Кольца как разновидность уплотнительных изделий

Изготавливаемые из резины кольца уплотнительные обязательно используют в гидравлических и пневматических силовых системах, в этого же вида системах регулирования и управления, в смазочных и топливных устройствах.

Наиболее распространенными уплотнительными элементами в гидравлическом и пневматическом оборудовании являются кольца уплотнительные круглого сечения

Наиболее распространенными уплотнительными элементами в гидравлическом и пневматическом оборудовании являются кольца уплотнительные круглого сечения.

Для их изготовления обычно используют резину, способную работать в масляной и бензиновой среде.

Уплотнительное кольцо подгоняется и обеспечивает герметическое соединение ремонтируемой системы. (Монтаж фланцевых муфт подобен монтажу зажимных муфт)

Уплотнительное кольцо подгоняется и обеспечивает герметическое соединение ремонтируемой системы. (Монтаж фланцевых муфт подобен монтажу зажимных муфт).

Рабочая температура, при которой может быть применено уплотнительное кольцо, зависит от группы резины, из которой оно изготовлено, и может изменяться в значительных пределах. Например, резина может выдерживать температурный диапазон от -50 до +130°С или от -60 до +200°С. То есть она должна быть и морозостойкой, и теплостойкой. Работая в условиях химически агрессивных сред, резина должна быть устойчивой к их воздействию. То же нужно сказать и о радиационной стойкости.

В зависимости от условия применения, группы резины различают по выдерживаемому давлению. Так, в жидкостях, например, морской и пресной воде, эмульсиях и смазках, в жидком топливе, резина должна выдерживать давление до 50 МПа, если соединение неподвижно, и до 32 МПа - в подвижных соединениях. При этом скорость перемещения подвижного соединения не должна превышать 0,5 м/с. Изделия, работающие в системах со сжатым воздухом, должны выдерживать, соответственно, 40 и 10 МПа.

При соответствии ГОСТу уплотнительные кольца имеют маркировку вида: 006-008-14-2-2

При соответствии ГОСТу уплотнительные кольца имеют маркировку вида: 006-008-14-2-2.

Стандартное обозначение для круглого кольца состоит из отдельных групп чисел. Например, на этикетке обозначено: 010-014-25-2-2 и далее следует номер стандарта. На обратной стороне упаковки с кольцами обозначают номер партии.

Первая группа

соответствует внешнему диаметру цилиндра, на который надевают кольцо. Это может быть вал, шток или поршень, работающие в допускаемом для резины температурном режиме. В рассматриваемом примере этот параметр равен 10 мм.

Особенность этого параметра заключается в том, что фактически внутренний диаметр круглого кольца будет несколько меньше указанной величины. Он составит всего 9,7 мм. То есть радиус кольца будет на 0,15 мм меньше радиуса образующей поверхности, на которое надевают кольцо, что и обеспечит более плотное прилегание кольца к уплотняемой поверхности.

Вторая группа

определяет внутренний диаметр конструкции (например, цилиндра), в котором будет находиться и, возможно, перемещаться кольцо. В данном примере диаметр составляет 14 мм.

Третья группа

определяет диаметр подбираемого кольца. Число 25 соответствует диаметру кольца в мм, который равен указанному числу, поделенному на 10. То есть диаметр кольца равен 2,5 мм.
Далее имеются две цифры. Первая цифра (в данном примере 2) указывает на точность группы изготовления, а вторая цифра (в данном примере 2) указывает на группу резины, из которой изготовлено кольцо.
Группа резины определяется типом каучука, который используют в качестве эластичного материала. В группах резины 0,1, 2, 3 используют бутадиен-нитрильный каучук, а в группах 4, 5, 6 - фторкаучук.

Манжеты по ГОСТ 22704-77. Кольца нажимные резинотканевые. С помощью манжет уплотняют штоки и цилиндры значительно больших размеров

Манжеты по ГОСТ 22704-77. Кольца нажимные резинотканевые. С помощью манжет уплотняют штоки и цилиндры значительно больших размеров.

Отдельным видом колец являются резинотканевые нажимные (КН) и опорные (КО), которые используют вместе с шевронными манжетами.

С помощью манжет уплотняют штоки и цилиндры значительно больших размеров, чем с помощью колец. Ими, к примеру, можно уплотнить цилиндр диаметром 2000 мм, в котором давление может достигать 63 МПа, а скорость возвратно-поступательного движения может достигать 3 м/с. Поперечные сечения манжет отличаются от круглого.

В качестве примера использования резинотканевых уплотнителей совместно с манжетами можно привести уплотнение вертлюгов буровых установок, обеспечивающих вращательное движение ствола. Эти уплотнители работают в установках при наличии песчаных водных растворов. Содержание песка и глины может достигать 5 %. В воде также могут быть примеси нефти. Внутреннее давление в рабочих объемах может достигать 32 МПа, а температура - 80°С. Окружная скорость ствола достигает 1,5 м/с.

Манжеты шевронные (МШ) предназначены для уплотнения штоков и цилиндров

Манжеты шевронные (МШ) предназначены для уплотнения штоков и цилиндров.

