Anel de vedação

Os anéis de vedação são as vedações mais populares usadas em componentes hidráulicos, pneumáticos e dispositivos de sistema, e são amplamente utilizados em várias ocasiões de vedação.

Os anéis de vedação podem ser usados ​​como elementos de vedação, bem como elementos de aplicação de força para vedações deslizantes hidráulicas e anéis contra poeira. Sob temperaturas e pressões específicas e diferentes meios líquidos e gasosos, esses produtos podem atuar como vedações em estado estático ou em movimento. Pode-se dizer que no campo industrial, seja em uma vedação única para reparo e manutenção, ou em aplicações como aeroespacial, indústria automotiva e indústria em geral, os O-rings estão em quase toda parte.

Recursos e aplicações do produto:

Os anéis de vedação têm muitas vantagens:

(1) Adequado para uma variedade de formas de vedação, incluindo vedação estática e vedação dinâmica.

(2) Adequado para uma variedade de modos de movimento, como movimento rotacional, movimento alternativo axial ou movimento combinado.

(3) Adequado para uma variedade de meios de vedação diferentes, incluindo óleo, água, gás, meios químicos ou outros meios mistos;

(4) A estrutura da seção transversal é extremamente simples e possui efeito autovedante, desempenho de vedação confiável, estrutura compacta e fácil montagem e desmontagem;

(5) Existem muitos tipos de materiais;

(6) Baixo custo;

(7) A resistência ao atrito dinâmico é relativamente pequena.

A lista de padrões de O-ring é mostrada na tabela abaixo:

Tabela 1-1 Lista de padrões de anéis de vedação
Padrão	Diâmetro da seção transversal do anel de vedação d2
Padrão Americano AS 568 Padrão Britânico BS 1516	1.7 8	2.62	3.53	5.33	6.99	-
Padrão Japonês JIS B 2401	1.9	2.4	3.1	3.5	5.7	8.4
Padrão Internacional IS0 3601/1 Padrão Alemão DIN 3771/1 Padrão Chinês GB 3452.1	1.8	2.65	3.55	5.30	7.00	-
Padrão Chinês GB1235	1.9	2.4	3.1	3.5	5.7	8.6
Tamanhos métricos preferidos	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5
	4.0	4.5	5.0	5.5	6.0	7.0
	8.0	10.0	12.0	-	-	-
Padrão Americano AS 568 (Série 900)	1.0 2	1.42	1.63	1.83	1.98	2.08
	2.2 1	2.46	2.95	3.00	-	-

Mecanismo de vedação

O O-ring é um elemento de vedação bidirecional automático. Durante a instalação, sua pré-compressão radial e axial determina a capacidade de vedação inicial do próprio O-ring, que aumenta com o aumento da pressão do sistema.

(1) Estado não compactado  

(2) Estado comprimido sem pressão

(3) Pressão

Parâmetros de desempenho

Tabela 1-2 Parâmetros de desempenho do O-ring

Seleção de anel de vedação

1. Meio de trabalho e condições de trabalho

Ao selecionar o material do O-ring, a compatibilidade com o meio de trabalho deve ser considerada primeiro, e as condições de trabalho como pressão, temperatura, tempo de trabalho contínuo e ciclo de operação da peça de vedação também devem ser consideradas. Se for utilizado em situação rotativa, o aumento de temperatura causado pelo calor friccional deve ser considerado. Diferentes materiais de vedação têm diferentes propriedades físicas e químicas; consulte a "Tabela de propriedades do material" para obter detalhes.

2. Tipo de vedação e tamanho da ranhura de instalação

(1) De acordo com a forma de vedação, ela pode ser dividida em: vedação estática (vedação sem movimento relativo entre superfícies adjacentes) e vedação dinâmica (vedação com movimento alternativo entre as partes seladas);

(2) De acordo com a finalidade da vedação, ela pode ser dividida em: vedação de furo, vedação de eixo e vedação rotativa;

(3) De acordo com a forma de instalação, pode ser dividida em: instalação axial (sua seção transversal é deformada axialmente após a instalação) e instalação radial (sua seção transversal é deformada radialmente após a instalação).

