Для чего нужен уплотнительное кольцо
Уплотнительные кольца
Что такое уплотнительное кольцо?
Более того, несмотря на то, что мир инженерии, производства и дизайна компонентов изменился за прошедшие более 120 лет, уплотнительные кольца остались более или менее идентичными как по форме, так и по функциям. Некоторые из материалов, используемых при производстве уплотнительных колец, конечно, со временем стали более высокотехнологичными, но, по сути, уплотнительные кольца остаются прекрасным простым и надежным решением проблемы, которая впервые возникла более века назад.
В этом руководстве мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов уплотнительных колец, представленных на рынке, метод производства, и обсудим, где и когда их использовать.
Как работают кольцевые уплотнения?
Проще говоря, кольцевые уплотнения работают, располагаясь в канавке или канале между двумя поверхностями / компонентами, которые будут сопрягаться или сдвигаться вместе. Уплотнительное кольцо, обычно изготовленное из эластомера той или иной формы, находится в стыке между этими двумя частями и сжимается, чтобы помочь сформировать плотное уплотнение.
Как использовать кольцевые уплотнения
Уплотнительные кольца очень часто встречаются в насосах, цилиндрах, соединителях и клапанах, помогая герметизировать соединения между отдельными частями и предотвращая утечку жидкостей и газов. Они используются со статическими, динамическими, гидравлическими и пневматическими компонентами, что делает их особенно универсальным решением очень распространенной инженерной проблемы.
Одна из основных сильных сторон уплотнительного кольца круглого сечения заключается в том, что после разъединения частей, которые оно соединяет, и снятия действующих на него сжимающих сил, оно возвращается к своей первоначальной форме. Со временем повторение этого процесса начнет влиять на упругость и однородность материалов и торцевую форму уплотнения, и в конечном итоге уплотнительное кольцо необходимо будет заменить на новое, чтобы уплотнение оставалось герметичным.
Как изготавливаются уплотнительные кольца?
Процесс производства уплотнительных:
Для чего используются кольцевые уплотнения?
В этом разделе мы более внимательно рассмотрим, что делают уплотнительные кольца, и некоторые области применения, для которых они очень часто используются.
Лучшие материалы для уплотнительных колец для высоких температур
Существует ряд популярных материалов для высокотемпературных уплотнительных колец, включая нитрил, гидрогенизированный нитрил, силиконовый каучук, полиакрилат и другие. Обеспечение наилучшего выбора в любом заданном сценарии, как правило, будет заключаться в балансировании между конкретной необходимой рабочей температурой и наиболее экономичным вариантом материала в этой точке производительности.
Диапазоны температур уплотнительного кольца
Опять же, все промышленные закупки уплотнительных колец следует тщательно планировать с непосредственной привязкой к конкретной роли и окружающей среде, в которых должно работать уплотнение. Однако в качестве приблизительного ориентира для определения температуры уплотнительного кольца и пределов использования некоторые из наиболее популярных продаваемые материалы обычно работают в следующих диапазонах температур:
Если вам необходимо изготовить уплотнительные кольца, обращайтесь в компанию Резинопласт. Минимальная партия 1000 шт.
Для чего нужны уплотнительные кольца
Уплотнительные кольца широко используются практически во всех отраслях промышленности, машиностроении и авиастроении, городском коммунальном хозяйстве.
Это простые элементы способны соединить между собой различные детали и изолировать друг от друга две среды.
Функции
Уплотнительные кольца обеспечивают герметичность пневматических, топливных, гидравлических подвижных и неподвижных соединений.
Кроме того, выполняют другие задачи:
При выходе из строя уплотняющих элементов, гидравлические агрегаты становятся неработоспособными.
Среди РТИ выпускаются уплотнительные кольца с различными формами сечений. Основные из них:
Материалы
Самыми доступными и универсальными считаются уплотнители из резины. Они устойчивы к агрессивным химическим веществам и нефтепродуктам, самые дешевые по стоимости. Применяются во всех сферах нефтехимических производств, водопроводных и канализационных системах, в машиностроении и производственных технологических линиях.
При использовании в чистых водопроводных системах, технологических линиях пищевых и фармацевтических производств используются более дорогие изделия из силикона.
Полиуретановые кольца дороже резиновых, но превосходят их по техническим показателям и долговечности в 2-3 раза. Современные резиновые уплотнители изготавливают на основе импортных каучуков, сшитых химически или термопластических:
Размеры уплотнительных колец зависят от параметров устройств и механизмов.
Выбор уплотняющих элементов
При выборе уплотнительных колец важными показателями являются:
Уплотнительные кольца, подобранные с учетом требуемых параметров обеспечат долгую и эффективную работу систем и механизмов.
