Perusterotukset staattisten ja dynaamisten tiivistysten O-renkaissa

Sama O-renkaat suunnittelua ei voida suoraan soveltaa sekä staattisiin että dynaamisiin tiivisteisiin – perustavanlaatuinen syy tähän on se, että staattinen tiiviste tarvitsee pääasiassa ratkaista ongelman "purista riittävästi, tiivitse hyvin"; dynaaminen tiiviste puolestaan täytyy samanaikaisesti ratkaista ongelmat "tiivitse hyvin, liiku hyvin, älä kulu liikaa, älä aiheuta liian suurta liikumisvastusta, ja käynnistysvastus on hyväksyttävällä tasolla."

O-rengas perustuu tiivistykseen pääasiassa esipuristukseen ja väliaineen paineesta aiheutuvaan kosketuspaineeseen.

Staattisissa tiivisteissä O-renkaan asennus ei juurikaan liiku suhteessa metalliin; suurempi puristusvaraa, karkeampi pinta ja löysemmät mitalliset toleranssit ovat yleensä hyväksyttäviä. Dynaamisissa tiivisteissä O-rengas liukuu toistuvasti tai pyörii akselin, putken tai pistokkeen pinnalla, joten tiivistysosan suunnittelussa on lisäksi otettava huomioon liikemäärä, kitka, voitelukalvo, kulumisaste, lämmönmuodostus, käynnistysvastus, varaosien väli- ja puristumisilmiöt sekä pinnankarkeus. Parker radiaalitiivistysmuotoisen suunnittelun materiaali erottaa selkeästi staattiset ja dynaamiset radiaalitiivit: staattisessa tiivisteessä ei ole suhteellista liikettä, kun taas dynaaminen tiiviste tai vaihtosuuntainen tiiviste kokee pyörähdys- tai vaihtosuuntaista liikettä; staattinen tiiviste yleensä sietää suurempia välejä ja karkeampia pintoja.

1. Pintatiivisteet: keskitytään aksiaaliseen puristukseen ja liittimen sulkuvoimaan

Tyyppiset skenaariot: liittimet, päätykannet, venttiilikannet, pumpunkannet, tarkastuskannet, kotelojen päätytahkot.

Tiivistysmuoto: o-renkaan sijainti on päätytahkon urassa, ja sitä puristetaan aksiaalisesti kahden vastakkaisen tason välillä.

Pintatiivisteen suunnittelun ensisijaiset tavoitteet ovat:

Riittävä aksiaalinen puristus

O-renkaan on puristuttava tietyn verran päätytahkon avulla, jotta muodostuisi alustava kosketuspaine. Kun media-aika vaikuttaa, O-rengas siirtyy lisäksi matalapaineiselle puolelle, mikä vahvistaa tiivistystä.

Sopiva uran täyttösuhte

Uurit ei voi täyttää O-renkasta kokonaan. Kumilla on lämpölaajenemista ja väliaineen aiheuttamaa turpoamista, joten uuriin on varattava muodonmuutostilaa; muuten voi esiintyä liiallista puristusta, leikkausvaurioita, puristumista tai vaikeaa asennusta.

Puristusmuodonmuutoksen hallinta

Pituudeltaan pitkien tasopintojen staattisten tiivistysten pääasiallinen vikaantumismuoto on kumin ikääntyminen, puristusmuodonmuutos tai väliaineen aiheuttama korroosio – ei liukuvaa kulumista.

Liitoslevyn jäykkyys ja tasaisuus

Jos ruuvijärjestelmä, liitoslevyn jäykkyys tai tasaisuus eivät ole riittäviä, epätasainen paikallinen puristus voi aiheuttaa paikallisesti vuotoja.

Kasvotyypin staattisissa tiivistöissä O-rengas kokee kitkan vain lyhyen aikaa asennuksen aikana, eikä sitä yleensä liikuteta käytön aikana. Siksi staattisen tiivistämisen luotettavuuden varmistamiseksi kasvotyypin staattisia tiivistimiä suunniteltaessa käytetään yleensä suhteellisen korkeaa puristussuhdetta. Angst+Pfisterin O-renkaiden tekninen materiaali huomauttaa myös, että staattisessa tilanteessa O-renkaan puristus voi olla suurempi kuin dynaamisessa tilanteessa, koska jatkuvaa liukupinnan kitkaa ja kulumista ei tarvitse ottaa huomioon – jopa pehmeämpää materiaalia voidaan käyttää, jos kosketuspinta on karkeampi tai hieman vaurioitunut.

