Что такое уплотнительное кольцо
Уплотнительные кольца: строение, применение, свойства
Уплотнительные кольца – это один из видов резинотканевых изделий, очень популярный на данный момент. Выглядит такое изделие как замкнутый круг, а изготавливается из разных видов резины. Также встречаются изделия из полиуретана, силиконового каучука, фторкаучука и других материалов.
Применяются уплотнительные кольца в качестве соединительной детали в промышленном оборудовании, работающем в различных, в том числе и водных, средах. Благодаря свойствам резины и других материалов, из которых изготавливаются кольца, а то есть эластичности и упругости, с помощью уплотнительных колец можно обеспечить плотное прилегание деталей друг к другу и герметичность соединения. Их используют для соединения как подвижных, так и статичных деталей, ведь главное в этих изделиях то, что они не меняют своей формы после деформации, что важно для обоих видов соединений.
Уплотнительные кольца устойчивы к любым температурам, что позволяет использовать их с агрегатами, работающими с высокими нагрузками. Стоит также сказать, что это одноразовое изделие, при их демонтаже повторное использование не допускается.
Область применения уплотнительных колец:
• В составе клапанов и регуляторов давления;
• В агрегатах, работающих под давлением;
• В арматуре водопроводов и канализационных систем;
• В задвижках воздуховодов;
• Гидравлическом и пневматическом оборудовании.
При выборе уплотнительных колец нужно ориентироваться на их размер (он должен подходить к соединяемым деталям), диаметр сечения и материал, из которого кольца произведены. Что касается последнего параметра, то, как уже сказано, выпускают не только резиновые кольца, но и изделия из других материалов, которые подойдут для использования их в масляных, бензиновых и других водных средах.
Все изделия изготовлены по ГОСТ 9833-73 и ГОСТ 18829-73. Цена на кольца начинается с отметки в 80 копеек за штуку, что позволяет недорого купить качественные изделия, а быстрая доставка магазина «МТР-сервис» – сэкономить время.
Уплотнительное кольцо — назначение и применение
Кольцо резиновое уплотнительное служит защитой и герметизацией для оборудования промышленного назначения или другого: гашение шума и вибраций, предотвращение попадания пыли, солнца и влаги и другие функции.
Например, их используют в насосах, канализационной системе, газопроводе. Давайте разберемся, какими параметрами должно обладать качественное уплотнительное кольцо и где применяется в зависимости от вида элемента.
Основные параметры
Любые уплотнительные кольца способны противостоять воздействию соленой и пресной воды, топлива, смазки и других химических соединений. Но все же есть параметры по которым определяется область применения резинового кольца: для подвижных машин или стационарного оборудования.
Основные параметры механических прокладок следующие:
Механические уплотнители изготавливаются из полиуретана, NBR-резины, фтор-каучука и силиконового каучука. Если говорить об износостойкости, то кольца из полиуретана служат в 2-3 раза больше, чем резиновые. Изделия из силикона также долговечнее резины.
При изготовлении уплотнительного кольца используется материал, который отвечает требованиям перечисленным ниже:
Если кольцо граничит с вакуумом и воздухом, то для предотвращения окислительных процессов в состав изделия дополнительно включают специальные компоненты.
Под жесткостью уплотнительного кольца понимается возможное сопротивление деформации под воздействием силы удара. То есть качественная накладка после устранения напряжения возвращается в начальное состояние.
Система маркировки
Чтобы выбрать нужное уплотнительное кольцо для конкретного оборудования, была создана система маркировки.
Это пятизначная цифровая комбинация, которая отражает следующие параметры:
Основные виды уплотнительных колец
По форме сечения механические прокладки классифицируются на:
По степени твердости уплотнительные кольца бывают:
По типу используемого исходного материала выделяют кольца:
По совокупности характеристик выделяют следующие виды механических уплотнителей:
силиконовые – экологически чистые изделия с высокой степенью термической устойчивости, воздействию активных сред, кислотам, фенолам, щелочам, спирту. Также не боятся воздействия нефтяных продуктов, солей, масел, озона, электрического поля ультрафиолета и вакуума.
Уплотнительные кольца
Что такое уплотнительное кольцо?
Более того, несмотря на то, что мир инженерии, производства и дизайна компонентов изменился за прошедшие более 120 лет, уплотнительные кольца остались более или менее идентичными как по форме, так и по функциям. Некоторые из материалов, используемых при производстве уплотнительных колец, конечно, со временем стали более высокотехнологичными, но, по сути, уплотнительные кольца остаются прекрасным простым и надежным решением проблемы, которая впервые возникла более века назад.
В этом руководстве мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов уплотнительных колец, представленных на рынке, метод производства, и обсудим, где и когда их использовать.
Как работают кольцевые уплотнения?
Проще говоря, кольцевые уплотнения работают, располагаясь в канавке или канале между двумя поверхностями / компонентами, которые будут сопрягаться или сдвигаться вместе. Уплотнительное кольцо, обычно изготовленное из эластомера той или иной формы, находится в стыке между этими двумя частями и сжимается, чтобы помочь сформировать плотное уплотнение.