Назначение и применение резиновых уплотнительных колец
Промышленное оборудование имеет множество соединений. Для их герметизации и защиты используется уплотнительное кольцо, представленное в нескольких вариантах с различными параметрами.
Применение
Уплотнительные кольца применяются для герметизации соединений различного оборудования вроде насосов, канализационных систем, газопроводов и т. д. Помимо герметизации данные элементы выполняют функции гашения шума и вибраций и изоляции от пыли, солнца, влаги и т. д.
Параметры
Для уплотнительных колец исходные материалы представлены полиуретаном, NBR-резиной, фтор- и силиконовым каучуком.
Среди названных материалов полиуретан в 2-3 раза по износостойкости превосходит резину. Поэтому уплотнительными кольцами из него нередко заменяют стандартные резиновые элементы. Силикон и фторсодержащая резина также превосходят по долговечности резину.
При этом любой материал для уплотнительных колец должен соответствовать ряду требований.
Жесткостью называют возможность сопротивления деформации. Она определяется на основе соотношения остаточной деформации к силе удара. С ней связана способность к возврату в начальное состояние после устранения напряжений.
Особый тип условий проявляется при использовании уплотнительных колец на границе вакуума и воздуха. В данном случае существенно ускоряются окислительные процессы. Для предохранения изделий от них в состав включают дополнительные компоненты.
Кроме того, при давлении более 10 МПа проявляется кессонный эффект, способный привести к разрушению. Ему хорошо противостоят уплотнительные кольца из плотного и твердого материала.
Выбор уплотнительных колец осуществляют на основе их параметров с учетом условий применения. Так, значение имеют температура и давление. К тому же ввиду того, что рассматриваемые детали подвергаются сжатию и растяжению, важна их способность к возврату в начальное состояние. Также при выборе уплотнительных колец имеет значение размер. Требуемое значение определяется на основе параметров соединения.
Для отображения основных характеристик уплотнительных колец разработана система маркировки. Полное обозначение представлено пятизначной цифровой комбинацией. Первые три числа отражают диаметр: первое – штока, второе – цилиндра (диаметр изделия, на который рассчитан уплотнитель, при этом для плотного прилегания диаметр его самого немного меньше), третье –сечения (*10). Четвертое число означает группу точности, пятое – группу материала (0-3 – бутадиен-нитрильный каучук, 4-6 — фторкаучук).
Нужно учитывать, что вид маркировки определяется типом уплотнительного кольца. Полные маркировки применяются редко.
Классификация
Основным критерием дифференциации уплотнительных колец считают форму сечения. По данному параметру их подразделяют на круглые, прямоугольные, x-образные.
Детали круглого сечения служат в качестве герметизирующих элементов в гидравлических и пневматических устройствах, смазочных и топливных системах. По назначению их классифицируют на варианты для подвижных и статичных соединений и изделия только для подвижных соединений. Размеры рассматриваемых изделий обозначают цифровыми маркировками типа 25х35х10, отражающими только диаметр. Первое значение относится к штоку, второе – к цилиндру, третье – к сечению (*10) в мм. Следует отметить, что иностранные производители используют двузначные маркировки без диаметра цилиндра.
Модели квадратного сечения считаются вариантом прямоугольных изделий с равными значениями высоты и толщины. По параметрам и назначению они аналогичны.
Еще одним параметром дифференциации уплотнительных колец является твердость. По данному критерию их классифицируют на мягкие, средней твердости, твердые, очень твердые.
В данной статье рассмотрены преимущественно резиновые уплотнительные кольца. Однако существуют варианты из более твердых материалов.
По совокупности параметров выделяют несколько видов уплотнительных колец, основными среди которых являются три.
Максимальное рабочее давление для названных типов круглых уплотнительных колец составляет 10 МПа для подвижных соединений и 40 для неподвижных.
Маслобензостойкие варианты, как следует из названия, мало восприимчивы к химическому влиянию нефтяных продуктов, таких как дизельное топливо, мазут, бензин, смазочных веществ, минеральных и синтетических масел, воды, жиров, газов типа бутана и пропана, спирта, кислот (в разбавленном состоянии), солей, 40% ароматических веществ. К тому же они характеризуются высокой эластичностью и небольшой остаточной деформацией. Их также называют бензостойкими (на основе свойств) и кольцами NBR (по исходному материалу).