Miksi sitä ei voida käyttää suoraan dynaamisiin tiivistimiin

Kasvotyypin staattisen tiivistimen suunnitteluperiaate on "tiukkuus". Jos tätä korkeaa puristusta ja korkeaa kosketuspainetta korostavaa suunnitteluperiaatetta sovelletaan toistuvasti pyörivään tai vaihtosuuntaiseen dynaamiseen tiivistimeen, kitkavoima, käynnistysvastus ja kitkasta aiheutuva lämpö lisääntyvät merkittävästi, mikä johtaa O-renkaan pinnan kulumaan, naarmuihin, palovarjoihin, tarttumiseen tai jopa akseliin tarttumiseen.

2. Säteelliset staattiset tiivisteet: keskitytään säteelliseen ylitysmäärään, asennusvaurioihin ja säteelliseen puristumiseen

Tyyppiset skenaariot: tulppa/reikäsovitus, venttiilisauvansovitus, putkiliitokset, staattiset työntimet, staattiset kotelot, ulkohalkaisijan suuntaiset staattiset tiivisteet.

Tiivistysmuoto: o-renkaan puristus tapahtuu säteittäin sisä- ja ulkokehän välillä, ja tiivistys suuntautuu säteittäin.

Säteellisten staattisten tiivisteiden ja pinnallisesti staattisten tiivisteiden ero on se, että pinnallisesti staattiset tiivisteet puristuvat aksiaalisesti ylä-alasuunnassa, kun taas säteelliset staattiset tiivisteet puristuvat säteittäin sisähalkaisijan ja ulkohalkaisijan välillä. Parkerin säteellisiä staattisia tiivisteitä koskevat materiaalihuomautukset toteavat, että säteellisen tiivisteen puristus vaikuttaa O-renkaan sisähalkaisijan ja ulkohalkaisijan suuntaan, kun taas pinnallisen tiivisteen puristus vaikuttaa päätasossa ylä-alasuunnassa.

Säteellisen staattisen tiivisteen tärkeimmät suunnittelutavoitteet ovat:

Säteellisen puristuksen säätäminen

Liian pieni puristus aiheuttaa vuotamista; liian suuri puristus vaikeuttaa asennusta, aiheuttaa liiallista jännitystä tai nopeuttaa puristusmuodon muuttumista.

Venytysnopeuden tai puristusnopeuden säätäminen

Kun O-renkaan asennetaan akselin ympärille, se saattaa venyä; kun sen asennetaan piiloon, se saattaa puristua. Liiallinen venytys tekee poikkileikkauksesta ohuemman, ja todellinen puristusmäärä pienenee; liiallinen puristus voi aiheuttaa taipumista tai asennuksen aikana leikkausvaurioita.

Vältä asennuksen aikana syntyviä leikkausvaurioita

Vaikka säteellinen staattinen tiivistys ei liiku asennuksen jälkeen, sen on usein kuljettava asennuksen aikana kärkien, kierrekierteiden, piilojen ja terävien reunojen yli. Käytännön vioittumiset, jotka yleisesti esiintyvät huoltokohteissa, johtuvat usein siitä, että tiivistys on naarmuuntunut, kiertynyt tai purettu asennuksen aikana, eikä siitä, että suunnittelussa määritetty puristus ei ole riittävä.

Ota huomioon paineen aiheuttama ulosvirtausväli

Korkeassa paineessa O-rengas saattaa puristua ulos vastakkaisen pinnan välistä. Harkitse tukirenkaan käyttöä, kun paine on korkea, väli on suuri, lämpötila korkea tai kumimateriaalin kovuus alhainen.

