belangrijkste materialen van O-ringproducten zijn onder meer:
Nitrilrubber (NBR): Dit materiaal heeft een maximale temperatuur van 130 graden en een hardheid van 50-90 graden. Het heeft volledige specificaties. Het heeft goede mechanische eigenschappen en is bestand tegen smeermiddelen en vetten op minerale basis.
Fluorrubber (FPM): Dit materiaal kan temperaturen bereiken tot wel 240 graden en beschikt over volledige specificaties. Het staat bekend om zijn goede eigenschappen, zoals hoge temperatuurbestendigheid en chemische bestendigheid. Bovendien heeft het ook goede anti-verouderings- en anti-oxidatie-eigenschappen en een zeer lage gasdoorlaatbaarheid (vooral geschikt voor vacuümapparaten op grote hoogte).
EPDM-rubber: heeft een temperatuurbereik van -50 graden tot 150 graden en is bestand tegen heet water, stoom, veroudering en chemicaliën. Het is geschikt voor heet water, stoom, wasmiddel, kaliumhydroxideoplossing, siliconenolie en -vet, een verscheidenheid aan verdunde zuren en chemicaliën (medicijnen). Het wordt met name aanbevolen vanwege zijn bestendigheid tegen glycol-remvloeistoffen, maar is niet compatibel met alle minerale olieproducten (smeermiddelen, brandstoffen).
Siliconen (SI): Siliconenrubber heeft het grootste bereik bij bedrijfstemperaturen (-60-180 graden), is onschadelijk, niet giftig en geurloos, heeft een uitstekende weerstand tegen ozonveroudering, zuurstofveroudering, lichte veroudering en verwering, en heeft uitstekende elektrische isolatie Prestaties, speciale oppervlakte-eigenschappen en fysiologische inertie, hoog ademend vermogen
Ook zijn er veel soorten materialen zoals: polyurethaanrubber (PU), natuurlijk rubber (NR), butylrubber (BU), gesulfoneerd polyethyleen (CSM), polytetrafluorethyleen (PTFE), neopreenrubber (CR), acrylrubber (ACM) en andere materialen.
O-vormig ontwerp van rubberen afdichtingsring
<1>Principes van formuleontwerp
De rubberformule bestaat over het algemeen uit ruw rubber, vulkanisatie-antioxidant-versterkingssysteem, beschermingssysteem, versterkingssysteem en verzachtingssysteem. Het doel van het formuleontwerp is om de beste combinatie van verschillende componenten te vinden om goede algehele prestaties te verkrijgen. Formuleontwerp moet uiteindelijk de volgende doelen bereiken:
1. Voldoe aan de prestatie-eisen van de afdichtring.
2. De rubberverwerkingstechnologie levert goede prestaties.
3. Probeer, uitgaande van het waarborgen van de productkwaliteit, grondstoffen te kiezen die goedkoop zijn, rijk aan bronnen, niet-toxisch of weinig giftig, en stabiele prestaties hebben.
Rubberformules kunnen worden onderverdeeld in testformules en praktische formules, afhankelijk van hun gebruik. De eerste is bedoeld om de relatie tussen een bepaalde grondstof en de eigenschappen van gevulkaniseerd rubber en gemengd rubber te bestuderen of te identificeren, en streeft naar een eenvoudige samenstelling. De praktische formule bestudeert voornamelijk de relatie tussen de prestaties van gevulkaniseerd rubber, de daadwerkelijke prestaties van het product en de procesprestaties van het samengestelde rubber. Het proces voor het formuleren van een praktische formule is:
Analyse van de omgevingsomstandigheden en het productieproces dat door het product wordt gebruikt - à selectie van rubbersoorten en verschillende ingrediënten waaruit de formule bestaat, testformule - à prestatie-evaluatietest - à aanpassing en verbetering van componenten - à uitbreiding van de test om de praktische formule te bepalen .
