L'anell tòric, conegut com a anell tòric, és un anell de goma amb una secció transversal-circular. L'anell O- és el segell més utilitzat en sistemes hidràulics i pneumàtics.
L'-anella tòrica té una bona propietat de segellat, es pot utilitzar per al segellat estàtic, també es pot utilitzar per al segellat alternatiu; No només es pot utilitzar sol, sinó que també és el component bàsic de molts dispositius de segellat combinats. Té una àmplia gamma d'aplicacions. Si el material es selecciona correctament, pot complir els requisits de diverses condicions de moviment i la pressió de treball pot ser d'1,333 × 10 ^ 5 Pa de buit a 400 MPa d'alta pressió; El rang de temperatura és de -60 graus a 200 graus.
En comparació amb altres tipus de segellat, l'-anell tòric té les característiques següents:
1) Mida de l'estructura petita, instal·lació convenient i desmuntatge.
2) Es poden utilitzar segells estàtics i dinàmics, i gairebé no hi ha fuites quan s'utilitzen com a segells estàtics.
3) L'ús d'una única junta tòrica -ofereix un efecte de segellat bi-.
4) La resistència a la fricció dinàmica és petita.
5) Preu baix.
L'-anell tòric és un segell d'extrusió; El principi de funcionament bàsic d'un segell d'extrusió és confiar en la deformació elàstica del segell, provocant pressió de contacte a la superfície de contacte del segellat. La pressió de contacte és més gran que la pressió interna del medi segellat i no hi ha fuites, i viceversa. Quan s'utilitza per al segellat estàtic i el segellat dinàmic, la causa i el mètode de càlcul de la pressió de contacte de la superfície de contacte del segellat són diferents i s'han d'explicar per separat.
1. El principi de segellat per al segellat estàtic
L'anell O-és el més utilitzat en el segellat estàtic. Si es dissenya i s'utilitza correctament, l'anell O- pot aconseguir un segellat absolut sense fuites al segell estàtic.
Després de carregar l'anell O-a la ranura de segellat, la seva secció està sotmesa a un esforç de compressió de contacte, que produeix una deformació elàstica.
A la superfície de contacte es genera una certa pressió de contacte inicial Po. Fins i tot si no hi ha pressió mitjana o la pressió és molt petita, l'anell tòric es pot segellar amb la seva pròpia força elàstica; Quan s'omple un medi a pressió a la cavitat, sota l'acció de la pressió mitjana, l'anell de segellat en forma d'O - es disloca i es mou cap al costat de baixa pressió, mentre que la seva deformació elàstica augmenta encara més i el buit d'ompliment i segellat δ. En aquest moment, la pressió de contacte a la superfície d'acoblament del parell de segellat augmenta a Pm:
Pm=Po+Pp
A la fórmula, Pp - - pressió de contacte (0,1 MPa) transmesa a la superfície de contacte a través de l'anell O
Pp=K*P
K - coeficient de transferència de pressió, per a l'anell O-de goma, K=1;
P -- La pressió del líquid segellat (0,1 MPa).
Thus, greatly increases the sealing effect. Since generally K≥1, Pm>P. Es pot veure que sempre que hi hagi pressió inicial a l'anell tòric, es pot aconseguir un segellat absolut sense fuites. Això depèn de la pressió del propi mitjà per canviar l'estat de contacte de l'-anell tòric per aconseguir la naturalesa del segellat, que s'anomena auto-segellat.
En teoria, fins i tot si la deformació per compressió és zero, es pot segellar sota la pressió de l'oli, però a la pràctica, l'anell O{0}}pot ser excèntric quan s'instal·la. Per tant, després de carregar l'anell O-a la ranura de segellat, la seva-secció transversal està generalment sotmesa a una deformació de compressió del 7%-30%. El segell estàtic té un valor de velocitat de compressió més gran i el segell dinàmic té un valor de velocitat de compressió més petit. Això es deu al fet que el cautxú sintètic es comprimeix a temperatures baixes, de manera que s'ha de tenir en compte la quantitat de pre-compressió de l'anell O de segellat estàtica per compensar la seva contracció a baixa temperatura.
2. El principi de segellat per al segellat de moviment alternatiu
En rotació hidràulica, components i sistemes pneumàtics, el segellat alternatiu és un dels requisits de segellat més comuns. Els segells alternatius s'utilitzen en pistons i blocs de cilindres de potència, culata d'intervenció de pistons i tot tipus de vàlvules corredisses. El buit està format per una vareta cilíndrica i un forat cilíndric, i la vareta es mou axialment al forat cilíndric. L'acció de segellat limita la fuita axial de fluid.
Quan s'utilitza com a segell de moviment alternatiu, l'efecte de pre-segellament i l'efecte d'auto-segellat de l'anell O- són els mateixos que els del segell estàtic i, a causa de l'elasticitat de l'anell O-, es pot compensar automàticament després del desgast. Tanmateix, quan el medi líquid està segellat, la situació és més complicada que el segell estàtic a causa de la velocitat de moviment de la vareta, la pressió del líquid i la viscositat.
Quan el líquid està sota pressió, les molècules líquides interaccionen amb la superfície metàl·lica i les molècules polars contingudes a l'oli estan disposades de forma propera i ordenada a la superfície metàl·lica, formant una forta pel·lícula d'oli de capa límit entre la superfície de lliscament i el segell, i produint una gran adhesió a la superfície de lliscament. La pel·lícula líquida sempre existeix entre el segell i la superfície de moviment alternatiu; també té un cert paper de segellat, i la lubricació de la superfície de segellat mòbil és molt important.
