O-rõngad on kõige levinum mehaaniline konstruktsioon tihendamiseks nende odava hinna, lihtsa valmistamise, töökindluse ja lihtsate paigaldusnõuete tõttu. Kuigi O-rõngad on odavad, suurendab sagedane vahetamine mõnes konkreetses keskkonnas masina hoolduskulusid ja mõjutab seadmete normaalset tööd. Seetõttu on vaja mõista O-rõngaste omadusi.
-50 kuni -60 kraadi juures kaotavad madalale temperatuurile mittekindlad kummimaterjalid täielikult oma esialgse pinge; isegi madala temperatuuriga kummimaterjalide puhul ei ole algpinge sel ajal suurem kui 25 protsenti algpingest 20 kraadi juures. Seda seetõttu, et O-rõnga esialgne kokkusurumine sõltub lineaarpaisumise koefitsiendist.
O-rõnga ebaõige konstruktsioon ja kasutamine kiirendab selle kahjustumist ja kaotab tihendusvõime.
Katsed on näidanud, et kui tihendusrõnga seadme iga osa konstruktsioon on mõistlik, siis lihtsalt rõhu suurendamine ei kahjusta O-rõngast. Kõrgsurve ja kõrge temperatuuri töötingimustes on O-rõnga kahjustuste peamiseks põhjuseks O-rõnga materjali jääv deformatsioon, O-rõnga tihenduspilusse pigistamisest põhjustatud pilu hammustus ja rõnga moonutamine. O-rõngas liikumise ajal.
Püsideformatsioon Kuna O-rõnga tihendusrõngas kasutatav sünteetiline kummimaterjal on viskoelastne materjal, deformeerub algselt määratud kokkusurumisaste ja tagasilöögi tõkestusvõime pärast pikaajalist kasutamist jäädavalt ja kaob järk-järgult, mille tulemuseks on leke.
Püsiv deformatsioon ja elastsusjõu kadu on peamised põhjused, miks O-rõngad kaotavad oma tihendusvõime. Jäävdeformatsiooni peamised põhjused on järgmised.
Kompressiooniastme ja venitussumma ning jäävdeformatsiooni vaheline seos
O-rõngaste valmistamiseks kasutatavad kummist erinevad koostised põhjustavad kokkusurutud olekus survepinge leevendamist. Sel ajal survepinge väheneb aja pikenedes. Mida pikem on kasutusaeg, seda suurem on kokkusurumisaste ja venitus, seda suurem on kummipinge lõdvenemisest tingitud pingelangus, mistõttu O-rõngas ei ole piisavalt elastne ja kaotab oma tihendusvõime. Seetõttu on soovitatav proovida lubatud kasutustingimuste korral surveastet vähendada.
O-rõnga ristlõike suuruse suurendamine on lihtsaim viis surveastme vähendamiseks, kuid see suurendab konstruktsiooni suurust. Tuleb märkida, et kui inimesed arvutavad surveastet, eiravad nad sageli sektsiooni kõrguse vähenemist, mis on tingitud O-rõnga venitamisest montaaži käigus. O-rõnga ristlõike pindala muutus on pöördvõrdeline selle ümbermõõdu muutusega. Samal ajal muutub pinge mõjul ka O-rõnga ristlõike kuju, mis väljendub selle kõrguse vähenemisena. Lisaks muutub pindpinevuste mõjul O-rõnga välispind lamedamaks ehk sektsiooni kõrgus veidi väheneb. See on ka O-rõnga kokkusurumise pinge leevendamise ilming.
O-rõnga sektsiooni deformatsiooniaste sõltub ka O-rõnga materjali kõvadusest. Sama venituskoguse korral väheneb ka suure kõvadusega O-rõnga ristlõike kõrgus suurem. Sellest vaatenurgast lähtudes tuleks madala kõvadusega materjale valida võimalikult palju vastavalt kasutustingimustele. Vedeliku rõhu ja pinge toimel läbib kummist O-rõngas järk-järgult plastilise deformatsiooni ja selle ristlõike kõrgus väheneb vastavalt, nii et see kaotab lõpuks oma tihendusvõime.
Temperatuuri ja O-rõnga lõõgastumisprotsessi vaheline seos
Kasutustemperatuur on teine oluline tegur, mis mõjutab O-rõnga jäävdeformatsiooni. Kõrge temperatuur kiirendab kummimaterjalide vananemist.
