Кольцо из резины уплотнительное круглого сечения

Для обеспечения герметизации механизмов и агрегатов, уменьшения давления, ликвидации щелей в соединениях используются разные резиновые прокладки. Функции прокладки выполняют резиновые уплотнительные кольца круглого сечения. Они применяются в оборудовании, работающем под давлением или разряжением, конструкциях регуляторов давления и клапанов, трубопроводной и воздухопроводной арматуре, пневматических и гидравлических узлах оборудования, топливных и смазочных устройствах.

Как выбрать кольцо уплотнения

В очень больших масштабов выпускаются такие разновидности уплотнительных колец:

• кольца круглого сечения;
• кольца сечения с прямыми углами;
• уплотнители для втулочно-пальцевых муфт.

Благодаря собственной многофункциональности уплотнители с круглым сечением получили самое большое распространение.

Требования к особенностям уплотнительных колец

Прокладки с круглым сечением используются как в статических, так и динамических соединениях.

Статическое уплотнение собой представляет уплотнение в недвигающихся в отношении друг к другу поверхностях. К примеру, уплотнение при трубном соединении, под крышкой, под заглушкой или под головкой заклепок или болтов.

Кольца ставятся в гидравлических и пневматических цилиндрах на штоках или поршнях. Имеет при этом место подвижное (динамическое) уплотнение. Оно используется при наличии движений:

• колебательных;
• вращательных;
• возвратно-поступательных.

В зависимости от типа уплотнения пользуются такой терминологией:

1. Уплотнение штока – внутренние посадочные канавки вырезаются в наружных деталях механизмов, при этом на уплотнение действует радиальное сжатие.
2. Уплотнение поршня – внешние посадочные канавки вырезаются во внутренних деталях механизмов, на кольцо также действует радиальное сжатие.
3. Уплотнение торцевого типа служит для покрытию герметиком пустоты, находящейся под разряжением или давлением, на уплотнитель действует давление оси.

Для выполнения возложенных функций уплотнители должны владеть качествами:

1. Упругость, пластичность. Данные показатели формируют способность возвращать начальную форму после деформации. Они дают возможность достичь хорошего прилегания подкладок к деталям машин и механизмов, обеспечивая герметизацию соединения.
2. Крепость, долговечность. Критерии таких свойств у уплотнителей из резины низкие. Они не могут выдержать долгих нагрузок, что приводит к разгерметизации, утечкам. По этому это одно из очень слабых мест гидравлических и пневматических систем.
3. Термо-, устойчивость к морозам, стойкость к большому давлению. Специфики работы гидравлического и пневматического оборудования заключаются в разработке значительных нагрузок на органы работы.

Уплотнители предохраняют утечки жидкости или газа. Результат уплотнения происходит благодаря осевому и радиальному сжатию. Прокладка деформируется под влиянием такого давления. Это содействует повышению прижимной силы, которая действует на уплотняемые поверхности. Кольца из резины имеют преимущества:

1. большая сфера использования;
2. компактность конструкции, небольшой вес (1000 шт. весит от 0,02 кг до 1,1 кг, что зависит от размера и материла);
3. свойство самоуплотнения;
4. не просят добавочной затяжки;
5. легкость сборки, не просят расчета показателей канавки;
6. отсутствие воздействия антропогенного фактора на критерии работы при условиях квалифицированной установки;
7. низкая цена.

Данные показатели у прокладок из резины находятся на нормальном уровне. Если понадобится, их можно увеличить путем использования для изготовления более инновационных материалов.

Кольца, исполняя функцию подкладок, относятся к изделиям единоразового использования. По этому при демонтаже соединения кольца, бывшие в использовании, независимо от их состояния и служебного срока, необходимо поменять новыми.

Важный материал, применяемый для изготовления подкладок, — маслобензиностойкая (МБС) резина. Выбор уплотнительных колец выполняется с учетом их назначения, эксплуатационных условий по размеру и группам резины.

Они производятся 2-ух групп точности:

1. первая – для подвижных (динамических) соединений;
2. вторая – для недвигающихся (статических) соединений.

Важные параметры работы колец из резины обобщены в таблице.

Параметр	Значение
Температурный интервал эксплуатации, градусы Цельсия	от -60 до + 120
Давление во время работы в воздушной обстановке в соединениях, МПа:
статических	? 50
динамических	? 32
статических, в воздухе под давлением более 1 атм.	? 10
Давление во время работы в средах: вода пресная и морская, смазки, минеральные масла, жидкое горючее, эмульсии, в соединениях, МПа
статических	? 40
динамических	? 32
Допустимая скорость движения, м/с	? 0,5

Группы резины определяются возможным температурным интервалом ее эксплуатации.

