ओ{{0}रिंग, जिसे ओ{{1}रिंग भी कहा जाता है, एक गोलाकार क्रॉस-सेक्शन वाली रबर रिंग है। O-रिंग हाइड्रोलिक और वायवीय प्रणालियों में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सील है।
O{{0}रिंग में अच्छी सीलिंग संपत्ति है, इसका उपयोग स्थैतिक सीलिंग के लिए किया जा सकता है, इसका उपयोग पारस्परिक सीलिंग के लिए भी किया जा सकता है; इसे न केवल अकेले इस्तेमाल किया जा सकता है, बल्कि यह कई संयुक्त सीलिंग उपकरणों का मूल घटक भी है। इसमें अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। यदि सामग्री ठीक से चुनी गई है, तो यह विभिन्न आंदोलन स्थितियों की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, और काम का दबाव 1.333×10^5Pa वैक्यूम से 400MPa उच्च दबाव तक हो सकता है; तापमान सीमा -60 डिग्री से 200 डिग्री तक होती है।
अन्य सीलिंग प्रकारों की तुलना में, O-रिंग में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
1) छोटी संरचना का आकार, सुविधाजनक स्थापना, और जुदा करना।
2) स्थिर और गतिशील सील का उपयोग किया जा सकता है, और स्थिर सील के रूप में उपयोग करने पर लगभग कोई रिसाव नहीं होता है।
3) एकल O{1}रिंग का उपयोग, दोतरफा सीलिंग प्रभाव प्रदान करता है।
4) गतिशील घर्षण प्रतिरोध छोटा है।
5) कम कीमत.
O-रिंग एक एक्सट्रूज़न सील है; एक्सट्रूज़न सील का मूल कार्य सिद्धांत सील के लोचदार विरूपण पर भरोसा करना है, जिससे सीलिंग संपर्क सतह पर संपर्क दबाव होता है। संपर्क दबाव सीलबंद माध्यम के आंतरिक दबाव से अधिक है, और कोई रिसाव नहीं है, और इसके विपरीत। जब स्थैतिक सीलिंग और गतिशील सीलिंग के लिए उपयोग किया जाता है, तो सीलिंग संपर्क सतह के संपर्क दबाव का कारण और गणना विधि अलग-अलग होती है, और इसे अलग से समझाने की आवश्यकता होती है।
1. स्थैतिक सीलिंग के लिए सीलिंग सिद्धांत
स्थैतिक सीलिंग में O-रिंग का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। यदि सही तरीके से डिज़ाइन और उपयोग किया जाए, तो O{2}}रिंग स्थिर सील में रिसाव के बिना पूर्ण सीलिंग प्राप्त कर सकती है।
O-रिंग को सीलिंग ग्रूव में लोड करने के बाद, इसका अनुभाग संपर्क संपीड़न तनाव के अधीन होता है, जो लोचदार विरूपण पैदा करता है।
संपर्क सतह पर एक निश्चित प्रारंभिक संपर्क दबाव Po उत्पन्न होता है। यहां तक कि अगर कोई मध्यम दबाव नहीं है या दबाव बहुत छोटा है, तो O-रिंग को अपने स्वयं के लोचदार बल द्वारा सील किया जा सकता है; जब एक दबावयुक्त माध्यम को गुहा में भर दिया जाता है, तो मध्यम दबाव की कार्रवाई के तहत, O - आकार की सीलिंग रिंग विस्थापित हो जाती है और कम दबाव की ओर चली जाती है, जबकि इसकी लोचदार विकृति और बढ़ जाती है, और भरने और सील करने का अंतर δ हो जाता है। इस समय, सीलिंग जोड़ी की युग्मन सतह पर संपर्क दबाव Pm तक बढ़ जाता है:
अपराह्न=पीओ+पीपी
सूत्र में, पीपी -- संपर्क दबाव (0.1 एमपीए) ओ-रिंग के माध्यम से संपर्क सतह पर प्रेषित होता है
पीपी=के*पी
K - दबाव स्थानांतरण गुणांक, रबर O{{1}रिंग के लिए, K=1;
पी - सीलबंद तरल का दबाव (0.1 एमपीए)।
Thus, greatly increases the sealing effect. Since generally K≥1, Pm>पी. यह देखा जा सकता है कि जब तक ओ - रिंग में प्रारंभिक दबाव है, तब तक रिसाव के बिना पूर्ण सीलिंग प्राप्त की जा सकती है। यह सीलिंग की प्रकृति को प्राप्त करने के लिए O{3}रिंग की संपर्क स्थिति को बदलने के लिए माध्यम के दबाव पर ही निर्भर करता है, जिसे सेल्फ{4}सीलिंग कहा जाता है।
