Руководство по выбору резинового кольца: материалы, размеры и стандарты для инженеров по герметизации

Газовая пружина в кресле с откидной спинкой начинает протекать примерно при 8000 циклах в производственном цехе с 80-процентной влажностью. Обычно подозреваемым является хромированный стержень, но настоящая неисправность кроется в резиновое кольцо : потерял компрессионную форму, стал глянцевым с одной стороны и больше не прижимается к стенке цилиндра. Выбор резинового кольца – это не вопрос подбора размера. Это инженерное решение, зависящее от состава материала, твердости по Шору, геометрии поперечного сечения и монтажного паза. Записывание этих значений перед заказом помогает инженеру по снабжению избежать самого дорогостоящего типа сбоя в герметичных сборках: бесшумной утечки, которая появляется только после того, как продукт уже находится в эксплуатации.

Что такое промышленное резиновое кольцо и почему его характеристики имеют значение

Промышленное резиновое кольцо представляет собой прецизионное эластомерное уплотнение, которое предотвращает утечку газа или жидкости в статических и динамических приложениях, а его характеристики определяются четырьмя измеряемыми параметрами: состав материала, твердость по Шору, размеры поперечного сечения и остаточная деформация при сжатии.

Четыре параметра взаимосвязаны. Материал определяет температурный диапазон и химическую стойкость. Твердость по Шору определяет устойчивость к экструзии под давлением. Размеры поперечного сечения определяют посадку в паз. Набор сжатия определяет время службы. Если один из них ошибается, остальные трое не смогут его компенсировать.

В газовой пружине резиновое кольцо выполняет только одну функцию: удерживать газовый заряд от 2 до 5 МПа внутри цилиндра в течение всего номинального срока службы. Когда инженер указывает неправильный состав, уплотнение затвердевает, газ выходит, и пружина теряет свою нажимную силу. Та же логика применима и к амортизаторам, где уплотнение должно отделять масло от воздуха, не допуская образования пены.

Усиленная резиновая уплотнительная прокладка шириной 1,9 мм для защиты от колебаний давления Эта усиленная прокладка толщиной 13 мм увеличивает площадь контактной поверхности благодаря ширине 1,9 мм и подходит для промышленных трубопроводов, подвергающихся частым перепадам давления. Более высокий радиальный предварительный натяг помогает герметизировать неровные поверхности, что делает его надежным выбором в сложных условиях. Посмотреть продукт →

Материалы резиновых колец: NBR, ХНБР, ФПМ в сравнении

Выбор материала резинового кольца является наиболее важным решением при уплотнении газовой пружины и демпфера, поскольку компаунд, который работает при 80°C, не выживет при 150°C.

Разница между NBR и HNBR проявляется в тесте на сжатие. После 72 часов при 100°C соединение NBR может сохранить только 70 процентов своей первоначальной высоты, тогда как соединение HNBR сохраняет более 80 процентов. Этого зазора часто бывает достаточно, чтобы кольцо перестало касаться стены, что является началом утечки. Ningguo Jnsseals Sealing Technology Co., Ltd. (JNS) производит резиновые кольца из NBR, HNBR и FPM, а также производит усиленные Y-образные уплотнения, рассчитанные на нагрузку от 500 Н до 6000 Н для газовых пружин, рассчитанных на высокие нагрузки. Для более глубокого сравнения свойств соединений см. это Руководство по сравнению материалов NBR, HNBR, FPM .

ХНБР High-Temp Corrosion-Resistant Y-Seal for Demanding Environments Это Y-образное уплотнение, модернизированное до HNBR, обеспечивает превосходную термическую стабильность и высокую устойчивость для сложных химических или высокотемпературных применений. Он подходит для уплотнительных колец размером 101,5 и рассчитан на нагрузки выше 10 Н. Посмотреть продукт →

Твердость по Шору и размер поперечного сечения для правильной посадки

Твердость по Шору и размер поперечного сечения определяют, будет ли резиновое кольцо сидеть в канавке при правильном сжатии или выйдет из строя из-за экструзии.