①Selo estático axial

Pressão interna: O diâmetro externo do O-ring e o diâmetro externo da ranhura D devem ser basicamente próximos ou superiores a 1 ~ 3%.

Pressão externa: O diâmetro interno do O-ring deve ser próximo ou ligeiramente menor que o diâmetro interno d da ranhura, mas não inferior a 6%.

Tabela 1-3 Dimensões da ranhura de instalação da vedação estática axial

②Selo estático radial

Vedação do furo radial: A ranhura de instalação está no eixo e o diâmetro interno do O-ring é igual ou ligeiramente menor que o diâmetro inferior da ranhura d.

Vedação radial do eixo: A ranhura de instalação está no orifício e o diâmetro interno do O-ring e o diâmetro do eixo vedado d estão o mais próximos possível.

③Selo a vácuo (selo estático)

A embalagem a vácuo é uma vedação O-ring em circunstâncias especiais e a pressão do sistema selado é inferior a 1 atmosfera padrão (101,325kpa).

Seus requisitos de tamanho de ranhura de aplicação e instalação são os seguintes:

um. O espaço da ranhura de instalação é quase 100% preenchido com o volume do O-ring após a deformação, o que pode aumentar a área de contato e prolongar o tempo de difusão através do elastômero.

b. A deformação por compressão da seção transversal do O-ring é de cerca de 30%.

c. Deve ser usada graxa de vácuo (para reduzir vazamentos).

d. A rugosidade superficial de cada superfície da ranhura de instalação deve ser considerada superior aos requisitos das vedações estáticas hidráulicas, e a porcentagem da faixa de contato ftp deve ser superior a 50%.

e. O O-ring deve ser feito de materiais compatíveis com gás, baixa permeabilidade e baixa deformação por compressão. Aqui, recomendamos o uso de borracha fluorada.

④Selo dinâmico hidráulico radial

Como o O-ring será deslocado durante o movimento, sua aplicação é limitada a menor pressão (sem anel de retenção) e velocidade (movimento alternativo = 0,5m/s; movimento rotativo = 2,0m/s).

3. Fator de dureza

A dureza do material do O-ring é um dos indicadores importantes para avaliar o desempenho da vedação. A dureza do O-ring determina a compressão do O-ring e a folga de extrusão máxima permitida da ranhura. Geralmente, é fornecida borracha nitrílica Shore A70, que pode atender à maioria das condições de uso.

4. Folga de extrusão

A folga de extrusão máxima permitida g max está relacionada à pressão do sistema, ao diâmetro da seção transversal do O-ring e à dureza do material. Geralmente, quanto maior a pressão de trabalho, menor será a folga de extrusão máxima permitida g max. Se a folga g exceder a faixa permitida, o anel de vedação será extrudado ou até mesmo danificado.

Recomenda-se a utilização de anel de retenção em vedações dinâmicas radiais, o que pode evitar que o O-ring seja comprimido na folga radial e também aumentar a pressão de trabalho. Quando a pressão excede 5MPa e o diâmetro interno é >50mm, e a pressão é maior que 10MPa e o diâmetro interno é <50mm, recomenda-se o uso de um anel de retenção.

Para aplicações de vedação estática, recomenda-se combinar H7/g6.

5. Taxas de tração e compressão

Quando o O-ring é instalado na ranhura, ele será esticado e comprimido até certo ponto. Se os valores de estiramento e compressão forem muito grandes, a seção transversal do O-ring será excessivamente aumentada ou reduzida. Para não afetar o seu efeito de vedação, recomenda-se seguir rigorosamente os dois pontos seguintes:

(1) Para vedação de furo radial: O O-ring está preferencialmente em um estado esticado (ou seja, d>d2), e a taxa de estiramento máxima permitida é de 6%, porque um estiramento de 1% reduzirá correspondentemente o diâmetro da seção transversal W em 0,5%.