Però és dolent per a les fuites. Tanmateix, quan s'extreu l'eix alternatiu, la pel·lícula líquida de l'eix s'extreu juntament amb l'eix. A causa de l'acció de neteja del segell, quan l'eix alternatiu es retreu, la pel·lícula líquida queda bloquejada per l'element de segellat per romandre fora. Amb l'augment del nombre de cops alternatius, es bloqueja més líquid a l'exterior i, finalment, la formació de gotes d'oli, que és la fuita del dispositiu de segellat alternatiu. Com que la viscositat de l'oli hidràulic disminueix amb l'augment de la temperatura i el gruix de la pel·lícula d'oli disminueix en conseqüència, la fuita al començament del moviment és més gran quan l'equip hidràulic s'inicia a baixa temperatura i la fuita tendeix a disminuir gradualment a mesura que augmenta la temperatura a causa de diverses pèrdues durant el moviment. L'-anell tòric com a segell alternatiu, estructura compacta i mida petita poden reduir el preu dels components.
S'utilitza principalment en:
1) En components hidràulics de baixa pressió, generalment es limita a una carrera curta i una pressió mitjana d'uns 10 MPa.
2) Vàlvula de corredissa hidràulica de diàmetre petit, carrera curta i pressió mitjana-.
3) Vàlvula de corredissa pneumàtica i cilindre pneumàtic.
4) Com a elastòmer en un dispositiu de segellat alternatiu combinat.
L'-anell tòric com a segell alternatiu és el més adequat per a aplicacions de diàmetre petit, cursa curta, pressió mitjana i baixa, cilindre pneumàtic, vàlvula de corredissa pneumàtica i altres components alternatius. En components hidràulics, l'anell O-s'utilitza com a segell dinàmic principal, que generalment es limita a una carrera curta i una pressió mitjana i baixa d'uns 10 MPa.
-Les juntes tòriques no són adequades per utilitzar-les com a segells alternatius de-velocitat molt baixa i com a segells alternatius d'alta-pressió sols. Això es deu principalment a que la fricció en aquesta condició és gran, cosa que provocarà una fallada prematura del segell. En qualsevol tipus d'aplicació, cal utilitzar-lo segons les dades nominals o capacitat del segell, i muntar correctament per obtenir un rendiment satisfactori.
3. Segell per al moviment giratori
En els segells de moviment rotatiu, normalment s'utilitza oli
Segell i segell mecànic. Tanmateix, la pressió del segell d'oli és baixa i, en comparació amb l'anell O-, és massa gran i complex, i el procés és deficient. Tot i que els segells mecànics es poden utilitzar per a alta pressió (40MPa), alta velocitat (50m/s) i alta temperatura (400 graus), l'estructura és més complexa, enorme i el cost és elevat, i només és adequat per a algunes maquinàries i equips pesats, com ara la indústria del petroli i la química.
El principal problema de les juntes tòriques per al moviment giratori és l'efecte tèrmic Joule. L'efecte tèrmic Joule produeix calor de fricció al contacte entre l'eix giratori d'alta -velocitat i l'anell O-, i la calor generada fa que la temperatura d'aquestes parts de contacte augmenti contínuament i el material de cautxú es deformi seriosament per la calor i la compressió i l'allargament canvien. L'escalfament també accelera l'envelliment dels materials de segellat i redueix la vida útil de les juntes tòriques; danya la pel·lícula d'oli de segellat, donant lloc al fenomen de tall-d'oli i accelera el desgast del segell.
D'acord amb la situació anterior, les juntes tòriques-s'han estudiat àmpliament i profundament en els últims anys. Per evitar l'efecte tèrmic Joule, la clau és seleccionar correctament els paràmetres estructurals de l'anell O-de disseny segons el rendiment de la goma, principalment la resistència a la tracció i la velocitat de compressió de l'anell O-. Segons l'experiment, l'anell O- està dissenyat per tenir un diàmetre interior igual o lleugerament més gran que el diàmetre de l'eix giratori, generalment del 3% ~ 5%. Quan s'instal·la l'anell O-, es comprimeix des de la direcció radial interior i la compressió de la secció també està dissenyada per ser més petita, generalment al voltant del 5%. A més, proveu d'utilitzar materials de segellat que es vegin menys afectats per la calor i tingueu en compte el problema de dissipació de calor a la instal·lació de l'-o{12}}. D'aquesta manera, es millora molt l'estat de treball de l'-anell tòric, i es pot aplicar al segellat de l'eix giratori amb una velocitat màxima de 4m/s.
En els darrers anys, hi ha hagut cautxú de fluor{0}}resistent a la calor i cautxú de poliuretà resistent al desgast-, i l'efecte tèrmic Joule dels components de cautxú s'entén millor. I per abordar la solució a aquest problema, s'ha dissenyat una nova estructura de segellat de l'anell tòric, de manera que l'anell tòric es pugui aplicar millor i fer moviments de rotació d'alta-velocitat i alta-pressió.
A causa de la seva petita mida, estructura senzilla, baix cost, bon rendiment del procés i ampli rang d'aplicacions, l'anell O{0}}s'utilitza àmpliament en dispositius de segellat rotatius.