Термостойкие изделия являются наиболее устойчивыми к воздействиям различного рода (химическим, термическим, механическим) среди уплотнительных колец. Так, они невосприимчивы к влиянию ароматических углеводородов, топливо-смазочных материалов, кислот, щелочей, а также ультрафиолета и радиации. К тому же они характеризуются хорошими диэлектрическими параметрами. Однако рассматриваемые изделия чувствительны к ацетону, муравьиной кислоте и аммиаку. Основным свойством таких уплотнительных колец является устойчивость к термическому влиянию. Приведенными параметрами обусловлена очень обширная сфера их применения, но особо актуальны такие варианты для узлов с высокой рабочей температурой. Они встречаются под названиями FKM, FPM (по исходному материалу), Viton (по названию марки одного из производителей), высокотемпературные (по свойствам).
Как видно, систематика рассматриваемых изделий весьма сложна. Многие варианты соответствуют нескольким классификациям, например, силиконовые уплотнительные кольца прямоугольного сечения, термостойкие круглого сечения и т. д.
ГОСТы
Многие характеристики уплотнительных колец регламентируются ГОСТами. Так, для вариантов круглого сечения создан ГОСТ-18829-2017. Он описывает исходные материалы и их свойства, параметры поверхности, эксплуатационный срок, особенности приемки и испытаний, правила маркировки, упаковки, транспортирования и хранения, гарантию. ГОСТ 9833-73 регламентирует размеры. Кроме того, существует международный ISO 3601 и ряд государственных стандартов (DIN 3771 и др.).
Параметры уплотнительных колец прямоугольного сечения определяются ГОСТом 15180-86 для плоских эластичных прокладок. Для элементов квадратного сечения используется тот же ГОСТ. Межгосудартственного стандарта для них не существует. Однако в некоторых случаях используют ТУ 38.105376-92 либо ТУ 2500-37600152106-94.
Фторопластовые изделия описываются ГОСТом 23825-79, графитовые – ТУ 38.314-25-6-91, медные – DIN 7603.
Особенности изделий для труб теплообменников диаметром 45 мм описаны ГОСТ 24191-80. Технические требования для них приведены в ГОСТ 24201-80. ГОСТ 38-52 регламентирует варианты для тормозных рукавов.
В некоторых случаях создают уплотнительные кольца с индивидуальными параметрами под заказ.
Где применяются и для чего нужны уплотнительные резиновые кольца
Где применяются и для чего нужны уплотнительные резиновые кольца
Кольца из резины – один из самых востребованных типов уплотнителей. Их применяют в различных отраслях промышленности, в оборудовании, машинах и механизмах. Во многих случаях резиновый кольцевой уплотнитель становится незаменимым элементом, без которого агрегат просто не может работать. Например, без уплотнительных колец не обходится ни одна гидравлическая система. При этом их размер сравнительно небольшой, а конструкция предельно простая.
Где именно применяются уплотнительные резиновые кольца?
Кольцевые уплотнители используют:
Для чего нужны кольцевые уплотнители?
Они выполняют сразу несколько важных функций:
Материал колец и их назначение
Кольцевые уплотнители изготавливают из разных материалов:
Наиболее распространены именно резиновые уплотнения, которые сочетают доступную цену и универсальность. Они используются практически во всех сферах – от химической промышленности и канализации до питьевых водопроводов. Уплотнители на основе натурального каучука очень чувствительны к нефтепродуктам, их производным или другим химически агрессивным веществам, поэтому применяются уже все реже.
Силиконовые изделия дороже резиновых, хотя они несколько предпочтительнее в «чистых» системах (питьевые водопроводы, технологические линии пищевой промышленности). Они совершенно не влияют на состав среды, ее запах, жесткость, вкусовые качества, не боятся химически агрессивных сред, высоких температур.
Полиуретановые уплотнения более устойчивы к износу (превосходят резину в 2–3 раза). Поэтому их часто применяют вместо резиновых изделий.
Область применения кольцевых уплотнений из резины зависит от марки резиновой смеси. Изделия на основе разных каучуков используются при разных температурах и давлениях. Они также по-разному реагируют на химический состав рабочих сред. Например, для работы с нефтепродуктами подходят маслобензостойкие уплотнители, а для эксплуатации при высоких температурах – термостойкие на основе фторкаучука.
Кольца МБС работают в дизельном топливе, мазуте, бензине, смазках, минеральных и синтетических маслах, газах, спиртах, кислотах. Они эластичны и долговечны. Термостойкие кольца также отличаются высокой химической инертностью, но при этом могут быть использованы в узлах с высокой температурой. Они не боятся ультрафиолетового излучения, проявляют диэлектрические свойства.
