Кільця як різновид виробів ущільнювачів

Виготовляються з гуми кільця ущільнювачів обовязково використовують в гідравлічних і пневматичних силових системах, в цього ж виду системах регулювання і управління, в мастильних і паливних пристроях.

Найбільш поширеними елементами ущільнювачів в гідравлічному і пневматичному обладнанні є кільця ущільнювачів круглого перетину.

Для їх виготовлення зазвичай використовують гуму, здатну працювати в масляній і бензинової середовищі.

Робоча температура, при якій може бути застосовано кільце ущільнювача, залежить від групи гуми, з якої вона виготовлена, і може змінюватися в значних межах. Наприклад, гума може витримувати температурний діапазон від -50 до + 130 ° С або від -60 до + 200 ° С. Тобто вона повинна бути і морозостійкої, і теплостійкою. Працюючи в умовах хімічно агресивних середовищ, гума повинна бути стійкою до їх впливу. Те ж потрібно сказати і про радіаційної стійкості.

Залежно від умови застосування, групи гуми розрізняють по витримувати тиск. Так, в рідинах, наприклад, морській і прісній воді, емульсіях і мастилах, в рідкому паливі, гума повинна витримувати тиск до 50 МПа, якщо зєднання нерухомо, і до 32 МПа - в рухомих зєднаннях. При цьому швидкість переміщення рухомого зєднання не повинна перевищувати 0,5 м / с. Вироби, що працюють в системах зі стисненим повітрям, повинні витримувати, відповідно, 40 і 10 МПа.

Стандартне позначення для круглого кільця складається з окремих груп чисел. Наприклад, на етикетці позначено: 010-014-25-2-2 і далі йде номер стандарту. На зворотному боці упаковки з кільцями позначають номер партії.

перша група

відповідає зовнішньому діаметру циліндра, на який надягають кільце. Це може бути вал, шток або поршень, що працюють в допустимому для гуми температурному режимі. У розглянутому прикладі цей параметр дорівнює 10 мм.

Особливість цього параметра полягає в тому, що фактично внутрішній діаметр круглого кільця буде дещо менше зазначеної величини. Він складе всього 9,7 мм. Тобто радіус кільця буде на 0,15 мм менше радіуса утворює поверхні, на яке надягають кільце, що і забезпечить більш щільне прилягання кільця до ущільнюваної поверхні.

друга група

визначає внутрішній діаметр конструкції (наприклад, циліндра), в якому буде знаходитися і, можливо, переміщатися кільце. В даному прикладі діаметр становить 14 мм.

третя група

визначає діаметр подбираемого кільця. Число 25 відповідає діаметру кільця в мм, який дорівнює зазначеному числу, поділеному на 10. Тобто діаметр кільця дорівнює 2,5 мм.
Далі є дві цифри. Перша цифра (в даному прикладі 2) вказує на точність групи виготовлення, а друга цифра (в даному прикладі 2) вказує на групу гуми, з якої виготовлено кільце.
Група гуми визначається типом каучуку, який використовують в якості еластичного матеріалу. У групах гуми 0,1, 2, 3 використовують бутадієн-нітрильних каучук, а в групах 4, 5, 6 - фторкаучук.

Окремим видом кілець є гумовотканинні натискні (КН) і опорні (КО), які використовують разом з шевронними манжетами.

За допомогою манжет ущільнюють штоки і циліндри значно більших розмірів, ніж за допомогою кілець. Ними, наприклад, можна ущільнити циліндр діаметром 2000 мм, в якому тиск може досягати 63 МПа, а швидкість зворотно-поступального руху може досягати 3 м / с. Поперечні перерізи манжет відрізняються від круглого.

Як приклад використання гумотканинних ущільнювачів спільно з манжетами можна привести ущільнення вертлюгов бурових установок, які забезпечують обертальний рух стовбура. Ці ущільнювачі працюють в установках при наявності піщаних водних розчинів. Зміст піску і глини може досягати 5%. У воді також можуть бути домішки нафти. Внутрішній тиск в робочих обємах може досягати 32 МПа, а температура - 80 ° С. Окружна швидкість стовбура сягає 1,5 м / с.

Манжети шевронні використовують в комплекті з КН і КО при герметизації штоків і циліндрів гідравлічних пристроїв. Їх зазвичай виготовляють з поліуретану, фторопласта або гуми МБС. Іноді, для збільшення робочої температури і тиску, на які розраховують манжети, замість бавовняної тканини доместик застосовують азбестову тканину. КН / КО, крім гумовоткани, виготовляють із фторопласта, поліуретану, капролона, бронзи, текстоліту та ін.

Вимоги до властивостей гуми, яка застосовується для ущільнення

Відзначимо тільки ті властивості гумового виробу, які важливі для кілець ущільнювачів і впливають на уплотняющее якість виробу, круглого або прямокутного перерізу.

Кільце для ущільнення будь-якого перетину має властивості, які визначаються властивостями гуми, з якого вона виготовлена. Залишимо осторонь такі властивості, як електропровідність, магнітні властивості, можливість застосування гуми в контакті з харчовими продуктами і багато інших.

Параметри, що залежать від температури

1. Конкретна марка гуми володіє певним (вузьким) діапазоном зміни температур. Але підібрати можна ущільнення практично для будь-якого вузького діапазону з діапазону зміни температур від -110 до +350 ° С. У вузькому діапазоні температур, наприклад, від -50 до + 130 ° С, конкретний вид гуми не втрачає експлуатаційних якостей.
2. Морозостійкість гуми визначається граничною мінусовою температурою, званої температурою склування. Зазвичай морозостійкість визначають опосередковано, наприклад, через межу крихкості або через здатність до еластичного відновлення.
3. Термічна стійкість визначається як температурою, так і тривалістю експлуатації в певних температурних умовах. Ця характеристика визначається незворотними процесами, які відбулися в структурі гумового виробу.
4. Температурна стійкість, на відміну від термічної стійкості, передбачає відновлення експлуатаційних властивостей круглого або прямокутного перетину гумового кільця.
5. Маслобензостійкість зазвичай вказується разом з температурною стійкістю. Виробництво продуктів нафтоперероблення та температура робочого середовища беруть участь в зниженні механічних властивостей гуми внаслідок вимивання з неї різних інгредієнтів.

Параметри, що залежать від середовища експлуатації

1. Водостійкість і пароводостойкость - одні з найважливіших характеристик ущільнюючих гумових кілець, як круглого, так і прямокутного перерізу. Кращими пароводостойкімі властивостями володіє гума, у якій в якості еластичного матеріалу використовують етиленпропіленовий каучук.
2. Вакуумна стійкість визначає термін служби гумових кілець, які працюють на кордоні "повітря-вакуум", який суттєво відрізняється від терміну служби кілець, які працюють на кордоні "повітря-повітря". Це обумовлено тим, що односторонній "вакуум" сприяє більш інтенсивному проникненню повітря уздовж перетину кільця, що і прискорює окислювальні процеси в ньому.
3. Газопроникність визначається здатністю гуми розчиняти речовини, що знаходяться в газоподібному стані з одного боку кордону ущільнення і пропускати газ через гумове кільце прямокутного або круглого перетину.
4. Кесонна ефект. Вельми вірогідна причина для руйнування ущільнювальних кілець, які працюють під тиском, що перевищує 10 МПа. Цей ефект небезпечний для кілець і квадратного, і круглого перерізів. Він може виникнути, якщо з боку високого тиску відбудеться різке його падіння. Швидкість зміни тиску при цьому ефекті зазвичай перевищує 0,5 МПа / хв. Більш стійкими до кесона ефекту є кільця квадратного і круглого перерізів з щільних і твердих гум.
5. Хімічна стійкість визначається до дії конкретного виду хімічно активних речовин. Для деяких каучуків, що входять до складу кілець, звичайна вода може бути віднесена до хімічно активному середовищі.
6. Корозійна активність визначає вплив самої гуми на окислення металів і сплавів (корозію), з якими вона контактує. Цей показник визначається типом і маркою каучуку, що входить до складу гуми.
7. Адгезія до тканин є найважливішим показником для кілець ущільнювачів, що містять бавовняні тканини, наприклад, доместик або азбестову тканину.

Твердість і зносостійкість

• По твердості гуми ділять залежно від показника твердості, що змінюється від 0 до 100 (показник по Шору, А):

1. від 30 до 50 - твердість мяких гум.
2. від 50 до 75 - гуми середньої твердості.
3. від 76 до 86 - тверді гуми.
4. більше 88 - дуже тверді гуми.

• зносостійкість - одна з визначальних характеристик гуми, яка застосовується для кілець ущільнювачів. Цей параметр є одним з основних для кілець круглого перетину, що піддаються газоабразівному і Водоабразівная впливу, а також для кілець рухомих сполук;
• на ущільнювальні властивості кілець будь-якого перетину впливає зниження ущільнюючих властивостей гуми. Це відбувається за рахунок зниження з плином часу внутрішньої напруги (релаксації напруги). Цей параметр вимірюється кратністю зменшення початкового значення ущільнюючих властивостей і максимальним часом, за яке вони зменшаться в вказане число раз;
• оскільки кільця ущільнювачів піддаються стискає і розтягуючих навантажень, для них дуже важливим є такий показник, як здатність відновлювати початкові властивості після зняття стискають і розтягують напруги. Релаксація визначає час відновлення властивостей;
• гумові кільця повинні володіти жорсткістю (показник визначається співвідношенням сили удару і залишкової деформації) і здатністю розсіювати механічну енергію після динамічного впливу (зменшення навантаження).

Гарантований термін експлуатації

Кільця ущільнювачів повинні протистояти циклічним механічних навантажень, а також розтягування і стиснення і особливо напруженням зсуву. Все це повинно бути враховано в такий параметр, як гарантійний термін служби, протягом якого кільце, працюючи в встановлених для нього умовах, буде зберігати задані фізичні і механічні властивості.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!