Резеңке тығыздағыш сақиналарға арналған отырғызу ойықтарының генераторы
Генератор посадочной канавки под O-ring
Расчёт по ГОСТ 9833-73 / DIN 3771 / ISO 3601-2: ширина, глубина, радиусы, допуски. Три режима: радиальная подвижная, осевая, неподвижная. Готовый чертёж для чертежа.
| Обозначение | d × d₁ | Ø наружн. | Применение |
|---|
УРТ өнім каталогы
РТИ, пластиктер, тығыздағыштар және жетектік белдіктерді өндіру және жеткізу. Екатеринбургтегі қоймадан жіберу.
O-ring — әлемдегі ең кең тараған резеңке тығыздағыш. Дұрыс ойыққа орнатылған дөңгелек қималы сақина вакуумнан 1000 атм-ға дейінгі қысымда, −60-тан +300 °C-қа дейінгі температурада, майда, суда, отында, агрессивті орталарда қосылыстарды тығыздайды. Бірақ мұның бәрі тек бір шарт орындалғанда ғана жұмыс істейді — ойық дұрыс жобалануы керек. Ойық тереңдігі бойынша 0,2 мм қателік мінсіз тығыздағышты ағып кететін немесе бір айда жанып кететін тығыздағышқа айналдырады. Бұл генератор ойық геометриясын ГОСТ 9833-73 және ISO 3601-2 бойынша есептейді, рұқсат етілген ауытқулары бар өлшемдерді және КД-ға енгізуге дайын сызбаны береді.
Отырудың үш режимі және олардың айырмашылығы неде
Тығыздағыш сақина серпімді сығылу принципі бойынша жұмыс істейді. Орнату кезінде резеңке бастапқы диаметрінен 10–30%-ға серпімді деформацияланады және осының есебінен бөлшектер арасындағы саңылауды жабады. Нақты қанша пайыз сығылу — жұмыс режиміне байланысты, бұл ойықтардың үш түрлі типінің болуының басты себебі.
Радиалды жылжымалы отыру — пневмо- немесе гидроцилиндрдің штогін, таратқыштың алтыншығын, жылжымалы поршеньді тығыздау. Сақина радиалды бағытта (білік пен тесік қабырғасының арасында) сығылған, бөлшектердің бірі ось бойымен қозғалады. Мұнда минималды сығылу өте маңызды — 10–17%: егер көп болса, үйкеліс артады, сақина қызып кетіп, жұмыс сағаттарында «жанып кетеді». Егер 10%-дан аз болса — қысым көтерілгенде ағып кетуі мүмкін. Біліктегі сақинаның созылуы минималды, 1–5% болуы керек, әйтпесе резеңкенің ескіруі 2–3 есе жылдамдайды.
Осьтік (беттік) отыру — екі фланецтің арасында, корпус пен қақпақтың арасында, фитингтерде. Қозғалыс жоқ, сығылу бөлшек осі бойымен жүреді. Мұнда көбірек сығуға болады — 18–25%, өйткені үйкеліс мәселесі жоқ. Көбірек сығылу = қисаюлар мен мінсіз емес беттерде жақсырақ тығыздау. Ерекшелігі: ойық радиалдыға қарағанда сәл кеңірек (1,4–1,45·d₁) жасалады, өйткені қысым астында сақина төмен қысым жағына «домалап кету» мүмкіндігіне ие болуы керек.
Радиалды қозғалмайтын отыру — қозғалыссыз екі цилиндрлік бөлшектің арасында (тесіктегі тығын, корпустағы втулка). Осьтік сияқты қозғалыс жоқ, бірақ геометриясы радиалды. Оңтайлы сығылу 15–25% — жылжымалыға қарағанда көп (үйкеліс мәселесі жоқ), осьтікге қарағанда сәл аз («домалауға» арналған қор керек емес). Ең ұзақ мерзімді түйіспені береді, қызмет көрсетусіз 10–20 жыл.
