Descripción general y principio de sellado de la junta tórica
El sello de goma de la junta tórica se conoce como junta tórica, que es un anillo de goma con una sección transversal circular. La junta tórica es el sello más utilizado en sistemas hidráulicos y neumáticos. La junta tórica tiene un buen rendimiento de sellado y puede usarse para el sellado estático y dinámico; No solo se puede usar solo, sino que también es un componente básico de muchos dispositivos de sellado combinados. Su rango de aplicaciones es muy amplio. Si el material se selecciona correctamente, puede cumplir con los requisitos de varios medios y varias condiciones de movimiento.
La junta tórica es un sello de extrusión. El principio de trabajo básico del sello de extrusión es confiar en la deformación elástica del sello para crear presión de contacto en la superficie de contacto de sellado. Si la presión de contacto es mayor que la presión interna del medio sellado, no se producirá fugas, de lo contrario se producirá fugas.
(Ii) tasa de compresión y cantidad de estiramiento
La junta tórica es un sello de extrusión típico. La tasa de compresión y la cantidad de estiramiento del diámetro transversal de la junta tórica son el contenido principal del diseño del sello, que son de gran importancia para el rendimiento del sellado y la vida útil. El buen efecto de sellado de la junta tórica depende en gran medida de la coincidencia correcta del tamaño de la junta tórica y el tamaño de la ranura, formando una compresión razonable y una cantidad de estiramiento del anillo de sellado.
2.1. Tasa de compresión
La tasa de compresión W generalmente se expresa mediante la siguiente fórmula:
W=(d0-h)/d0 ×100%
Donde d0 ----- el diámetro transversal de la junta tórica en el estado libre (mm);
H ------ La distancia entre la parte inferior de la ranura de la junta tórica y la superficie sellada (profundidad del surco), es decir, la altura transversal de la junta tórica después de la compresión (mm)
Al seleccionar la tasa de compresión de la junta tórica, se deben considerar los siguientes tres aspectos:
1. Debe haber suficiente área de contacto de sellado;
2. La fuerza de fricción debe ser lo más pequeña posible;
3. Trate de evitar la deformación permanente.
No es difícil encontrar en los factores anteriores que son contradictorios entre sí. Una tasa de compresión grande puede obtener una gran presión de contacto, pero una tasa de compresión excesivamente grande aumentará sin duda la fricción deslizante y la deformación permanente. Si la tasa de compresión es demasiado pequeña, la fuga puede ser causada por la desaparición de parte de la cantidad de compresión debido al error de coaxialidad del surco de sellado y el error de la junta tórica no cumple con los requisitos. Por lo tanto, al seleccionar la tasa de compresión de la junta tórica, se deben sopesar varios factores. En general, la tasa de compresión de los sellos estáticos es mayor que la de los sellos dinámicos, pero su valor extremo debe ser inferior al 25%, de lo contrario, el estrés por compresión se relajará significativamente, lo que causará una deformación permanente excesiva, especialmente grave en condiciones de alta temperatura.
La selección de la tasa de compresión W de la junta tórica debe tener en cuenta las condiciones de uso, los sellos estáticos o los sellos dinámicos; Los sellos estáticos se pueden dividir en sellos radiales y sellos axiales; El espacio de fuga de los sellos radiales (o sellos estáticos cilíndricos) es el espacio radial, y el espacio de fuga de los sellos axiales (o sellos estáticos plano) es el espacio axial. Los sellos axiales se dividen en dos situaciones: presión interna y presión externa de acuerdo con si el medio de presión actúa sobre el diámetro interno o el diámetro exterior de la junta tórica. La presión interna aumenta el estiramiento, y la presión externa reduce el estiramiento inicial de la junta tórica. Para las diferentes formas de sellos estáticos mencionados anteriormente, la dirección del medio de sellado que actúa sobre la junta tórica es diferente, por lo que el diseño de prepresión también es diferente. Para los sellos dinámicos, es necesario distinguir si se trata de un sello de movimiento recíproco o un sello de movimiento rotativo.
1. Sello estático: el dispositivo de sello estático cilíndrico es el mismo que el dispositivo de sello recíproco, y w =10% ~ 15% se usa generalmente; El dispositivo de sello estático plano toma W =15%~ 30%.
2. Para los sellos dinámicos, se puede dividir en tres casos; El movimiento recíproco generalmente toma w =10%~ 15%. Al seleccionar la tasa de compresión para sellos de movimiento rotativo, se debe considerar el efecto de calor de Joule. En términos generales, el diámetro interno de la junta tórica para el movimiento rotativo es 3%-5%más grande que el diámetro del eje, y la tasa de compresión del diámetro exterior es w =3%-8%. Para las juntas tóricas utilizadas en el movimiento de baja fricción, para reducir la resistencia a la fricción, generalmente se selecciona una tasa de compresión más pequeña, es decir, w =5%-8%. Además, también se debe considerar la expansión de los materiales de caucho causados por el medio y la temperatura. Por lo general, fuera de la deformación de compresión dada, la tasa de expansión máxima permitida es del 15%. En su lugar, exceder este rango indica que la selección de material es inapropiada, y se deben utilizar otras juntas tóricas de materiales, o la tasa de deformación de compresión dada debe corregirse.
2.2 Cantidad de estiramiento
Las juntas tóricas generalmente tienen una cierta cantidad de estiramiento después de instalarse en la ranura de sellado. Al igual que la tasa de compresión, la cantidad de estiramiento también tiene un gran impacto en el rendimiento del sellado y la vida útil de la junta tórica. Una gran cantidad de estiramiento no solo dificultará la instalación de la junta tórica, sino que también reducirá la tasa de compresión debido al cambio en el diámetro de la sección transversal D0, lo que causará fugas. La cantidad de estiramiento A se puede expresar mediante la siguiente fórmula:
=(d+d0)/(d1+d0)
Donde d ----- diámetro del eje (mm); D1 ---- Diámetro interno de la junta tórica (mm).
El rango de la cantidad de estiramiento es del 1%-5%. La tabla proporciona el valor recomendado de la cantidad de estiramiento de la junta tórica. Según el tamaño del diámetro del eje, la cantidad de estiramiento de la junta tórica se puede seleccionar de acuerdo con la tabla. El rango preferido de la tasa de compresión y la cantidad de estiramiento de la junta tórica