Как использовать кольцевые уплотнения
Уплотнительные кольца очень часто встречаются в насосах, цилиндрах, соединителях и клапанах, помогая герметизировать соединения между отдельными частями и предотвращая утечку жидкостей и газов. Они используются со статическими, динамическими, гидравлическими и пневматическими компонентами, что делает их особенно универсальным решением очень распространенной инженерной проблемы.
Одна из основных сильных сторон уплотнительного кольца круглого сечения заключается в том, что после разъединения частей, которые оно соединяет, и снятия действующих на него сжимающих сил, оно возвращается к своей первоначальной форме. Со временем повторение этого процесса начнет влиять на упругость и однородность материалов и торцевую форму уплотнения, и в конечном итоге уплотнительное кольцо необходимо будет заменить на новое, чтобы уплотнение оставалось герметичным.
Как изготавливаются уплотнительные кольца?
Процесс производства уплотнительных:
Для чего используются кольцевые уплотнения?
В этом разделе мы более внимательно рассмотрим, что делают уплотнительные кольца, и некоторые области применения, для которых они очень часто используются.
Лучшие материалы для уплотнительных колец для высоких температур
Существует ряд популярных материалов для высокотемпературных уплотнительных колец, включая нитрил, гидрогенизированный нитрил, силиконовый каучук, полиакрилат и другие. Обеспечение наилучшего выбора в любом заданном сценарии, как правило, будет заключаться в балансировании между конкретной необходимой рабочей температурой и наиболее экономичным вариантом материала в этой точке производительности.
Диапазоны температур уплотнительного кольца
Опять же, все промышленные закупки уплотнительных колец следует тщательно планировать с непосредственной привязкой к конкретной роли и окружающей среде, в которых должно работать уплотнение. Однако в качестве приблизительного ориентира для определения температуры уплотнительного кольца и пределов использования некоторые из наиболее популярных продаваемые материалы обычно работают в следующих диапазонах температур:
Если вам необходимо изготовить уплотнительные кольца, обращайтесь в компанию Резинопласт. Минимальная партия 1000 шт.
Для чего нужны уплотнительные кольца?
Уплотнительные кольца — изделия специального назначения, которые в большинстве своем изготавливаются из высококачественной резины, которые имеют весьма широкую область применения. Они служат в качестве прокладки (во время сборки такое кольцо зажимается между частями соединяемых конструкций, образовывая тем самым уплотнение в местах соединения).
Зачем используют уплотнительные кольца?
Резиновые уплотнительные кольца благодаря своим размерам и многочисленным особенностям материала, из которого они изготовлены, могут использоваться в разного рода конструкциях, имеющих два типа соединений:
Поршни гидравлического цилиндра, а также вращающиеся валы — яркий пример динамического типа соединения, для которого нужны данные изделия.
Они применяются для пневматических, смазочных, топливных, гидравлических системах, благодаря способности поддерживать надлежащий уровень герметичности, а также своим свойствам. Изготавливаются кольца на основе материалов, которые демонстрируют постоянную стойкость к агрессивным газам, материалам и жидкостям. А благодаря круглому сечению, конструкция уплотнителей полностью исключает возможность разрывов и скруток, по этой причине кольца имеют длительный срок службы. Однако эти элементы необходимо заменять при каждом плановом ремонте гидравлического оборудования.
Отличительные свойства и преимущества изделий
Уплотнительные кольца обладают большим количеством сравнительных характеристик. В первую очередь — удачная форма, жесткость и стойкость материалов к агрессивным средам. Во-вторых, они способны работать при температурах от −60°С и до +250°С. Ограничения по давлению следующие (в зависимости от материала, среды и типа уплотняемого соединения):
Именно из-за на столько большой номенклатуры изделий уплотнительные кольца столь широко применяются в различных сферах.
Резиновое кольцо уплотнительное круглого сечения
Для обеспечения герметизации механизмов и агрегатов, уменьшения давления, ликвидации зазоров в соединениях применяются различные прокладки из резины. Функции прокладки выполняют резиновые уплотнительные кольца круглого сечения. Они используются 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 подобрать уплотнительное кольцо
В промышленных масштабах выпускаются такие виды уплотнительных колец:
Благодаря своей универсальности уплотнители с круглым сечением получили наибольшее распространение.
Требования к свойствам уплотнительных колец
Прокладки с круглым сечением применяются как в статических, так и динамических соединениях.
Статическое уплотнение представляет собой уплотнение в неподвижных по отношению друг к другу поверхностях. Например, уплотнение при соединении труб, под крышкой, под заглушкой или под головкой заклепок или болтов.
