بدون شک اورینگها یکی از اعجازهای مهندسی هستند .حلقه های پلاستیکی نازکی که هزینه بسیار کمی را دارند و  ساخت شیارهایی که اورینگها درون آنها قرار می‌گیرند هم ساده است.با وجود سادگی شاید باور آن سخت باشد که اورینگ ها توانایی تحمل فشارهای بسیار بالا را دارند تا چند هزارpsi. در این مقاله قصد داریم تا طراحی آب بند ها توسط اورینگ ها را به شما توضیح دهیم.

وقتی اورینگ بین دو سطح مجاور هم فشرده می شود تنش تماسی بین اورینگ و سطوح ایجاد می‌شود. اگر فشار سیال پایین تر از تنش تماسی باشد اورینگ مانع از فرار سیال شده و بطور کلی با افزایش فشار مایع، اورینگ درون شیار بیشتر فشرده می‌شود. فشار تماسی افزایش پیدا کرده و باعث می‌شود اورینگ کار خود را بهتر انجام دهد. این عمل به خودتحریکی معروف است.

 

 

آب بندها را می‌توان به دو دسته دینامیک و استاتیک تقسیم بندی کرد. یک جک هیدرولیک هر دو مورد را در خود دارد. آب بندهای بین سیلندر و کله گی ، گلند و کله گی  نسبت به هم حرکتی ندارند پس استاتیک هستند. آب بندهای بین پیستون و سیلندر، میله و کلگی دینامیک هستند، چون این اجزاء با فعال شدن سیلندر حرکت می کند.



متداول ترین نوع آب بند، آب بند های شعاعی هستند که می توانند به یکی از دو روش طراحی شوند: اگر شیار در قطر داخلی سوراخ زده شود Rod seal است و اگر روی قطر خارجی شافت زده شودPiston seal خواهد بود و همان طور که می دانیم اگر بین انتخاب این دو مختار باشیم اولویت با piston seal خواهد بود چرا? 



آرایش بعدی Face seal نام دارد. زمانی که شما بخواهید یک محفظه  را آب بندی کنید می توانید از آن استفاده کنید. در واقع می توان گفت نوعی واشر است و برای فشرده سازی اورینگ نیاز به نیروی خارجی است که معمولاً توسط پیچ و مهره فراهم میشود. Face seal ها برای درست عمل کردن احتیاج به فشرده شدن با نیروی بالا دارند .دو سطحی کخ آنها را احاطه می کند بایستیتا حد ممکن به هم نزدیک شوند تا اورینگ کار خود را بطور صحیح انجام دهد.

آرایش بعدی Boss seal است. تقریباً فقط در اتصالات هیدرولیک مشاهده می شوند. اورینگ ها در شکاف های مثلثی که توسط ابزارهای فورم ایجاد شده قرار می گیرد. سادگی طراحی در آنها باعث شده تا بعد از اینکه شکاف مثلثی شکل سابیده شود بتوان آن را دوباره ایجاد کرد.



فاکتورهای بسیار مهم در انتخاب اورینگ

در انتخاب جنس اورینگ فاکتورهای موثر سیال کاری و دما است. سپس به سراغ سختی اورینگ می رویم در این حالت سختی با دورمیتر بیان می شود. هرچه عدد بالاتر، سختی بیشتر مثلاً ۷۰ دورمیتر متوسط بوده و برای بیشتر کاربرد ها استفاده می شود. ۵۵ دورمیتر نرم بوده و برای فشارهای پایین تا ۱۰۰۰ psi مناسب است.  90 به شدت سخت و قاعدتاً بایستی سخت‌تر هم فشرده شود پس برای فشارهای بالا تر تا ۶۰۰۰ psi مناسب است.

سختی بالا جا زدن اورینگها را هم مشکل تر می کند. در این حالت راه حل  انداختن اورینگ در آب گرم برای چند دقیقه و سپس جازدن آن است نکته بعدی در نصب اورینگها استفاده از گریس اورینگ است. با مالیدن مقدار کمی گریس روی سطح اورینگ در زمان قرار دادن قطعه ای که اورینگ روی آن سوار است، عمل مونتاژ به راحتی و بدون آسیب انجام می گیرد. همچنین پخ زدن محفظه های سوراخ تا 15 درجه نیز این امر را تسهیل می کند.



صافی سطح قطعات برای اورینگها بسیار حیاتی است و به عنوان یک قاعده کلی سطح جانبی گلند، میله و سوراخ بایستی صافی در حدود ۳۲ rms  در حالت آب بندی استاتیک داشته باشند اما دیواره گلند می تواند کمی زبرتر هم باشد.معمولاً تا ۶۴ rms.

حال می خواهیم در مورد ابعاد مورد نیاز برای تجهیزات مان صحبت کنیم اندازه آب بند ها از کجا می آیند پارامتر مهم برای اندازه آب بندها:

  •  فشردگی
  • کشیدگی 
  •  درصد پرشدگی گلند یا به عبارت دیگر اینکه چقدر از فضای گلند توسط اورینگ و درصورت وجود رینگ پشتیبان پر شده است.

فشردگی

فشردگی

اینکه اورینگ وقتی درون گلند سوار می شود به طور شعاعی چقدر فشرده می‌شود .به طور کلی ۱۸ تا ۲۵ درصد فشردگی برای آب بندهای استاتیک مناسب است در کاربردهای سرویس ۳ تا ۳۰ درصد هم گاهی استفاده میشود. در حالت دینامیک این میزان 8 تا 16 درصد خواهد بود. البته اعداد بالا برای بدست اوردن میزان تقریبی است و برای هر کاربرد با میزان دقیق تر می توانید به هندبوک اورینگ پارکر مراجعه کنید.

 کشیدگی

اینکه اورینگ بعد از نصب درون شیار چقدر کشیده می شود. این میزان بایست کمتر از ۵ درصد باشد زیرا مقادیر زیاد آن باعث کاهش سطح مقطع اورینگ بنابراین کاهش فشردگی می‌شود.

 

 


مفهوم قطر داخلی و خارجی اورینگ

مفهوم قطر شیار (Groove)

Stretch=((Dgroove+IDring)/IDring)*100

Dgroove=قطر شیار

IDring=قطر داخلی اورینگ

پرشدگی حجم گلند

 رینگ های پشتیبان تراکم ناپذیر هستند و اگر شما فضای کافی نداشته باشید  دیگر جایی برای جا زدن اورینگها وجود ندارد. همچنین شما باید حواستان به انبساط حرارتی هم باشد چون اورینگها با افزایش دما بزرگتر می شوند  و این می‌تواند به تجهیزات فلزی شما اگر جای کافی نداشته باشد آسیب بزند پیشنهاد این است که پر شدگی  گلند زیر ۸۵ درصد باشد.

Gland fill=((Arin+(n*Abur))/Agland)*100

Aring= سطح مقطع اورینگ

Abur= سطح مقطع رینگ پشتیبان و n تعداد آن

Agland= سطح مقطع گلند

استفاده از این محتوا با ذکر منبع و لینک مستقیم به مقاله مجاز است.


تلگرام

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *