De belangrijkste redenen voor het falen van O-ringafdichtingen en hun preventieve maatregelen

Onjuist ontwerp en gebruik van de O-ring zal de beschadiging van de O-ring versnellen en zijn afdichtingsprestaties verliezen. Experimenten tonen aan dat als het ontwerp van elk onderdeel van het afdichtingsapparaat redelijk is, het simpelweg verhogen van de druk geen schade aan de O-ring zal veroorzaken. Onder de werkomstandigheden van hoge druk en hoge temperatuur zijn de belangrijkste redenen voor de beschadiging van de O-ringafdichting de permanente vervorming van het O-ringmateriaal en de spleetbeet veroorzaakt door de O{ {5}}ring wordt in de afdichtingsopening geperst. De eerste-niveau O-ring is dat er bewegende vervorming optreedt.

Permanente vervorming van O-ringmateriaal

Aangezien het synthetische rubbermateriaal dat voor de O-ring wordt gebruikt een visco-elastisch materiaal is, zullen de aanvankelijk ingestelde pershoeveelheid en het reboundblokkeringsvermogen permanent worden vervormd en geleidelijk verloren gaan na langdurig-gebruik, en uiteindelijk zal lekkage optreden voorkomen. Blijvende vervorming en verlies van elasticiteit zijn de belangrijkste redenen voor het verlies van afdichtingsprestaties van O-ringen. Hieronder volgen de belangrijkste redenen voor permanente vervorming van O-ringmaterialen.

1) De relatie tussen de compressieverhouding en de treksterkte en de permanente vervorming van het materiaal van de O-ring. Het rubber van verschillende formuleringen die worden gebruikt om de O-ring te maken, zal een fenomeen van compressieve spanningsrelaxatie veroorzaken in de gecomprimeerde toestand. Op dit moment verandert de drukspanning met de tijd. toenemen en afnemen. Hoe langer de gebruikstijd, hoe groter de compressieverhouding en hoe groter de treksterkte, hoe groter de spanningsval veroorzaakt door de relaxatie van de rubberspanning, zodat de O-ring onvoldoende elasticiteit heeft en zijn afdichtend vermogen verliest . Daarom is het raadzaam om te proberen de compressieverhouding te verlagen onder de toegestane gebruiksomstandigheden. Het vergroten van de dwarsdoorsnede-doorsnede van de O-ring is de gemakkelijkste manier om de compressieverhouding te verminderen, maar dit zal de grootte van de structuur vergroten.

Opgemerkt moet worden dat bij het berekenen van de samendrukbaarheid de vermindering van de sectiehoogte die wordt veroorzaakt door de spanning van de O-ring tijdens de montage vaak wordt genegeerd. De verandering van het -doorsnedeoppervlak van de O-ring is omgekeerd evenredig met de verandering van zijn omtrek. Tegelijkertijd zal door de werking van spanning ook de vorm van de kruis-doorsnede van de O-ring veranderen, wat betekent dat de hoogte ervan wordt verminderd. Bovendien wordt, onder invloed van oppervlaktespanning, het buitenoppervlak van de O-ring vlakker, dat wil zeggen dat de hoogte van de dwarsdoorsnede - enigszins wordt verminderd. Dit is ook een manifestatie van O-ring compressieve spanningsrelaxatie.

De mate van vervorming van de O-ringsectie hangt ook af van de hardheid van het materiaal van de O-ring. Bij dezelfde hoeveelheid rekken vermindert de O-ring met hoge hardheid ook de hoogte van de dwarsdoorsnede-. Vanuit dit oogpunt moet het materiaal met een lage hardheid zoveel mogelijk worden gekozen op basis van de gebruiksomstandigheden. Onder invloed van vloeistofdruk en spanning zal de O-ring van het rubbermateriaal geleidelijk plastische vervorming ondergaan en zal de hoogte van het kruis-gedeelte van de O-ring afnemen dienovereenkomstig, zodat het afdichtend vermogen uiteindelijk verloren gaat.

2) De relatie tussen temperatuur en O-ringontspanningsproces

De bedrijfstemperatuur is een andere belangrijke factor die de blijvende vervorming van de O-ring beïnvloedt. Hoge temperaturen zullen de veroudering van rubbermaterialen versnellen. Hoe hoger de bedrijfstemperatuur, hoe groter de compressieset van de O-ring. Wanneer de blijvende vervorming groter is dan 40 procent, verliest de O-ring zijn afdichtend vermogen en gaat lekken. De initiële spanningswaarde gevormd in het rubbermateriaal van de O-ring als gevolg van compressievervorming zal geleidelijk afnemen en verdwijnen met het relaxatieproces van de O-ring en het effect van temperatuurdaling. Voor O--ringen die werken bij temperaturen onder het vriespunt, kan de initiële compressie van de O--ringen afnemen of volledig verdwijnen als gevolg van een scherpe temperatuurdaling. In het geval van -50 tot -60 graden zal het rubbermateriaal dat niet bestand is tegen lage temperaturen de initiële spanning volledig verliezen; zelfs als het rubbermateriaal bestand is tegen lage temperaturen, zal de initiële spanning op dit moment niet groter zijn dan 25 procent van de initiële spanning bij 20 graden. Dit komt omdat de initiële compressie van de O-ring afhangt van de lineaire uitzettingscoëfficiënt. Daarom is het bij het selecteren van de initiële compressiehoeveelheid noodzakelijk om ervoor te zorgen dat er nog steeds voldoende afdichtingscapaciteit is na de spanningsval als gevolg van het relaxatieproces en temperatuurdaling.