Alongamento = (d-2/d2) × 100%   <6%

Na equação: d-o diâmetro inferior da ranhura de montagem na vedação do furo radial

d2-o diâmetro interno do O-ring

(2) Para vedações radiais de eixo, o O-ring é preferencialmente comprimido ao longo de sua circunferência (ou seja, D1>D), e a taxa de compressão máxima permitida da circunferência é de 3%.

Taxa de compressão = (D1-D)/D1×100%   <3%

Na equação: D1-diâmetro externo do O-ring

Diâmetro inferior D da ranhura de montagem na vedação radial do eixo

6. Os anéis de vedação são usados ​​como vedações de eixo rotativo

Os anéis de vedação também podem ser usados ​​como vedações para rotação em baixa velocidade e eixos rotativos de ciclo curto. Quando a velocidade circunferencial é inferior a 0,5 m/s, a seleção do O-ring pode ser baseada em padrões normais de projeto; quando a velocidade circunferencial é superior a 0,5 m/s, é necessário considerar o fenômeno de que o anel de borracha alongado encolherá após ser aquecido (fenômeno de calor Joule), de modo que o diâmetro interno do anel de vedação seja selecionado para ser cerca de 2% maior que o diâmetro do eixo selado, e o fenômeno acima pode ser evitado. Depois que o O-ring é instalado na ranhura, ele é comprimido radialmente para formar uma ondulação fina, melhorando assim as condições de lubrificação.

7. Força de compressão de instalação

Durante a instalação, a força de compressão está relacionada ao grau de compressão inicial e à dureza do material. A figura mostra a relação entre a força de compressão da unidade e o diâmetro da seção transversal por centímetro da circunferência da vedação, que é usada para estimar o tamanho da força de compressão ao instalar o O-ring.

Projeto de estrutura local

Como o O-ring será comprimido durante a instalação, para evitar danos graves, a extremidade do furo ou a extremidade do eixo devem ser processadas em um chanfro de 15°~20°, e as bordas devem ser arredondadas e as rebarbas removidas. Se o O-ring passar através de um furo transversal durante a instalação, o furo de transição também deverá ser chanfrado ou arredondado.

Chanfro de furo

Chanfro de eixo

Chanframento/arredondamento de furos de transição

Tabela 1-10 Comprimento mínimo do chanfro Cmin

Rugosidade da superfície do chanfro: Rz≤4,0μm   Ra≤0,8μm

Desvios permitidos de forma e defeitos de superfície

Classificamos as formas e defeitos superficiais dos O-rings em duas categorias: N e S.

(1) N: representa nosso padrão de qualidade, que pode atender plenamente aos requisitos de alta qualidade e aplicações diárias.

(2) S: adequado para ocasiões com requisitos muito elevados de defeitos de forma e superfície, geralmente exigindo grande produção e alto custo.

Desalinhamento do molde d

Flash de divisão de molde h

Encolhimento por divisão do molde

Corte excessivo

Marcas de fluxo

Outros defeitos

Guia de armazenamento

Para evitar as propriedades físicas e químicas dos O-rings causadas pelo armazenamento a longo prazo, é necessário um ambiente de armazenamento razoável para garantir que os O-rings não sejam afetados durante o armazenamento a longo prazo.

Durante o armazenamento, os seguintes pontos devem ser observados:

(1) O ambiente de armazenamento deve ser seco, livre de poeira e bem ventilado;

(2) A temperatura deve estar acima de +15°C, mas não deve exceder +20°C;

(3) Armazene o máximo possível em embalagens ocas e evite ingredientes que danifiquem o material do O-ring;

(4) Evite a luz solar direta no ambiente de armazenamento e mantenha longe de fontes de luz ultravioleta;

(5) Ao armazenar, os O-rings devem estar livres de tensões, ou seja, não esticados, não comprimidos e não deformados:

(6) É proibido amarrar com barbante ou pendurar em peças metálicas.