ISO 3601-2 бойынша ойықты есептеу формулалары
Ойық геометриясы толығымен сақинаның қимасымен d₁ (шнур диаметрі) және отыру типімен анықталады. Стандарт дайын коэффициенттерді береді:
| Параметр | Радиалды жылжымалы | Осьтік | Радиалды қозғалмайтын |
|---|---|---|---|
| Ойық ені b | 1,35·d₁ | 1,45·d₁ | 1,30·d₁ |
| Ойық тереңдігі t | 0,85·d₁ | 0,77·d₁ | 0,78·d₁ |
| Сақинаның сығылуы | 15% | 23% | 22% |
| b-ға рұқсат | +0,15/0 | +0,15/0 | +0,15/0 |
| t-ға рұқсат | ±0,05 | ±0,05 | ±0,05 |
| Түп радиусы R | 0,15·d₁ (макс.) | 0,15·d₁ (макс.) | 0,15·d₁ (макс.) |
30-3,55 (ішкі диаметрі 30 мм, қимасы 3,55 мм) сақинасы үшін радиалды жылжымалы отыру режимінде: b = 4,80 мм, t = 3,02 мм, R = 0,53 мм максимум. Корпус тесігінің диаметрі (H9): 37,10 +0,062/0 мм. Білік диаметрі (h9): 30,00 0/−0,052 мм. Ойық түбінің диаметрі (H12): 43,14 +0,21/0 мм.
Жоғары қысымдағы қорғаныс сақиналары
25 МПа-дан жоғары қысымда жаңа әсер пайда болады — резеңкенің «экструзиясы». Жоғары қысым астында бір жағынан сақина төмен қысым жағынан бөлшектер арасындағы саңылауға тіс пастасы тюбиктен шыққандай сығылып шығады. Жарықтар мен қабаттардың ажырауы жұмыс сағаттары ішінде пайда болады, тығыздағыш 1-2 күнде толығымен бұзылады. Бұдан қашу үшін ойыққа қойылады қорғаныш сақиналары (back-up rings) қатты пластиктен (тефлон, капролон) қалыңдығы әдетте 1,25·d₁ әрқайсысы.
Қорғаныш сақиналарын қашан қою керек:
| Қысым, МПа | Қорғаныш сақиналары | Қайда орнату керек |
|---|---|---|
| 10-ға дейін | Қажет емес | — |
| 10–25 | Қажет емес | — |
| 25–40 | 1 сақина | Төмен қысым жағынан |
| 40-тан жоғары | 2 сақина | O-ring екі жағынан |
| Ауыспалы >25 | 2 сақина | Екі жағынан (әрқашан) |
Қорғаныш сақиналарын орнатқан кезде ойық олардың қалыңдығы шамасына кеңейтіледі: bқорытынды = bстанд. + n × 1,25·d₁, мұндағы n — қорғаныш сақиналарының саны (1 немесе 2). Генератор қысымды >25 МПа таңдау кезінде мұны автоматты түрде ескереді.
Сақина материалдары және олардың температуралық диапазондары
O-ring материалын таңдау жұмыс ортасы мен температурамен анықталады. Бұл ретте ойық геометриясы бірдей болуы мүмкін — тек бау материалы ерекшеленеді.
NBR (бутадиен-нитрилді каучук) — гидравлика мен пневматикаға арналған негізгі материал. Температура −30…+100 °C, майлар мен отынға төзімді, бағасы төмен. Барлық өнеркәсіптік O-ring-нің 80% — дәл осы NBR. Озонға, УФ, оттегіне (жылдар бойы тотығады), тежегіш сұйықтығына және спирттерге жарамайды.
FKM (фторлы каучук, Viton) — +200 °C-қа дейін термотөзімді (қысқа мерзімде +250), бензинге, толуолға, қышқылдарға химиялық төзімді. Қозғалтқыштарда, автомобиль химиясында, мұнай өнеркәсібінде қолданылады. NBR-ден 5-8 есе қымбат. Төмен температураларда нашар жұмыс істейді — −20 °C-тан төмен сынғыш болады.
EPDM (этилен-пропиленді каучук) — су, бу, әлсіз қышқылдар мен сілтілер үшін. Температура −50…+150 °C. Минералды майлармен толық үйлеспейді (ісінеді, пішінін жоғалтады). Сантехникада, жылыту жүйелерінде, салқындату контурларында қолданылады.
Силикон (VMQ) — температуралық рекордсмен: −60…+230 °C, суықта өте серпімді. Майларға және механикалық тозуға төзімділігі төмен. Тамақ өнеркәсібінде, медициналық жабдықта, жылу жүктемелі түйіндерде статикалық тығыздағыштар ретінде қолданылады.
