Ketegangan cincin-O karet dan tingkat kompresi

Segel O-ring adalah segel ekstrusi yang khas. Tingkat kompresi dan perpanjangan diameter penampang cincin-O adalah konten utama dari desain segel, yang sangat penting bagi kinerja penyegelan dan masa pakai. Efek penyegelan yang baik dari cincin-O sangat bergantung pada pencocokan yang benar dari ukuran cincin-O dan ukuran alur untuk membentuk kompresi yang wajar dan perpanjangan cincin penyegelan.
1. Peregangan
Setelah karet O-ring dipasang di alur penyegelan, umumnya memiliki sejumlah peregangan. Seperti tingkat kompresi, jumlah peregangan juga memiliki pengaruh besar pada kinerja penyegelan dan masa pakai cincin-O. Peregangan dalam jumlah besar tidak hanya akan mempersulit pemasangan cincin-O, tetapi juga mengurangi laju kompresi karena perubahan diameter penampang d0, yang akan menyebabkan kebocoran. Jumlah peregangan a dapat dinyatakan dengan rumus berikut:
‘=(d+d0)/(d1+d0)
Dalam rumus, d-----diameter poros (mm); d1 ---- diameter dalam cincin-O (mm).
Kisaran jumlah peregangan adalah 1% -5%. Misalnya, nilai peregangan cincin-O yang direkomendasikan diberikan dalam tabel. Menurut ukuran diameter poros, peregangan cincin-O dapat dipilih sesuai dengan tabel. Rentang prioritas tingkat kompresi O-ring dan jumlah peregangan
Bentuk penyegelan Media penyegelan Peregangan ± (%) Laju kompresi w (%)
Oli hidrolik segel statis 1,03～1,04 15～25
Udara <1,01 15～25
Gerakan reciprocating oli hidrolik 1.02 12～17
Udara <1,01 12～17
Gerakan rotasi Oli hidrolik 0.95～1 3～8
2. Tingkat kompresi
Rasio kompresi W biasanya dinyatakan dengan rumus berikut:
W=(d0-h)/d0 ×100%
Dimana d0-----diameter penampang cincin-O dalam keadaan bebas (mm);
h------Jarak antara bagian bawah alur cincin-O dan permukaan yang akan disegel (kedalaman alur), yaitu, tinggi penampang cincin-O setelah kompresi (mm)
Saat memilih rasio kompresi O-ring, tiga aspek berikut harus dipertimbangkan:
1. Harus ada area kontak penyegelan yang cukup;
2. Gesekan sekecil mungkin;
3. Cobalah untuk menghindari deformasi permanen.
Dari faktor-faktor di atas, tidak sulit untuk menemukan bahwa mereka saling bertentangan. Tingkat kompresi yang besar dapat memperoleh tekanan kontak yang besar, tetapi tingkat kompresi yang berlebihan pasti akan meningkatkan gesekan geser dan bentuk permanen. Jika laju kompresi terlalu kecil, dapat menyebabkan kebocoran karena kesalahan konsentrisitas alur penyegelan dan kesalahan cincin-O yang tidak memenuhi persyaratan, dan hilangnya kompresi parsial. Oleh karena itu, ketika memilih rasio kompresi cincin-O, perlu mempertimbangkan berbagai faktor. Umumnya, tingkat kompresi segel statis lebih besar dari segel dinamis, tetapi nilai ekstrimnya harus kurang dari 25%. Jika tidak, tegangan tekan akan mengendur secara signifikan dan deformasi permanen yang berlebihan akan terjadi, terutama pada kondisi temperatur tinggi.
Pemilihan tingkat kompresi W dari segel cincin-O silikon harus mempertimbangkan kondisi penggunaan, segel statis atau segel dinamis; segel statis dapat dibagi menjadi segel radial dan segel aksial; celah kebocoran segel radial (atau segel statis silinder) adalah diameter Celah aksial, celah kebocoran segel aksial (atau segel statis datar) adalah celah aksial. Menurut media tekanan yang bekerja pada diameter dalam atau diameter luar cincin-O, segel aksial dibagi menjadi tekanan internal dan tekanan eksternal. Tekanan internal meningkat dan tekanan eksternal menurunkan tegangan awal cincin-O. Untuk berbagai bentuk segel statis yang disebutkan di atas, arah aksi media penyegelan pada cincin-O berbeda, sehingga desain pra-tekanan juga berbeda. Untuk segel dinamis, perlu untuk membedakan antara segel gerak bolak-balik dan segel gerak putar.
1. Penyegelan statis: perangkat penyegel statis silinder sama dengan perangkat penyegelan bolak-balik, umumnya W = 10% ～ 15%; perangkat penyegel statis pesawat adalah W = 15% ～ 30%.

2. Untuk segel dinamis, dapat dibagi menjadi tiga situasi; gerak bolak-balik umumnya membutuhkan W = 10% ～ 15%. Saat memilih rasio kompresi segel gerak putar, efek pemanasan Joule harus dipertimbangkan. Secara umum, diameter dalam cincin-O gerak putar adalah 3% -5% lebih besar dari diameter poros, dan laju kompresi diameter luar W = 3% -8%. Untuk mengurangi tahanan gesekan, cincin-O untuk gerakan gesekan rendah umumnya memilih tingkat kompresi yang lebih kecil, yaitu, W=5% -8%. Selain itu, pemuaian bahan karet yang disebabkan oleh media dan suhu juga harus diperhatikan. Biasanya di luar deformasi kompresi yang diberikan, laju ekspansi maksimum yang diizinkan adalah 15%. Melebihi kisaran ini menunjukkan bahwa pemilihan material tidak tepat, dan cincin-O dari material lain harus digunakan sebagai gantinya, atau laju deformasi kompresi yang diberikan harus diperbaiki.