Кольца устанавливаются в гидравлических и пневматических цилиндрах на штоках или поршнях. При этом имеет место подвижное (динамическое) уплотнение. Оно применяется при наличии движений:
В зависимости от типа уплотнения пользуются такой терминологией:
Для выполнения возложенных функций уплотнители должны обладать свойствами:
Уплотнители предотвращают утечки жидкости или газа. Результат уплотнения достигается благодаря осевому и радиальному сжатию. Прокладка деформируется под воздействием такого давления. Это способствует повышению прижимной силы, которая действует на уплотняемые поверхности. Резиновые кольца обладают преимуществами:
Эти свойства у резиновых прокладок находятся на приемлемом уровне. При необходимости, их можно повысить путем применения для производства более современных материалов.
Кольца, выполняя функцию прокладок, относятся к изделиям одноразового применения. Поэтому при демонтаже соединения кольца, бывшие в употреблении, независимо от их состояния и срока службы, следует заменить новыми.
Материалы
Основной материал, применяемый для производства прокладок, — маслобензиностойкая (МБС) резина. Подбор уплотнительных колец осуществляется с учетом их назначения, условий эксплуатации по размерам и группам резины.
Они производятся двух групп точности:
Основные параметры работы резиновых колец обобщены в таблице.
Группы резины определяются допустимым температурным интервалом ее эксплуатации.
Группа | Температурный диапазон эксплуатации, градусы Цельсия | Тип 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 |
Кроме резины могут использоваться другие эластомеры, которые придают изделиям более высокие свойства и расширяют пределы их эксплуатации.
Выбор материала прокладки зависит от свойств среды, в которой осуществляется эксплуатация, ее агрессивности, температуры и давления.
Подбор кольца для статического уплотнения
Результативность уплотнения определяется правильностью конструкции посадочной канавки и выбором кольца. Его необходимо выбирать с максимально возможным сечением, которое допустимо конструкцией уплотняемых поверхностей. Оптимально, если по окружности оно растягивается не более чем на 6 % и сжимается в пределах 1-3 %.
Следует учитывать, что под давлением металлические изделия имеют свойство упругого удлинения. Поэтому может иметь место увеличение зазора, это пространство должно быть заполнено прокладкой.
Параметры необходимого уплотнения определяются качеством механической обработки уплотняемых поверхностей. При грубой обработке могут потребоваться высокие допуски и широкие зазоры. Эти канавки должны также заполняться уплотнением.
Таким образом, кольца подбираются по параметрам посадочной канавки. Канавки могут быть:
Подбор кольца для динамического уплотнения
В гидравлике и пневматике резиновые кольца применяются при уплотнении штоков и поршней. Особенностью современных конструкций пневматических поршней является использование подвижных колец для уплотнения. Они при этом не сжимаются, а снижают трение. Поршень двигается свободно, уплотнитель изнашивается незначительно. В такой конструкции уплотнение достигается тем, что наружный диаметр кольца немного превышает внутренний диаметр цилиндра.
Эффективность динамического уплотнения закладывается на стадии проектирования детали. Параметров, влияющих на свойства и срок службы уплотнения больше, чем в статических узлах.
Одно из отличий состоит в том, что поперечное сечение прокладки при динамическом уплотнении подвергается меньшей деформации благодаря сопротивлению трению.
Преимущество колец с круглым сечением – под них можно использовать небольшие по размерам посадочные канавки. Такие уплотнители могут применяться для поршней различного диаметра с малым или длинным ходом.
В местах с высоким риском выдавливания, экструзию рекомендуется компенсировать установкой двух антиэкструзивных колец.
При динамическом уплотнении важно учитывать:
В подвижных узлах кольцо размещается в фаске поршня. Основное условие – оно должно плотно прилегать, это устраняет зазоры и исключает его выдавливание при движении поршня. Иначе, уплотнитель может выдавливаться или перекручиваться, что станет причиной выхода агрегата из строя.
Кольца резиновые: типоразмеры
Требования к кольцам отечественного производства, их размерам и конструкциям, регламентированы :
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), применяемых во многих современных автомобильных двигателях, используются уплотнительные кольца. Ремкомплекты состоят из уплотнителей размером 37x41x1.5 мм. Некоторые автомобилисты рекомендуют использовать кольца с большим диаметром сечения.
Для герметизации мест ввода кабелей пользуются уплотнительными кольцами внутренним диаметром 3…6 мм.
Кольца большого диаметра (от 200 мм и более) используются при уплотнении крупногабаритных деталей машин и механизмов. Они производятся диаметром сечения от 3,6 мм. Если нет возможности подобрать кольцо серийного производства, то его можно изготовить методом точения или из специальных шнуров (соединение клеевое или вулканизацией).
Условные обозначения
По ГОСТу при обозначении кольца используется 8 цифр, объединенных тремя блоками:
Внутренний номинальный диаметр уплотнительного кольца меньше, чем диаметр штока:
Плоские резиновые уплотнительные кольца выполняют функцию прокладок. 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 непосредственно ее размеры. При условном обозначении колец на чертежах к рассмотренным выше блокам добавляются блоки с информацией о группе точности и группе резины.
Резиновые уплотнительные кольца до сих пор остаются надежными и недорогими составляющими элементами статических и динамических уплотнений. Они получили широкое распространение во всех отраслях промышленности.