Манжеты шевронные используют в комплекте с КН и КО при герметизации штоков и цилиндров гидравлических устройств. Их обычно изготавливают из полиуретана, фторопласта или резины МБС. Иногда, для увеличения рабочей температуры и давления, на которые рассчитывают манжеты, вместо хлопчатобумажной ткани доместик применяют асбестовую ткань. КН/КО, кроме резиноткани, изготавливают из фторопласта, полиуретана, капролона, бронзы, текстолита и др.

Требования к свойствам резины, применяемой для уплотнения

Отметим только те свойства резинового изделия, которые важны для уплотнительных колец и влияют на уплотняющее качество изделия, круглого или прямоугольного сечения.

Кольцо для уплотнения любого сечения имеет свойства, определяемые свойствами резины, из которого оно изготовлено. Оставим в стороне такие свойства, как электропроводность, магнитные свойства, возможность применения резины в контакте с пищевыми продуктами и многие другие.

Параметры, зависящие от температуры

Кольцо силиконовое, термостойкость от -60 до +250 °С

Кольцо силиконовое, термостойкость от -60 до +250 °С.

  1. Конкретная марка резины обладает определенным (узким) диапазоном изменения температур. Но подобрать можно уплотнение практически для любого узкого диапазона из диапазона изменения температур от -110 до +350°С. В узком диапазоне температур, например, от ‑50 до +130°С, конкретный вид резины не теряет эксплуатационных качеств.
  2. Морозостойкость резины определяется предельной отрицательной температурой, называемой температурой стеклования. Обычно морозостойкость определяют опосредованно, например, через предел хрупкости или через способность к эластичному восстановлению.
  3. Термическая стойкость определяется как температурой, так и длительностью эксплуатации в определенных температурных условиях. Эта характеристика определяется необратимыми процессами, произошедшими в структуре резинового изделия.
  4. Температурная стойкость, в отличие от термической стойкости, предполагает восстановление эксплуатационных свойств круглого или прямоугольного сечения резинового кольца.
  5. Маслобензостойкость обычно указывается вместе с температурной стойкостью. Продукты нефтепереработки и температура рабочей среды участвуют в снижении механических свойств резины вследствие вымывания из нее различных ингредиентов.

Параметры, зависящие от среды эксплуатации

Схема уплотнительного кольца

В соответствии со стандартами, действующими в настоящее время, уплотнительное кольцо из резины выпускается с круглым, прямоугольным либо Х-образным сечением.

  1. Водостойкость и пароводостойкость - одни из важнейших характеристик уплотнительных резиновых колец, как круглого, так и прямоугольного сечения. Лучшими пароводостойкими свойствами обладает резина, у которой в качестве эластичного материала используют этиленпропиленовый каучук.
  2. Вакуумная стойкость определяет срок службы резиновых колец, работающих на границе "воздух-вакуум", который существенно отличается от срока службы колец, работающих на границе "воздух-воздух". Это обусловлено тем, что односторонний "вакуум" способствует более интенсивному проникновению воздуха вдоль сечения кольца, что и ускоряет окислительные процессы в нем.
  3. Газопроницаемость определяется способностью резины растворять вещества, находящиеся в газообразном состоянии с одной стороны границы уплотнения и пропускать газ через резиновое кольцо прямоугольного или круглого сечения.
  4. Кессонный эффект. Весьма вероятная причина для разрушения уплотнительных колец, работающих под давлением, превышающем 10 МПа. Этот эффект опасен для колец и квадратного, и круглого сечений. Он может возникнуть, если со стороны высокого давления произойдет резкое его падение. Скорость изменения давления при этом эффекте обычно превышает 0,5 МПа/мин. Более стойкими к кессонному эффекту являются кольца квадратного и круглого сечений из плотных и твердых резин.
  5. Химическая стойкость определяется к воздействию конкретного вида химически активных веществ. Для некоторых каучуков, входящих в состав колец, обыкновенная вода может быть отнесена к химически активной среде.
  6. Коррозионная активность определяет влияние самой резины на окисление металлов и сплавов (коррозию), с которыми она контактирует. Этот показатель определяется типом и маркой каучука, входящего в состав резины.
  7. Адгезия к тканям является важнейшим показателем для уплотнительных колец, содержащих хлопчатобумажные ткани, например, доместик или асбестовую ткань.

Твердость и износоустойчивость

Полиуретановые кольца

Уплотнительные кольца полиуретановые, обладают такими уникальными свойствами, как эластичность, прочность и отличная износостойкость. Применение таких колец в качестве уплотнительных элементов для многих отраслей современной промышленности, целесообразно и экономически выгодно.

  1. от 30 до 50 - твердость мягких резин.
  2. от 50 до 75 - резины средней твердости.
  3. от 76 до 86 - твердые резины.
  4. более 88 - очень твердые резины.

Гарантированный срок эксплуатации

Уплотнительные кольца должны противостоять циклическим механическим нагрузкам, а также растяжению и сжатию и особенно напряжениям сдвига. Все это должно быть учтено в таком параметре, как гарантийный срок службы, в течение которого кольцо, работая в установленных для него условиях, будет сохранять заданные физические и механические свойства.

Похожие статьи:
×
Top