सिद्धांत रूप में, भले ही संपीड़न विरूपण शून्य हो, इसे तेल के दबाव के तहत सील किया जा सकता है, लेकिन व्यवहार में, स्थापित होने पर O{0}}रिंग विलक्षण हो सकती है। इसलिए, O-रिंग को सीलिंग ग्रूव में लोड करने के बाद, इसका क्रॉस{3}}सेक्शन आम तौर पर 7%-30% संपीड़न विरूपण के अधीन होता है। स्थैतिक सील एक बड़ा संपीड़न दर मान लेती है, और गतिशील सील एक छोटा संपीड़न दर मान लेती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सिंथेटिक रबर को कम तापमान पर संपीड़ित किया जाता है, इसलिए स्थैतिक सील ओ-रिंग की पूर्व संपीड़न मात्रा को इसके कम तापमान संकोचन की भरपाई के लिए माना जाना चाहिए।
2. प्रत्यागामी गति सीलिंग के लिए सीलिंग सिद्धांत
हाइड्रोलिक रोटेशन, वायवीय घटकों और प्रणालियों में, पारस्परिक सीलिंग सबसे आम सीलिंग आवश्यकताओं में से एक है। रिसीप्रोकेटिंग सील का उपयोग पावर सिलेंडर पिस्टन और सिलेंडर ब्लॉक, पिस्टन इंटरवेंशन सिलेंडर हेड और सभी प्रकार के स्लाइड वाल्व पर किया जाता है। गैप एक बेलनाकार छड़ और एक बेलनाकार छेद द्वारा बनता है, और छड़ बेलनाकार छेद में अक्षीय रूप से चलती है। सीलिंग क्रिया द्रव के अक्षीय रिसाव को सीमित करती है।
जब एक प्रत्यागामी गति सील के रूप में उपयोग किया जाता है, तो O{{2}रिंग का पूर्व {{0}सीलिंग प्रभाव और स्वयं {{1}सीलिंग प्रभाव स्थैतिक सील के समान होता है, और O{3}रिंग की लोच के कारण, यह पहनने के बाद स्वचालित रूप से क्षतिपूर्ति कर सकता है। हालाँकि, जब तरल माध्यम को सील किया जाता है, तो रॉड की गति, तरल दबाव और चिपचिपाहट के कारण स्थिति स्थिर सील की तुलना में अधिक जटिल होती है।
जब तरल दबाव में होता है, तो तरल अणु धातु की सतह के साथ संपर्क करते हैं, और तेल में मौजूद ध्रुवीय अणु धातु की सतह पर बारीकी से और सफाई से व्यवस्थित होते हैं, जिससे स्लिप सतह और सील के बीच एक मजबूत सीमा परत तेल फिल्म बनती है, और स्लिप सतह पर महान आसंजन उत्पन्न होता है। तरल फिल्म हमेशा सील और प्रत्यागामी गति सतह के बीच मौजूद होती है; यह एक निश्चित सीलिंग भूमिका भी निभाता है, और चलती सीलिंग सतह का स्नेहन बहुत महत्वपूर्ण है।
लेकिन यह रिसाव के लिए बुरा है. हालाँकि, जब प्रत्यागामी शाफ्ट को बाहर निकाला जाता है, तो शाफ्ट पर मौजूद तरल फिल्म को शाफ्ट के साथ बाहर खींच लिया जाता है। सील की पोंछने की क्रिया के कारण, जब प्रत्यागामी शाफ्ट को पीछे हटा दिया जाता है, तो तरल फिल्म को सीलिंग तत्व द्वारा बाहर रहने के लिए अवरुद्ध कर दिया जाता है। प्रत्यागामी स्ट्रोक की संख्या में वृद्धि के साथ, अधिक तरल पदार्थ बाहर अवरुद्ध हो जाता है, और अंत में, तेल की बूंदों का निर्माण होता है, जो प्रत्यागामी सीलिंग उपकरण का रिसाव है। क्योंकि तापमान बढ़ने के साथ हाइड्रोलिक तेल की चिपचिपाहट कम हो जाती है, और तेल फिल्म की मोटाई तदनुसार कम हो जाती है, जब हाइड्रोलिक उपकरण कम तापमान पर शुरू होता है तो आंदोलन की शुरुआत में रिसाव बड़ा होता है, और आंदोलन के दौरान विभिन्न नुकसानों के कारण तापमान बढ़ने पर रिसाव धीरे-धीरे कम हो जाता है। एक प्रत्यागामी सील, कॉम्पैक्ट संरचना और छोटे आकार के रूप में O{{5}रिंग घटकों की कीमत को कम कर सकती है।
मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है:
1) कम दबाव वाले हाइड्रोलिक घटकों में, यह आम तौर पर एक छोटे स्ट्रोक और लगभग 10 एमपीए के मध्यम दबाव तक सीमित होता है।
2) छोटा व्यास, छोटा स्ट्रोक और मध्यम दबाव वाला हाइड्रोलिक स्लाइड वाल्व।
3) वायवीय स्लाइड वाल्व और वायवीय सिलेंडर।
4) एक संयुक्त प्रत्यागामी सीलिंग उपकरण में एक इलास्टोमेर के रूप में।