Түйіндесетін беттердің кедір-бұдырлығы
O-ring тығыздығы тек дұрыс ойықтан ғана емес, сонымен қатар резеңке түйісетін беттің сапасына да байланысты. Тым кедір-бұдырлы бет резеңкені алғашқы қозғалыс циклдарында-ақ жыртады, тым тегіс бет сақинаның «жабысуына» жол бермейді және резеңке майлы пленканы бұза отырып сырғанап кетеді.
| Бет | Ra, мкм | Rz, мкм | Өңдеу әдісі |
|---|---|---|---|
| Динам. тығыздағыш. (шток/цилиндр) | 0,2…0,4 | 1,6…3,2 | Үту + хонингілеу |
| Статик. тығызд. (фланец) | 0,8…1,6 | 6,3…12,5 | Токарлық өңдеу + тегістеу |
| Ойық түбі | 3,2…6,3 | 12,5…25 | Ойық кескіші |
| Ойық қабырғалары | 3,2 | 12,5 | Ойық кескіші |
Қозғалмалы отырғызу үшін Ra ≤ 0,4 мкм талабы — бұл тек тегістеу немесе хонингтеу арқылы алынатын айнадай бет. Кәдімгі токарлық өңдеу Ra 1,6–3,2 береді — мұндай бет қозғалмалы отырғызу сақинасын бірнеше сағат жұмыс ішінде жояды. Қозғалмайтын және осьтік отырғызу үшін Ra 0,8–1,6 рұқсат етіледі, бұл кәдімгі токарлық станокта шынайы алуға болады.
O-ring ойығын жобалаудағы типтік қателер
Тәжірибелі конструкторлар да бірдей қателер жібереді, олар кейін сынақтарда немесе пайдаланудың алғашқы айларында көрінеді:
Ойық түбінің ұмытылған радиустары. Ойық түбі мен қабырғасы арасындағы тік бұрыш — кернеу шоғырланушысы. Резеңке бұл бұрышта әрбір қысым секірісінде жыртылуға жұмыс істейді, және 10⁵–10⁶ циклден кейін жарықшақ пайда болады. Шешімі: R = 0,15·d₁ міндетті түрде (d₁ = 3,55 мм үшін бұл R = 0,53 мм, стандартты ойық кескішімен оңай алуға болады). «Тегістеуші» фаска емес, дәл ойық түбінің бүкіл ені бойынша дөңгелектенген түбі.
Кіру фаскасының болмауы. Егер бөлшектер ось бойымен ығысумен жиналса, сақина орнату кезінде тесік жиегі арқылы сүйреледі. Өткір жиек сақинаны бірінші ретте-ақ кеседі. Шешімі: жинау кезінде сақинамен жанасатын әрбір бөлшекте 20° бұрышты, 1,0–1,2·d₁ ұзындықтағы фаска.
Тым тар ойық. Егер b < 1,25·d₁ болса, сақина ойыққа толық сыймайды — сығылғанда деформацияланатын жер жоқ. Не ойық резеңкені бүкіл ені бойынша жарып жібереді, не сақина сыртқа сығылып шығады. Статикалық отырғызулар үшін минимум b = 1,30·d₁, қозғалмалы үшін 1,35·d₁.
Диаметрлерге дұрыс емес рұқсат. Сақинаға арналған тесік H9 бойынша (H7 немесе H11 емес) — бұл жалпы қабылданған тәжірибе. H7 сақинаны еркін отырғызу үшін жеткіліксіз саңылау береді, H11 — тым үлкен ауытқу, оның салдарынан сығылу болжанбайтын болады. Білік үшін де солай — h9.
Жиі қойылатын сұрақтар
АО «УРТ» тарапынан O-ring сақиналарын іріктеу және жеткізу
АО «УРТ» ГОСТ 9833-73, DIN 3771, ISO 3601-1 және жауапты өндірушілердің стандарттары (Parker, Trelleborg, Freudenberg — баламалары) бойынша дөңгелек қималы тығыздағыш сақиналарды жеткізеді. Материалдардың толық ауқымы: NBR 70/80/90 Шор, FKM, EPDM, силикон, HNBR, AFLAS. Ойықтың сызбасы бойынша, бар бөлшегіңіз (өлшем) бойынша немесе жұмыс ортасының параметрлері бойынша сақинаны іріктейміз. Инженер егер ойық анықталмаған болса, тегін ойықты жобалайды және температура, қысым мен ортаға сәйкес материалды кеңес береді. Генератор арқылы өтінім қалдырыңыз — жұмыс уақытында 15 минут ішінде жауап береміз, шот өтінім жасалған күні, Екатеринбургтегі қоймадан бүкіл Ресейге жөнелту.
🔥 Есептеу бойынша көмек керек пе?
15 минут ішінде ең тиімді бағаны алыңыз