1. O-Výpočet kompresie krúžku (vratné tesnenie)
Definície parametrov
- Priemer voľného prierezu: d0
- Inštalovaný vnútorný priemer: di
- Priemer dna drážky alebo piestu/tyče: D1
Vzorec množstva kompresie
S=d0−(D1−di )/ 2
S predstavuje množstvo, o ktoré je O-krúžok stlačený po inštalácii.
Vzorec kompresného pomeru
K = S/d0 × 100%
K označuje percento kompresie, zvyčajne 8–15 % pre dynamické tesnenia a 20–30 % pre statické tesnenia.
Vzorec trecej sily
F=μ⋅Pr
Trecia sila F závisí od koeficientu trenia μ a deformačného tlaku O-krúžku Pr. Typické hodnoty μ:
Mazané: 0,3–0,5
Suché: 1–1,2
Vzorec deformačného tlaku
Pr=4.8×10−7⋅w⋅ε⋅Hs⋅π⋅(d+w)
- kde:
- www=Priemer prierezu O-krúžku{2}} (mm)
- ε\\varepsilonε=kompresný pomer (desatinné)
- Tvrdosť materiálu HsH_sHs=(Shore A)
- ddd=priemer hriadeľa alebo drážky (mm)
- Tento vzorec odhaduje tlak generovaný deformáciou O-krúžku.
2. Príklad dynamického rotačného tesnenia
Známe parametre:
| Parameter | Hodnota | Popis | |
|---|---|---|---|
| Priemer sekcie | 3 mm | Štandardný gumený O-krúžok | |
| Vnútorný priemer | 20 mm | O niečo väčší ako hriadeľ | |
| Priemer hriadeľa | 19,8 mm | Skutočná veľkosť hriadeľa | |
| Kompresný pomer | 10% | Typické pre dynamické tesnenia | |
| Tvrdosť materiálu | 70 Shore A | Bežná guma | |
| Koeficient trenia | 0,4 (mazané) | Olejové mazanie | |
3. Faktory ovplyvňujúce kompresiu a trenie O-krúžku
Množstvo kompresie:
Vyššia kompresia zvyšuje trenie a opotrebovanie. Dynamické tesnenia zvyčajne vyžadujú nižšiu kompresiu ako statické tesnenia.
Tvrdosť materiálu:
Tvrdšie materiály vytvárajú vyšší deformačný tlak a trenie.
mazanie:
Správne mazanie znižuje koeficient trenia, čím sa minimalizuje opotrebovanie a teplo.
Typ a rýchlosť tesnenia:
Recipročné tesnenia tolerujú mierne trenie; rotačné tesnenia vyžadujú minimálne trenie pre{0}}vysokorýchlostnú prevádzku.
4. Odporúčania týkajúce sa dizajnu
Ovládanie kompresie:
Udržujte kompresiu rotačného tesnenia nižšiu ako statickú kompresiu tesnenia, aby ste znížili trenie a teplo.
Výber materiálu:
Pre dlhšiu životnosť používajte gumu alebo fluórové elastoméry odolnú proti opotrebeniu{0} a s nízkym{1}trením.
mazanie:
Udržujte olejový film alebo použite mazivo na zníženie trenia.
Experimentálne overenie:
Vždy overte teoretické výpočty pomocou prototypového testovania na trenie, teplo a tesniaci výkon.
5. Záver
Kompresiu O-krúžku a trenie možno vypočítať pomocou vzorcov-priemeru prierezu, priemeru hriadeľa, tvrdosti materiálu a kompresného pomeru. Trecia sila sa potom môže odhadnúť pomocou príslušného koeficientu trenia. V inžinierskej praxi zahŕňa optimalizácia konštrukcie vyváženie trenia, tvorby tepla a životnosti a na zabezpečenie spoľahlivého tesniaceho výkonu je nevyhnutné experimentálne overenie.
