O-ring adalah salah satu jenis pengedap yang paling mudah dan paling biasa untuk pelbagai aplikasi statik dan dinamik. Reka bentuk alur o-ring adalah agak mudah - dengan mengikuti peraturan yang dibangunkan dengan baik untuk geometri alur, meterai yang menjimatkan dan boleh dipercayai diperolehi. Kecenderungan cincin-o untuk kembali ke bentuk asalnya apabila keratan rentas dimampatkan adalah salah satu sebab utama cincin-o membuat pengedap yang sangat baik.
Bagaimanakah anda menggunakan cincin-o?
Ringkasnya, pengedap cincin-o terdiri daripada keratan rentas bulat elastomer ke dalam alur cincin-o yang direka, memberikan pemampatan awal.
Daya yang diperlukan untuk memampatkan cincin-o adalah hasil daripada durometer dan diameter keratan rentas. Regangan O-Ring menjejaskan mampatan kedap dengan mengurangkan keratan rentas, yang mengurangkan potensi pengedap o-ring.
Pada tekanan sifar atau sangat rendah, keanjalan semula jadi sebatian getah menyediakan pengedap. Prestasi pengedap boleh dipertingkatkan dengan meningkatkan picitan diametrik. Peningkatan picitan ini boleh memberi kesan buruk dalam aplikasi pengedap dinamik tekanan tinggi.
Picitan diametrik memberikan daya geseran antara cincin-o dan alur yang menahannya dalam kedudukan yang dipasang. Kejuruteraan untuk berubah bentuk, sebatian getah mengalir sehingga ke celah penyemperitan, menutupnya sepenuhnya terhadap kebocoran, sehingga tekanan yang dikenakan cukup untuk mengatasi daya geseran dan mengubah bentuk cincin-o ke dalam jurang penyemperitan kecil (dengan andaian getah telah mencapainya. had aliran di bawah tekanan, peningkatan daya selanjutnya akan mengakibatkan kegagalan oleh ricih atau penyemperitan).
Alur direka bentuk untuk memberikan daya awal pada pengedap merentasi satu paksi dalam julat 7-30 peratus. Daya mampatan ini biasanya berserenjang dengan daya yang dikenakan, menghasilkan isipadu bebas dalam alur pada paksi yang lain.
Apakah yang dilakukan oleh cincin-o?
Apabila tekanan dikenakan, gelang-o akan bergerak ke arah sisi tekanan rendah alur. Tekanan pengedap dihantar ke permukaan untuk dimeterai, yang sebenarnya lebih tinggi daripada tekanan bendalir yang dikenakan dengan jumlah yang sama dengan tekanan gangguan awal.
Meningkatkan tekanan yang dikenakan mewujudkan tekanan gangguan antara pengedap dan permukaan mengawan. Walaupun keadaan ini kekal, cincin-o akan terus berfungsi secara normal dan boleh dipercayai sehingga beberapa ratus paun daya, dengan mengandaikan cincin-o yang dipilih adalah saiz yang betul dan alur dimesin mengikut saiz yang sepatutnya.
Dengan peningkatan tekanan, ubah bentuk cincin akan dibesar-besarkan, akhirnya menyemperit bahagian cincin ke dalam jurang penyemperitan. Jika jurang penyemperitan terlalu besar, meterai akan gagal selepas ia tersemperit sepenuhnya daripada tekanan tinggi.
Apabila tekanan dikeluarkan, keanjalan sebatian getah menghasilkan gelang-o kembali kepada bentuk semula jadinya, sedia untuk kitaran yang serupa.
Bahan-bahan ini, pada suhu operasi biasa, hampir mustahil untuk dimampatkan dan mempunyai modulus keanjalan yang sangat rendah. Anda boleh menukar bentuknya (tetapi bukan kelantangannya) dan picitan diametrik yang digunakan akan menyebabkan peningkatan panjang pengedap merentasi alur.
Peningkatan ini akan menjadi lebih besar hasil daripada pengembangan getah disebabkan oleh haba daripada bendalir yang dimeterai dan keserasian bahan. Alur mesti bersaiz betul untuk membolehkan pengembangan maksimum sebatian getah, jika tidak, pemasangan akan menghasilkan tegasan yang sangat tinggi.
Apabila daya yang mencukupi digunakan, gelang-o akan bergerak ke arah bahagian tekanan rendah sehingga ia menyentuh bahagian alur. Tekanan atau daya tambahan akan mengubah bentuk cincin-o ke arah celah penyemperitan. Cincin-o pada mulanya akan berubah bentuk menjadi bentuk "D". Ubah bentuk ini akan meningkatkan luas sentuhan permukaan 70-80 peratus keratan rentas awal. Luas sentuhan permukaan cincin-o di bawah tekanan tinggi adalah kira-kira dua kali ganda daripada geometri asal pada tekanan sifar.
Kemungkinan penyemperitan meterai tidak terhad kepada aplikasi dinamik.
Dalam aplikasi paksi statik, regangan bolt pemasangan di bawah tekanan tinggi boleh membuka jurang penyemperitan cukup untuk membenarkan kebocoran.
Had tekanan dalaman ditentukan oleh jurang kelegaan dan kekerasan gelang-o (beberapa data diberikan dalam rajah di atas). Dalam amalan, jurang biasanya ditentukan untuk saiz cincin dan aplikasi tertentu. Jika beroperasi pada suhu rendah, mungkin perlu mengurangkan kedalaman kelenjar untuk mengimbangi pengecutan gelang dan memberikan picitan yang diperlukan pada saiz yang dikontrak.
Pada hujung skala suhu yang lain, mungkin dinasihatkan untuk meningkatkan sedikit kedalaman alur untuk mengelakkan terlalu memerah cincin pada suhu kerja. Kesan ini boleh menjadi ketara pada suhu yang melampau kerana pekali pengembangan haba elastomer adalah lebih tinggi daripada logam.
Di bawah ialah ubah bentuk awal cincin-o dalam cincin-o alur. Daripada apa yang kita dapat lihat, nampaknya cincin-o mengalami tekanan sistem.
