Οι κύριοι λόγοι αποτυχίας των σφραγίδων O-ring και τα προληπτικά τους μέτρα

Ο ακατάλληλος σχεδιασμός και η χρήση του O-ring θα επιταχύνει τη ζημιά του O-ring και θα χάσει την απόδοση σφράγισης. Τα πειράματα δείχνουν ότι εάν ο σχεδιασμός κάθε τμήματος της συσκευής σφράγισης είναι λογικός, απλά η αύξηση της πίεσης δεν θα προκαλέσει ζημιά στον δακτύλιο O. Υπό τις συνθήκες εργασίας υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας, οι κύριοι λόγοι για τη βλάβη της σφραγίδας O-ring είναι η μόνιμη παραμόρφωση του υλικού O-ring και το δάγκωμα χάσματος που προκαλείται από τη συμπίεση του δακτυλίου O στο κενό σφράγισης. Εμφανίζεται ο δακτύλιος O πρώτου επιπέδου που μετακινεί την παραμόρφωση.

Μόνιμη παραμόρφωση υλικού Ο-δακτυλίου

Δεδομένου ότι το συνθετικό λαστιχένιο υλικό που χρησιμοποιείται για τον δακτύλιο Ο είναι ένα ιξώδες υλικό, η αρχικά καθορισμένη πιεστική ποσότητα και η ικανότητα παρεμπόδισης αναπήδησης θα παραμορφωθούν μόνιμα και θα χαθούν σταδιακά μετά από μακροχρόνια χρήση και τελικά θα υπάρξει διαρροή. Η μόνιμη παραμόρφωση και η απώλεια ελαστικότητας είναι οι κύριοι λόγοι για την απώλεια της απόδοσης σφράγισης των δακτυλίων O. Οι κύριοι λόγοι για τη μόνιμη παραμόρφωση των υλικών του δακτυλίου Ο.

1) Η σχέση μεταξύ της αναλογίας συμπίεσης και της ποσότητας εφελκυσμού και της μόνιμης παραμόρφωσης του υλικού O-ring Το καουτσούκ των διαφόρων σκευασμάτων που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή του O-ring θα παραγάγει ένα συμπιεσμένο φαινόμενο χαλάρωσης πίεσης στη συμπιεσμένη κατάσταση. Αυτή τη στιγμή, το συμπιεστικό στρες αλλάζει με το χρόνο. αύξηση και μείωση. Όσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος χρήσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία συμπίεσης και όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα εφελκυσμού, τόσο μεγαλύτερη είναι η πτώση πίεσης που προκαλείται από τη χαλάρωση της πίεσης από καουτσούκ, έτσι ώστε ο δακτύλιος Ο να έχει ανεπαρκή ελαστικότητα και να χάνει την ικανότητα σφράγισης. Επομένως, συνιστάται να προσπαθήσετε να μειώσετε την αναλογία συμπίεσης υπό τις επιτρεπόμενες συνθήκες χρήσης. Η αύξηση του διατομικού μεγέθους του δακτυλίου O είναι ο ευκολότερος τρόπος για τη μείωση του λόγου συμπίεσης, αλλά αυτό θα αυξήσει το μέγεθος της δομής.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι κατά τον υπολογισμό της συμπιεστότητας, συχνά αγνοείται η μείωση του ύψους του τμήματος που προκαλείται από την τάση του δακτυλίου O κατά τη συναρμολόγηση. Η αλλαγή της διατομής του δακτυλίου Ο είναι αντιστρόφως ανάλογη με την αλλαγή της περιφέρειας του. Ταυτόχρονα, λόγω της δράσης της έντασης, το διατομικό σχήμα του δακτυλίου Ο θα αλλάξει επίσης, πράγμα που σημαίνει ότι το ύψος του μειώνεται. Επιπλέον, υπό τη δράση της επιφανειακής τάσης, η εξωτερική επιφάνεια του δακτυλίου O γίνεται πιο επίπεδη, δηλαδή το διατομή ύψος μειώνεται ελαφρώς. Αυτή είναι επίσης μια εκδήλωση χαλάρωσης πίεσης O-ring.

Ο βαθμός παραμόρφωσης του τμήματος O-ring εξαρτάται επίσης από τη σκληρότητα του υλικού του δακτυλίου O. Στην περίπτωση της ίδιας ποσότητας διατάσεων, ο δακτύλιος O με υψηλή σκληρότητα μειώνει επίσης το διατομή ύψος. Από την άποψη αυτή, το υλικό με χαμηλή σκληρότητα θα πρέπει να επιλέγεται στο βαθμό που είναι δυνατόν σύμφωνα με τις συνθήκες χρήσης. Κάτω από τη δράση της υγρής πίεσης και της έντασης, ο δακτύλιος Ο του λαστιχένιου υλικού θα υποβληθεί σταδιακά σε πλαστική παραμόρφωση και το ύψος της διατομής του δακτυλίου Ο θα μειωθεί ανάλογα, έτσι ώστε να χαθεί τελικά η ικανότητα σφράγισης.

2) Η σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας και της διαδικασίας χαλάρωσης ο-δαχτυλιδιών

Η θερμοκρασία λειτουργίας είναι ένας άλλος σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τη μόνιμη παραμόρφωση του Ο-δακτυλίου. Η υψηλή θερμοκρασία θα επιταχύνει τη γήρανση των λαστιχένιων υλικών. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία λειτουργίας, τόσο μεγαλύτερο είναι το σύνολο συμπίεσης του O-ring. Όταν η μόνιμη παραμόρφωση είναι μεγαλύτερη από 40%, ο δακτύλιος Ο χάνει την ικανότητα σφράγισης και τις διαρροές του. Η αρχική τιμή καταπόνησης που σχηματίζεται στο ελαστικό υλικό του δακτυλίου O λόγω παραμόρφωσης συμπίεσης θα μειωθεί σταδιακά και θα εξαφανιστεί με τη διαδικασία χαλάρωσης του δακτυλίου O και την επίδραση της πτώσης της θερμοκρασίας. Για τους δακτυλίους O που λειτουργούν σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν, η αρχική συμπίεση των δακτυλίων O μπορεί να μειωθεί ή να εξαφανιστεί εντελώς λόγω απότομης πτώσης της θερμοκρασίας. Στην περίπτωση των -50 έως -60 °C, το ελαστικό υλικό που δεν είναι ανθεκτικό στη χαμηλή θερμοκρασία θα χάσει εντελώς την αρχική καταπόνηση. ακόμη και αν το ελαστικό υλικό είναι ανθεκτικό σε χαμηλή θερμοκρασία, η αρχική καταπόνηση αυτή τη στιγμή δεν θα υπερβαίνει το 25% της αρχικής καταπόνησης στους 20 °C. Αυτό συμβαίνει επειδή η αρχική συμπίεση του δακτυλίου O εξαρτάται από το συντελεστή γραμμικής διαστολής. Ως εκ τούτου, κατά την επιλογή της αρχικής ποσότητας συμπίεσης, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι εξακολουθεί να υπάρχει επαρκής ικανότητα σφράγισης μετά την πτώση του στρες λόγω της διαδικασίας χαλάρωσης και της πτώσης της θερμοκρασίας.