<2>Ontwerp met O-ringafdichtmiddel
De complexe en diverse werkomgeving van de O-vormige rubberen afdichtring vereist dat het rubbermateriaal bepaalde speciale eigenschappen heeft. In hydraulische systemen zijn een goede oliebestendigheid, temperatuurbestendigheid, lage permanente vervorming door compressie en een bepaalde treksterkte vereist. Als dynamische afdichting moet het rubbermateriaal naast de eisen ook een goede slijtvastheid en scheurvastheid hebben. Voor het afdichten van speciale media moeten de volumeverandering en de hardheidsverandering van het rubbermateriaal in het medium klein zijn. Kortom, het ontwerp van de formule moet uitgebreid worden overwogen op basis van specifieke werkomstandigheden, mediumtype, bedrijfstemperatuur, werkdruk en toepassingsstatus.
<3>O-ring afdichtingsrubberverwerking
Momenteel is de productiemethode van O-vormige rubberen afdichtringen voornamelijk via gieten. Onder hen omvatten de vulkanisatiemethoden van gevormde producten voornamelijk het vormen van vlakke platen, transfergieten en spuitgieten. De vlakke plaatvormmethode heeft de langste geschiedenis. Transfergieten begon rond de jaren vijftig te worden gebruikt, terwijl spuitgieten in de jaren zestig geleidelijk verschoof van de kunststofindustrie naar de rubberindustrie. De huidige ontwikkelingstrend is om de injectiedrukmethode geleidelijk te ontwikkelen, maar vanwege de verschillende aanpassingsmogelijkheden. Het is nog steeds een realiteit dat de drie naast elkaar kunnen bestaan en zich kunnen ontwikkelen. Volgens hun kenmerken gebruiken O-vormige afdichtingsringen nog steeds het vormen van vlakke platen als de belangrijkste vormmethode.
Tijdens het vulkanisatieproces moeten de vulkanisatietemperatuur, -tijd en -druk strikt en correct worden gecontroleerd, en de veranderingen in parameters zoals temperatuur tijdens het vulkanisatieproces moeten te allen tijde in acht worden genomen en dienovereenkomstig worden behandeld. Anders kan het product te weinig of te veel zwavel bevatten. Indien gebruik wordt gemaakt van een automatisch controlesysteem wordt het gehele vulkanisatieproces automatisch geregistreerd en gecontroleerd om er zeker van te zijn dat het product de juiste vulkanisatiegraad bereikt.
De vulkanisatietemperatuur is een van de basisvoorwaarden voor de vulkanisatiereactie van rubberen O-ringafdichtingen. Het heeft rechtstreeks invloed op de vulkanisatiesnelheid en productkwaliteit. De vulkanisatietemperatuur is hoog, de vulkanisatiesnelheid is snel en de productie-efficiëntie is hoog; de vulkanisatietemperatuur is laag, de vulkanisatiesnelheid is langzaam. De vulkanisatietemperatuur is afhankelijk van de formulering, waarvan de belangrijkste afhangt van het type rubber en het gebruikte vulkanisatiesysteem. De meest geschikte vulkanisatietemperatuur van natuurlijk rubber is over het algemeen 143 graden -150 graden, en die van synthetisch rubber is over het algemeen 150 graden -180 graden. De vulkanisatietijd wordt doorgaans proefondervindelijk bepaald aan de hand van de vastgestelde vulkanisatietemperatuur.
Rubberproducten staan tijdens het vulkanisatieproces onder druk. Het doel is om het rubbermateriaal gemakkelijk te laten stromen en de vormholte te vullen, te voorkomen dat er bellen ontstaan tijdens het vulkanisatieproces en de dichtheid van het product te verbeteren. De grootte van de vulkanisatiedruk hangt af van de hardheid van het rubbermateriaal en de grootte van de mal. Wanneer de hardheid van het rubbermateriaal hoog is en de maat van de mal groot is, kan de druk groter zijn, anders moet de druk op passende wijze worden verlaagd.