Где используются резиновые кольца разного сечения
Существуют такие варианты поперечного сечения кольцевых уплотнителей:
Элементы круглого сечения делятся на две группы:
И те, и другие в отечественном производстве маркируются тремя числами: например, 8×12×2 (диаметр соответственно штока, цилиндра и сечение самого кольца, умноженное на 10). У импортных изделий маркировка состоит из двух чисел: 1,5×1,5 (диаметр штока и сечение кольца)
Изделия прямоугольного (в том числе квадратного) сечения, как правило, устанавливают в неподвижные соединения. Но их можно использовать в подвижных механизмах, элементы которых двигаются не быстрее 0,5 м/с. При большей скорости движения возникает слишком высокое трение – прямоугольные кромки уплотнителя быстро изнашиваются. Такие уплотнения тоже маркируются тремя числами (диаметр штока, цилиндра, высота кольца). Чаще всего их монтируют во фланцевые соединения трубопроводов для герметизации.
Кольца Х-образного сечения отлично противостоят скручиванию, поэтому используются в подвижных соединениях. Но пока они распространены меньше, чем уплотнители с круглым сечением.
Где и зачем используют уплотнительные резиновые кольца?
Где и зачем используют уплотнительные резиновые кольца?
Что такое уплотнительные резиновые кольца?
Существует несколько принципов классификации уплотнителей. Обычно они разделяются в зависимости от материала: резиновые, силиконовые, каучуковые. Резиновые заготовки являются универсальными. Они в равной степени подходят как для канализации, так и для питьевого водоснабжения. Силиконовые кольца стоят намного дороже, что объясняется сферой их применения. В отличие от резины или каучука, силиконовые изделия рекомендуются к герметизации в системах бытовых водоснабжения, предназначенных для человека. Они никак не влияют на качество питьевой воды, ее уровень жесткости и т.д. Каучуковые образцы очень дешевы, но не подходят для обслуживания в машиностроении, так как подвержены разрушению при контакте с веществами, содержащими в себе производные от нефтепродуктов.
Также уплотнители классифицируются в зависимости от формы: на каждую сферу ориентированы свои виды изделий. Бывают кольца: круглые; квадратные; манжеты; плоские; специальные. Круглые кольца – это уплотнители для труб водоснабжения. В отличие от манжеты или плоских колец, эти образцы универсальны, их без труда монтируют на трубы любых размеров в зависимости от диаметра кольца. Под квадратными кольцами подразумевают тип сечения уплотнителя. Прямоугольная и квадратная форма применяется на фланцах, где прорезанные под уплотнитель канавки подходят форме уплотнителя. Манжета – это уплотнитель нового образца. Она являет собой литую резиновую насадку произвольной формы. Ширина манжеты иногда доходит до нескольких сантиметров, на внешней ее части формируется расширение, охватывающее грани труб.
Достоинства использования уплотнительных колец
Кольца уплотнительные из резины имеют целый ряд достоинств:
Где и зачем используют уплотнительные резиновые кольца?
Что такое уплотнительные резиновые кольца?
Существует несколько принципов классификации уплотнителей. Обычно они разделяются в зависимости от материала: резиновые, силиконовые, каучуковые. Резиновые заготовки являются универсальными. Они в равной степени подходят как для канализации, так и для питьевого водоснабжения. Силиконовые кольца стоят намного дороже, что объясняется сферой их применения. В отличие от резины или каучука, силиконовые изделия рекомендуются к герметизации в системах бытовых водоснабжения, предназначенных для человека. Они никак не влияют на качество питьевой воды, ее уровень жесткости и т.д. Каучуковые образцы очень дешевы, но не подходят для обслуживания в машиностроении, так как подвержены разрушению при контакте с веществами, содержащими в себе производные от нефтепродуктов.
Также уплотнители классифицируются в зависимости от формы: на каждую сферу ориентированы свои виды изделий. Бывают кольца: круглые; квадратные; манжеты; плоские; специальные. Круглые кольца – это уплотнители для труб водоснабжения. В отличие от манжеты или плоских колец, эти образцы универсальны, их без труда монтируют на трубы любых размеров в зависимости от диаметра кольца. Под квадратными кольцами подразумевают тип сечения уплотнителя. Прямоугольная и квадратная форма применяется на фланцах, где прорезанные под уплотнитель канавки подходят форме уплотнителя. Манжета – это уплотнитель нового образца. Она являет собой литую резиновую насадку произвольной формы. Ширина манжеты иногда доходит до нескольких сантиметров, на внешней ее части формируется расширение, охватывающее грани труб.
Достоинства использования уплотнительных колец
Кольца уплотнительные из резины имеют целый ряд достоинств: