O- 링의 작동 원리

O- 링은 어떻게 작동합니까?

O- 링은 광범위한 정적 및 동적 응용 분야를위한 가장 단순하고 가장 일반적인 유형의 씰 중 하나입니다. O- 링 그루브의 디자인은 비교적 간단합니다. 개발 된 그루브 모양의 규칙을 따르면 경제적이고 신뢰할 수있는 씰을 얻을 수 있습니다. 단면이 압축 될 때 O- 링이 원래 모양으로 돌아가는 경향이 O- 링이 좋은 밀봉을 만드는 기본적인 이유입니다.

기본적으로 O- 링 씰은 설계된 O- 링 홈에 탄성 원형 단면으로 구성되어 초기 압축을 제공합니다.

압축 된 O- 링에 필요한 힘은 경도와 단면 직경의 결과입니다. O- 링의 장력은 축소 된 단면을 통과하여 O- 링 씰의 씰 압축 잠재력을 감소시킵니다.

고무 화합물의 자연적인 탄성은 제로 또는 매우 낮은 압력에서 밀봉을 제공합니다. 방사형 압출을 증가시켜 밀봉 성능을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 압출의 증가는 더 높은 압력의 동적 밀봉 부작용을 일으킬 수 있습니다.

방사형 돌출은 O- 링과이를 제자리에 고정하는 홈 사이에 마찰을 제공합니다. 변형되도록 설계된 고무 화합물은 압출 틈새로 위쪽으로 흐르고 적용된 압력이 O- 링의 마찰과 작은 압출 틈새로의 변형을 극복하기에 충분할 때까지 누출에 대해 완전히 밀봉합니다 (고무가 한계에 도달했다고 가정). 압력 하에서 흐름, 힘의 추가 증가는 전단 또는 압출을 통해 실패를 초래합니다).

홈은 씰 퍼센트에서 7 %에서 30 % 사이의 샤프트에 대한 초기 힘을 제공하도록 설계되었습니다.이 압축력은 일반적으로 적용된 힘의 범위에 수직입니다. 다른 축에 여유 공간이 있습니다.

압력이 가해지면 O- 링이 홈의 저압쪽으로 이동합니다. 밀봉 압력은 밀봉 될 표면으로 전달되며, 이는 실제로 초기 간섭 압력과 동일한 양만큼 가해지는 유체 압력보다 높습니다.

적용된 압력으로 인해 씰과 결합 표면 사이의 간섭 응력을 증가시킵니다. 이러한 상황이 여전히 존재하지만 O- 링이 올바른 크기로 선택되고 그루브가 적절한 크기로 가공되었다고 가정하면 O- 링은 최대 수백 파운드의 힘까지 정상적으로 안정적으로 전파됩니다.

압력이 증가하면 링 변형이 과장되고 마지막으로 링의 일부를 압출 틈새로 압착합니다. 압출 클리어런스가 너무 크면 고압에서 완전히 압출 된 씰이 실패합니다.

고무 컴파운드에 압력이 가해지면 O- 링의 탄성이 원래의 모양으로 돌아가 비슷한 사이클을 준비합니다.

이러한 재료는 정상 작동 온도에서 압축이 거의 불가능하고 탄성 계수가 매우 낮습니다. 모양이 변경 될 수 있으며 (볼륨이 아님) 방사형 압착이 적용되면 홈을 가로 지르는 씰의 길이가 늘어납니다.

이러한 증가는 팽창 된 고무의 결과로 더 커지고 밀봉 유체와 재료의 호환성으로 인해 가열됩니다. 고무 컴파운드의 최대 팽창을 허용하려면 탱크의 크기가 적절해야합니다. 그렇지 않으면 구성 요소가 매우 높은 응력을 발생시킵니다.

충분한 힘이 가해지면 O- 링은 홈의 접촉면까지 저압쪽으로 이동합니다. 추가 압력이나 힘을 가하면 변형 된 O- 링이 틈을 향해 압착됩니다. O- 링은 초기에" d" 모양. 이 변형은 표면 접촉 영역의 초기 단면을 70 %-80 % 증가시킵니다. 고압에서 O- 링의 표면 접촉 면적은 제로 압력에서 원래 형상의 약 두 배입니다.

밀봉 압출의 가능성은 동적 응용에 국한되지 않습니다. 정적 인 축 방향 적용에서 고압 하에서 조립 볼트의 장력은 누출을 허용 할만큼 충분히 압출 틈을 열 수 있습니다.

내부 압력 한계는 씰 링의 틈새와 경도에 의해 결정됩니다 (일부 데이터는 위 그림에 표시됨). 실제로 간격은 일반적으로 주어진 링 크기 및 적용에 대해 지정됩니다. 저온에서 작업하는 경우 링 수축을 보상하고 필요한 수축 크기를 제공하기 위해 글 랜드 깊이를 줄여야 할 수 있습니다.

저울의 다른 쪽 끝에있는이 온도에서는 작동 온도에서 링이 과도하게 돌출되는 것을 방지하기 위해 홈 깊이를 약간 증가시키는 것이 바람직 할 수 있습니다. 이 효과는 엘라스토머의 열팽창 계수가 금속의 열팽창 계수보다 높기 때문에 극한 온도에서 중요 할 수 있습니다.