Напрежение на гумения О-пръстен и степен на компресия

Уплътнението с О-пръстен е типично екструдирано уплътнение. Степента на компресия и разширяването на диаметъра на напречното сечение на О-пръстена са основното съдържание на конструкцията на уплътнението, което е от голямо значение за уплътнителните характеристики и експлоатационния живот. Добрият уплътнителен ефект на О-пръстените до голяма степен зависи от правилното съвпадение на размера на О-пръстена и размера на жлеба, за да се образува разумна компресия и разширение на уплътнителния пръстен.
1. Разтягане
След като гуменият О-пръстен е монтиран в уплътнителния жлеб, той обикновено има известно разтягане. Подобно на степента на компресия, количеството на разтягане също оказва голямо влияние върху производителността на уплътнението и експлоатационния живот на О-пръстена. Голямото разтягане не само ще затрудни инсталирането на О-пръстена, но и ще намали степента на компресия поради промяната в диаметъра на напречното сечение d0, което ще доведе до изтичане. Размерът на разтягане a може да се изрази чрез следната формула:
Î ‘= (d+d0)/(d1+d0)
Във формулата, d ----- диаметър на вала (mm); d1 ---- вътрешен диаметър на О-пръстена (мм).
Обхватът на разтягане е 1%-5%. Например препоръчителната стойност на разтягане на О-пръстена е дадена в таблицата. Според размера на диаметъра на вала опъването на О-пръстена може да бъде избрано според таблицата. Обхват на приоритет на скоростта на компресия на О-пръстена и размера на разтягане
Форма на запечатване Уплътняваща среда Разтягане Î ± (%) Степен на компресия w (%)
Хидравлично масло със статично уплътнение 1.03～1.04 15～25
Въздух <1,01 15～25
Хидравлично масло с бутално движение 1,02 12～17
Въздух <1,01 12～17
Ротационно движение Хидравлично масло 0.95～1 3～8
2. Степен на компресия
Степента на компресия W обикновено се изразява със следната формула:
W = (d0-h)/d0 × 100%
Където d0 ----- диаметърът на напречното сечение на О-пръстена в свободно състояние (mm);
h ------ Разстоянието между дъното на канала на О-пръстена и повърхността, която трябва да бъде запечатана (дълбочина на канала), тоест височината на напречното сечение на О-пръстена след компресия (mm)
При избора на степента на компресия на О-пръстена трябва да се имат предвид следните три аспекта:
1. Трябва да има достатъчно уплътняваща контактна площ;
2. Триенето е възможно най -малко;
3. Опитайте се да избегнете трайна деформация.
От горните фактори не е трудно да се установи, че те са противоречиви помежду си. Голямата степен на компресия може да постигне голямо налягане на контакт, но прекомерната скорост на компресия несъмнено ще увеличи триенето и постоянната форма на плъзгане. Ако скоростта на компресия е твърде малка, това може да причини изтичане поради грешка в концентричността на уплътнителния жлеб и грешка в О-пръстена, която не отговаря на изискванията, и загуба на частична компресия. Следователно при избора на степента на компресия на О-пръстена е необходимо да се претеглят различни фактори. Като цяло степента на компресия на статичното уплътнение е по -голяма от тази на динамичното уплътнение, но екстремната му стойност трябва да бъде по -малка от 25%. В противен случай напрежението на натиск ще се отпусне значително и ще настъпи прекомерна трайна деформация, особено при условия на висока температура.
Изборът на степента на компресия W на силиконовото уплътнение с О-пръстен трябва да отчита условията на използване, статично уплътнение или динамично уплътнение; статичните уплътнения могат да бъдат разделени на радиални и аксиални уплътнения; пролуката на изтичане на радиални уплътнения (или цилиндрични статични уплътнения) е диаметърът. Аксиалната междина, пролуката на аксиалното уплътнение (или плоско статично уплътнение) е аксиалната междина. Според средата под налягане, действаща върху вътрешния диаметър или външния диаметър на О-пръстена, аксиалното уплътнение се разделя на вътрешно налягане и външно налягане. Вътрешното налягане се увеличава, а външното налягане намалява първоначалното напрежение на О-пръстена. За гореспоменатите различни форми на статични уплътнения, посоката на действие на уплътняващата среда върху О-пръстена е различна, така че дизайнът на предварителното налягане също е различен. За динамичните уплътнения е необходимо да се прави разлика между бутални уплътнения за движение и въртящи се уплътнения за движение.
1. Статично запечатване: цилиндричното статично уплътняващо устройство е същото като бутало запечатващото устройство, обикновено W = 10%～15%; равнинното статично уплътняващо устройство е W = 15%～30%.

2. За динамични уплътнения може да се раздели на три ситуации; възвратно -постъпателното движение обикновено отнема W = 10%～15%. Когато избирате степента на компресия на въртящото се уплътнение, трябва да се вземе предвид джоуловият нагряващ ефект. Най-общо казано, вътрешният диаметър на въртящия се О-пръстен е с 3%-5%по-голям от диаметъра на вала, а степента на компресия на външния диаметър W = 3%-8%. За да се намали съпротивлението на триене, О-пръстените за движение с ниско триене обикновено избират по-малка степен на компресия, тоест W = 5%-8%. Освен това трябва да се има предвид разширяването на гумения материал, причинено от средата и температурата. Обикновено извън дадената деформация на компресия, максимално допустимата степен на разширение е 15%. Превишаването на този диапазон показва, че изборът на материал е неподходящ и вместо това трябва да се използват О-пръстени от други материали или да се коригира дадената скорост на деформация на компресия.