एक प्रत्यागामी सील के रूप में ओ {{0} रिंग छोटे व्यास, छोटे स्ट्रोक, मध्यम और निम्न दबाव अनुप्रयोगों, वायवीय सिलेंडर, वायवीय स्लाइड वाल्व और अन्य प्रत्यावर्ती घटकों के लिए सबसे उपयुक्त है। हाइड्रोलिक घटकों में, ओ - रिंग का उपयोग मुख्य गतिशील सील के रूप में किया जाता है, जो आम तौर पर छोटे स्ट्रोक और लगभग 10 एमपीए के मध्यम और निम्न दबाव तक सीमित होता है।
ओ{{0}रिंग्स केवल बहुत कम गति वाली प्रत्यागामी सील और उच्च दबाव वाली प्रत्यागामी सील के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं। इसका मुख्य कारण यह है कि इस स्थिति में घर्षण बड़ा होता है, जिससे समय से पहले सील विफल हो जाएगी। किसी भी प्रकार के अनुप्रयोग में, सील के रेटेड डेटा या क्षमता के अनुसार उपयोग करना और संतोषजनक प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए ठीक से इकट्ठा करना आवश्यक है।
3. घूर्णन गति के लिए सील
रोटरी मोशन सील में, आमतौर पर तेल का उपयोग किया जाता है
सील और यांत्रिक सील. हालाँकि, तेल सील का दबाव कम है, और O-रिंग की तुलना में, यह बहुत बड़ा और जटिल है, और प्रक्रिया खराब है। यद्यपि यांत्रिक सील का उपयोग उच्च दबाव (40एमपीए), उच्च गति (50 मीटर/सेकेंड), और उच्च तापमान (400 डिग्री) के लिए किया जा सकता है, संरचना अधिक जटिल, विशाल है, और लागत अधिक है, और यह केवल कुछ भारी मशीनरी और उपकरण, जैसे पेट्रोलियम और रासायनिक उद्योग के लिए उपयुक्त है।
घूर्णन गति के लिए O-रिंगों की मुख्य समस्या जूल थर्मल प्रभाव है। जूल थर्मल प्रभाव उच्च गति से घूमने वाले शाफ्ट और O{3} रिंग के बीच संपर्क पर घर्षण गर्मी पैदा करता है, और उत्पन्न गर्मी इन संपर्क भागों के तापमान को लगातार बढ़ाती है, और रबर सामग्री गर्मी से गंभीर रूप से विकृत हो जाती है, और संपीड़न और बढ़ाव बदल जाता है। गर्म करने से सीलिंग सामग्री की उम्र बढ़ने की गति भी तेज हो जाती है और O{5}रिंग्स का सेवा जीवन कम हो जाता है; यह सीलिंग तेल फिल्म को नुकसान पहुंचाता है, जिसके परिणामस्वरूप तेल कटने की घटना होती है, और सील के घिसाव में तेजी आती है।
उपरोक्त स्थिति के आधार पर, हाल के वर्षों में O{0}}रिंगों का बड़े पैमाने पर और गहराई से अध्ययन किया गया है। जूल थर्मल प्रभाव से बचने के लिए, मुख्य बात यह है कि रबर के प्रदर्शन, मुख्य रूप से ओ {{3} रिंग की तन्यता ताकत और संपीड़न दर के अनुसार डिजाइन ओ {{2} } रिंग के संरचनात्मक मापदंडों का सही ढंग से चयन किया जाए। प्रयोग के अनुसार, O-रिंग को घूमने वाले शाफ्ट के व्यास के बराबर या उससे थोड़ा बड़ा आंतरिक व्यास के लिए डिज़ाइन किया गया है, आमतौर पर 3%~5%। ओ-रिंग को स्थापित करते समय, इसे आंतरिक रेडियल दिशा से संपीड़ित किया जाता है, और अनुभाग का संपीड़न भी छोटा होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, आम तौर पर लगभग 5%। इसके अलावा, ऐसी सीलिंग सामग्रियों का उपयोग करने का प्रयास करें जो गर्मी से कम प्रभावित होती हैं, और ओ - रिंग इंस्टॉलेशन में गर्मी अपव्यय समस्या पर पूरी तरह से विचार करें। इस तरह, O-रिंग की कार्यशील स्थिति में काफी सुधार होता है, और इसे 4m/s की अधिकतम गति के साथ घूमने वाले शाफ्ट की सीलिंग पर लागू किया जा सकता है।
हाल के वर्षों में, गर्मी प्रतिरोधी फ्लोरीन रबर और घिसाव प्रतिरोधी पॉलीयुरेथेन रबर आए हैं, और रबर घटकों के जूल थर्मल प्रभाव को बेहतर ढंग से समझा गया है। और इस समस्या के समाधान के लिए, एक नई O{3}रिंग सीलिंग संरचना डिज़ाइन की गई है, ताकि O{4}रिंग को बेहतर ढंग से लागू किया जा सके और उच्च{5}गति, उच्च{{6}दबाव के साथ घूर्णन गति की जा सके।
अपने छोटे आकार, सरल संरचना, कम लागत, अच्छी प्रक्रिया प्रदर्शन और विस्तृत अनुप्रयोग सीमा के कारण, ओ - रिंग का व्यापक रूप से रोटरी सीलिंग उपकरणों में उपयोग किया जाता है।