Группа	Диапазон температур эксплуатации, градусы Цельсия		Вид резины
	минимум	максимум
0	-15	+130	Бутадиен — нитрильный каучук
1	-30
2	-50
3	-60
4	-30	+120
5	-20	+150	Фторкаучук
6	-20	+200
7	-50	+280	Силикон
8	-40	+100	БНКС

Помимо резины могут применяться прочие эластомеры, которые придают изделиям очень большие свойства и увеличивают пределы их эксплуатации.

Полиуретан.
Свойства подкладок на основе полиуретана:

• пластичность;
• крепость на растяжение в 2,5 раза больше, чем у резины (для полиуретана – 35 МПа, для резины — 12,7 МПа);
• устойчивость к износу выше втрое если сравнивать с резиной;
• температурные границы эксплуатации: -50…+80 °С (специализированные добавки делают больше верхний предел до +120 °С);
• давление при сжатии – до 105 МПа;
• ступень твердости – от 40 (мягкий, пластичный полиуретан) до 98 (твёрдый полиуретан) единиц по шкале Шора.

Силикон.
Изделия из силиконовой резины имеют свойство очень высокой термической устойчивости если сравнивать с обыкновенной резиной. По мимо этого они имеют прочие положительные качества:

• морозо- и теплоустойчивость, отличается температурой эксплуатации ? 60…+280 °С (непродолжительно до +300 °С);
• стойкость к воздействию кислорода;
• устойчивость к использованию в водной массе соленой и пресной, может даже бурлящей;
• стабильная работа в средах: солевые растворы, спирты, фенолы, минеральные масла, щелочи, кислоты, озон;
• работа в вакууме;
• устойчивость к радиации;
• инертность к воздействию электрической дуги, короны, электрических полей;
• стойкость к ультрафиолетному воздействию и кислорода воздуха;
• безопасность при контакте с пищевыми продуктами.

Фторкаучук.
Прокладки из фторкаучука могут использоваться в условиях, неприемлемых для обыкновенной резины. Они имеют следующие преимущества:

• температурный интервал эксплуатации -20…+250 °С, непродолжительно от -30 °С до +300 °С;
• термическая устойчивость;
• устойчивость к продуктам химии;
• как правило будут работать в средах: кислотная, щелочная, углеводородная (алифатические, ароматические, хлорированные и нехлорированные углеводороды), масла и смазки, нефть, бензин, растворители (помимо кетонов и эфиров);
• негорючесть, устойчивость к огню;
• влагоотталкивающие свойства;
• крепость на растяжение 16-27 МН/м 2 .

  Вакуумный насос своими руками в домашних условиях

Фторопласт.
Данный материал, благодаря стойкости к износу и низкому коэффициенту трения, применяется для изготовления уплотнителей в динамических узлах и механизмах. Стоит еще сказать что он обладает качествами:

• температура работы -269…+260 °С;
• температура плавления +327 °С;
• упругость при низких и больших температурах;
• диэлектрик;
• безопасность для живых организмов;
• безоговорочная инертность к кислотам, растворителям, иным веществам на основе химии;
• равноправие статического коэффициента трения динамическому.

Подбор материала прокладки зависит от параметров среды, в которой выполняется работа, ее агрессивности, температуры и давления.

Выбор кольца для статического уплотнения

Результативность уплотнения устанавливается правильностью конструкции посадочной канавки и выбором кольца. Его следует подбирать с максимально допустимым сечением, которое допускается конструкцией уплотняемых поверхностей. Приемлемо, если по окружности оно тянется не больше чем на 6 % и сжимается в границах 1-3 %.

Необходимо учесть, что под давлением изделия из металла обладают свойством упругого удлинения. По этому имеет место увеличение зазора, это пространство должно быть заполнено прокладкой.

Параметры нужного уплотнения определяются качеством обработки механическим способом уплотняемых поверхностей. При грубой отделке могут понадобиться высокие допуски и широкие зазоры. Эти канавки должны также заполняться уплотнением.

Аналогичным образом, кольца выбираются по показателям посадочной канавки. Канавки могут быть:

• сечения с прямыми углами при осевых и радиальных уплотнениях;
• трапециевидного сечения при соединениях в виде «ласточкиного хвоста», к примеру, там, где требуется удержание кольца при закрывании-открывании поверхности, иначе оно бы выпало из канавки.

Выбор кольца для динамического уплотнения

В гидравлике и пневматике кольца из резины используются при уплотнении штоков и поршней. Спецификой современных конструкций пневматических поршней считается применение подвижных колец для уплотнения. Они при этом не сжимаются, а уменьшают трение. Поршень двигается свободно, уплотнитель снашивается несущественно. В подобной конструкции уплотнение достигается тем, что внешний диаметр кольца чуть-чуть превосходит диаметр внутри цилиндра.

Результативность динамического уплотнения закладывается на стадии проектирования детали. Показателей, влияющих на свойства и служебный срок уплотнения больше, чем в статических узлах.

Одно из отличий заключается в том, что поперечное сечение прокладки при динамическом уплотнении подвергается меньшей деформации вследствие сопротивления трению.

Преимущество колец с круглым сечением – под них можно применять маленькие по размеру посадочные канавки. Такие уплотнители могут использоваться для поршней разных диаметров с малым или длинным ходом.

В местах с большим риском выдавливания, экструзию рекомендуется возместить установкой 2-ух антиэкструзивных колец.

При динамическом уплотнении главное не забыть учесть:

• направление давления;
• снижение сопротивляемости кольца выдавливанию во время температурного повышения в результате трения;
• появление пустых мест примыкания при попадании в территорию уплотнения частиц износа детали;
• попадание чужих материалов в систему;
• перепады давления;
• возможность усадки или разбухания в агрессивной среде
• воздействие смазочной пленки на плотность примыкания.

В подвижных узлах кольцо располагается в фаске поршня. Ключевое требование – оно должно плотно примыкать, это ликвидирует зазоры и исключает его выдавливание во время движения поршня. Иначе, уплотнитель может выдавливаться или перекручиваться, что будет причиной выхода агрегата из строя.

Кольца резиновые: типоразмеры

Требования к кольцам российского производства, их габаритам и конструкциям, регламентированы :

• ГОСТом 18829-2017 (заменяет 18829-73) – в виде технических условий сформулированы требования к особенностям колец;
• ГОСТом 9833-73 – имеет информацию о конструкции и используемых материалах.

Установлено восемь типоразмерных рядов резиновых уплотнительных колец с круглым сечением, которые базируются на диаметре сечения: 1,4 мм; 1,9 мм; 2,5 мм; 3,0 мм; 3,6 мм; 4,6 мм; 5,8 мм; 8,5 мм.

В гидравлических натяжителях цепи (ГНЦ), используемых во многих современных автомобильных двигателях, применяются уплотнительные кольца. Ремкомплекты состоят из уплотнителей размером 37x41x1.5 мм. Некоторые автолюбители рекомендуют применять кольца с большим диаметром сечения.

Для покрытию герметиком мест ввода кабелей пользуются уплотнительными кольцами внутренним диаметром 3…6 мм.

Кольца крупного диаметра (от 200 мм и более) применяются при уплотнении больших деталей машин и механизмов. Они производятся диаметром сечения от 3,6 мм. Если нет возможности выбрать кольцо серийного производства, то его можно сделать методом точения или из специализированных шнуров (соединение клеевое или вулканизацией).

Условные определения

По ГОСТу при обозначении кольца применяется 8 цифр, объединенных тремя блоками:

1. Три цифры слева – соответствуют диаметру штока, мм;
2. Три цифры в середине – соответствуют диаметру цилиндра, мм;
3. Две цифры с правой стороны – размер диаметра сечения кольца в мм помноженный на 10.

Внутренний номинальный диаметр кольца для уплотнения меньше, чем диаметр штока:

• на десятые доли миллиметра для малого диаметра;
• от 1 мм до 7 мм для большого (100…500 мм) диаметра.

Плоские резиновые уплотнительные кольца выполняют функцию подкладок. Требования к ним регламентированы ГОСТ 15180-86.

На чертеже деталей проточки или канавки под установку уплотнителя изображают схематически. На основном изображении указывается размер положения канавки. На выносных изображениях наносятся конкретно ее размеры. При условном обозначении колец на чертежах к рассмотренным выше блокам прибавляются блоки с информацией о группе точности и группе резины.

Резиновые уплотнительные кольца даже в наше время остаются надежными и дешевыми составляющими элементами статических и динамических уплотнений. Они стали широко распространены во всех промышленных отраслях.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.