Стандартные резиновые кольца доступны в исполнении Берег А 70, 80 и 90. Как правило: 70А подходит для статического уплотнения, 80А подходит для возвратно-поступательного уплотнения до 3 МПа, а 90А требуется, когда зазор превышает 0,15 мм или когда пиковое давление превышает 5 МПа.

Промышленное сбалансированное демпфирующее уплотнение для поршневых систем с внешним диаметром 13 мм Прочное демпфирующее уплотнение A-3-001 имеет высоту 4,5 мм для более широкого контакта, обеспечивая плавное демпфирование и предотвращая микроутечки. Состав NBR обеспечивает маслостойкость и износостойкость, оптимизирован для трубок размером 13*6. Посмотреть продукт →

Виды отказов газовых пружин и демпферов

Пять наиболее частых видов выхода из строя резиновых колец — это сжатие, экструзия, истирание, спиральное скручивание и химическое воздействие. У каждого есть узнаваемый симптом.

1. Постоянное сжатие: кольцо сплющивается до менее чем 80 процентов от своего первоначального поперечного сечения, оставляя зазор на стержне.
2. Экструзия: резина вдавливается в зазор, образуя тонкий выступ на выходной стороне.
3. Истирание: контактная поверхность шероховатая, в подъемном масле видны мелкие черные частицы.
4. Спиральное скручивание: спиральный диагональный разрез в кольце, возникающий из-за отказа смазки во время сборки.
5. Химическое воздействие: растрескивание, набухание или размягчение после контакта с определенной жидкостью.

Раннее обнаружение этих неисправностей зависит от состояния уплотнения. На испытательном стенде изношенное резиновое кольцо оставляет на стержне зеркальную полосу. На выдавленном кольце за канавкой виден тонкий засвет. Спирально скрученное кольцо имеет диагональный рубец, проходящий по окружности. После выявления закономерности исправлением обычно является изменение твердости по Шору или поперечного сечения, а не изменение всей конструкции уплотнения.

Практический контрольный список спецификаций для инженеров по закупкам

Прежде чем отправить заказ на резиновое кольцо, запишите шесть значений: текучая среда, рабочая температура, рабочее давление, твердость по Шору А, поперечное сечение и состав материала. Это самый быстрый способ сократить пробные заказы и избежать сбоев при первом запуске.

1. Определите контактирующую среду: нефть, газ, эфир фосфорной кислоты или водно-гликоль.
2. Запишите постоянную рабочую температуру и кратковременный пик.
3. Выберите базовый полимер: NBR, HNBR или FPM.
4. Выберите твердость по Шору А исходя из рабочего давления и зазора.
5. Измерьте диаметр канавки, глубину канавки и ширину канавки.
6. Проверьте степень сжатия и запросите значение настройки сжатия в сертификате материала.

Часто задаваемые вопросы о резиновых кольцах

В чем разница между уплотнительным кольцом и резиновым кольцом?

Резиновое кольцо — это общее название любого круглого эластомерного уплотнения. Уплотнительное кольцо является наиболее распространенной формой резинового кольца, но Y-образные и L-образные кольца также попадают в ту же категорию. Y-образные кольца предпочтительны для поршневых уплотнений, совершающих возвратно-поступательное движение, поскольку их кромки создают радиальную нагрузку даже при низком давлении.

Как узнать, изготовлено ли резиновое кольцо из NBR или HNBR?

NBR и HNBR трудно отличить визуально. Самая быстрая практическая проверка — это погружение на 72 часа в горячее масло при температуре 100°C: HNBR сохраняет более 90 процентов своей первоначальной твердости, тогда как NBR обычно падает примерно до 85 процентов. Более точный маршрут — это тест на сжатие после той же продолжительности.

Какую твердость по Шору А должно иметь резиновое кольцо для газовой пружины?

Для поршня с газовой пружиной и уплотнения штока начните с Шора А 80. Если давление превышает 3 МПа, перейдите к 90А. Для статических уплотнений низкого давления достаточно 70А.

Как следует хранить резиновое кольцо перед установкой?

Храните его в сухом темном помещении при температуре ниже 25°C, вдали от источников озона, таких как электродвигатели, и сохраняйте оригинальную запечатанную упаковку. Хранение более 24 месяцев без проверки может ухудшить состояние поверхности до установки кольца.