Mida kõrgem on töötemperatuur, seda suurem on O-rõnga survekomplekt. Kui jäävdeformatsioon on suurem kui 40 protsenti, kaotab O-rõngas oma tihendusvõime ja lekib. Survedeformatsiooni tõttu O-rõnga kummimaterjalis tekkiv esialgne pingeväärtus väheneb järk-järgult ja isegi kaob koos O-rõnga lõõgastumisprotsessi ja temperatuuri langusega. O-rõngaste puhul, mis töötavad miinustemperatuuridel, võib nende esialgne kokkusurumine väheneda või kaduda täielikult temperatuuri järsu languse tõttu. -50 kuni -60 kraadi juures kaotavad madalale temperatuurile mittekindlad kummimaterjalid täielikult oma esialgse pinge; isegi madala temperatuuriga kummimaterjalide puhul ei ole algpinge sel ajal suurem kui 25 protsenti algpingest 20 kraadi juures. Seda seetõttu, et O-rõnga esialgne kokkusurumine sõltub lineaarpaisumise koefitsiendist. Seetõttu tuleb esmase kokkusurumise valimisel jälgida, et pärast lõdvestusprotsessist ja temperatuuri langusest tingitud pingelangust säiliks piisav tihendusvõime. O-rõngaste puhul, mis töötavad miinustemperatuuril, tuleks erilist tähelepanu pöörata kummimaterjali taastumisindeksile ja deformatsiooniindeksile.
Kokkuvõtteks võib öelda, et konstruktsioonis tuleks püüda tagada O-rõnga sobiv töötemperatuur või valida kasutusea pikendamiseks kõrgele ja madalale temperatuurile vastupidavad O-rõnga materjalid.
Keskmine töörõhk ja jäävdeformatsioon Töökeskkonna rõhk on peamine O-rõnga jäävdeformatsiooni põhjustav tegur.
Kaasaegsete hüdroseadmete töörõhk suureneb iga päevaga. Pikaajaline kõrge rõhk põhjustab O-rõnga püsiva deformatsiooni. Seetõttu tuleks projekteerimise ajal valida sobivad survekindlad kummimaterjalid vastavalt töörõhule. Mida kõrgem on töörõhk, seda suurem peaks olema kasutatava materjali kõvadus ja kõrge rõhukindlus. O-rõnga materjali survekindluse parandamiseks, materjali elastsuse suurendamiseks (eriti materjali elastsuse suurendamiseks madalal temperatuuril) ja materjali kokkusurumiskomplekti vähendamiseks on üldiselt vaja valemit parandada. materjalist ja lisage plastifikaator. Kui aga plastifikaatoriga O-rõngas on pikaks ajaks töökeskkonda sukeldatud, imendub plastifikaator järk-järgult töökeskkonnas, põhjustades O-rõnga mahu vähenemise ja võib isegi põhjustada töökeskkonna negatiivset kokkusurumist. O-rõngas (st O-rõnga ja tihendatud osa pinna vahele tekib tühimik).
Seetõttu tuleks O-rõnga kokkusurumise arvutamisel ja vormi kujundamisel neid kokkutõmbeid täielikult arvesse võtta. Pressitud O-rõngas peaks pärast 5-10 päeva ja ööd töökeskkonnas leotamist säilitama vajaliku suuruse.
O-rõnga materjalide survekomplekt sõltub temperatuurist. Kui deformatsioonimäär on 40 protsenti või suurem, tekib leke, seega on mitmete kummimaterjalide kuumakindluse piirid järgmised: nitriilkummi 70 °C, EPDM-kummi 100 °C, fluorikummi 140 °C. Seetõttu on riigid kehtestanud eeskirjad. O-rõngaste jääv deformatsioon.
Samast materjalist ja samal temperatuuril O-rõngaste puhul on suurema ristlõike läbimõõduga O-rõngal madalam survekomplekt. Nafta puhul on olukord teine. Kuna O-rõngas ei puutu hetkel hapnikuga kokku, on ülalmainitud kõrvaltoimed oluliselt vähenenud. Lisaks põhjustab see tavaliselt kummisegu teatud paisumist, nii et temperatuurist põhjustatud kokkusurumise kiirus nihutatakse. Seetõttu on õli kuumakindlus oluliselt paranenud. Võttes näiteks nitriilkummi, võib selle töötemperatuur ulatuda 120 kraadini või kõrgemale.