Säteellinen staattinen tiiviste kuuluu edelleen staattisten tiivisteen luokkaan. Se kestää suurempaa välistä ja karkeampaa pintaa kuin dynaaminen tiiviste, koska jatkuvaa liukumista ei tapahdu — mutta tämä ei tarkoita, että säteellisen staattisen tiivisteen suunnittelussa ei olisi lainkaan tarkistusvaatimuksia; staattinen suunnittelu takaa vain "tiivisteen toiminnan paikallaan olevassa tilassa", eikä se tarkista, ovatko kitka, kulumisominaisuudet, voitelu ja lähtövastus toistuvassa dynaamisessa liikkeessä hyväksyttäviä.

Miksi sitä ei voida käyttää suoraan vaihteleviin dynaamisiin tiivisteisiin

Staattisen tukin/reikätiivisteen ja vaihtelevan pistemerkki on täysin erilainen. Staattinen tukipiste/reikä vaatii ainoastaan tiukkuuden estämiseen; liukupistonsinetti sen sijaan on kestänyttävä jokaista takaisin- ja eteenpäin liikkuvaa liikettä. Radiaalisen staattisen sinetin uraan asennettavan sinetin puristussuhde on yleensä korkeampi, mikä johtaa suoraan kitkavääntömomenttiin ja lämmön muodostumiseen pyörivässä akselissa; liukupistonsinetissä tämä voi tarkoittaa: lyhyellä aikavälillä ei vuoda, mutta käytön aikana lämpenee, O-rengas palaa ja pinnat tarttuvat toisiinsa – lopulta muodostuen vakavammaksi vuodoksi.

3. Liukupistonsinetit: keskitytään nopeuteen, kitkaan, voitelukalvoon, kulumiseen ja käynnistysvastukseen

Tyyppiset skenaariot: hydrauliikkasylinterien pistoneihin, pneumatiikkasylinterien pistoneihin, venttiilisauvan liukuliikkeeseen, työntimiin ja pistonsauvasinetteihin.

Tiivistysmuoto: o-rengas toimii pistonsinetinä tai sauvasinettinä ja liukuu suoraviivaisesti takaisin- ja eteenpäin liikkuen putken sisäpinnalla tai sauvan pinnalla.

Liukupistonsinetti kuuluu tyypillisiin dynaamisiin sinetteihin. Sitä ei voida arvioida pelkästään kysymykseen "kestääkö se painetta" – on myös otettava huomioon seuraavat asiat:

1. Nopeus määrittää kitkakuumenemisen ja voitelutilan

Mitä korkeampi on takaisinpyörivä nopeus, sitä suurempi on yksikköaikainen kitkateho ja sitä selvemmin O-renkaan lämpötila nousee. Liian korkea nopeus voi aiheuttaa lämpöikäntymistä, kovettumista, halkeamia tai palamista kumipinnalla. Liian alhainen nopeus puolestaan voi vaikeuttaa vakaa voitelukalvon muodostumista, mikä johtaa kuivakitkaan ja liukumiseen.

Parkerin O-renkaan käsikirja huomauttaa, että dynaamisen tiivisteen kitka riippuu monista tekijöistä, mukaan lukien tiivistysgeometria, esikuormitus, materiaalin kovuus, kuivan/märkän kitkakertoimen arvo, voitelukalvon muodostuminen, väliaineen viskositeetti, käyttöpaine, liukumisnopeus sekä vastapinnan materiaali ja karkeus.

2. Puristusmäärän on oltava pienempi kuin staattisen tiivisteen tapauksessa

Dynaamisen tiivisteen puristusmäärä ei voi olla yksinkertaisesti sama kuin staattisen tiivisteen. Mitä suurempi puristusmäärä on, sitä korkeampi on kosketuspaine, sitä suurempi kitka ja sitä korkeampi käynnistysvastus sekä kulumisnopeus. Angst+Pfisterin materiaali viittaa myös selvästi siihen, että dynaamisessa käytössä O-renkaan poikkileikkauksen muodonmuutos tulisi olla pienempi kuin staattisessa käytössä, jotta kitkaa, kulumista ja lämpötilan nousua voidaan vähentää; dynaamisen tiivisteen kosketuspinnan tulee myös olla sileämpi, jotta kuluminen voidaan hallita.

Tämä on juuri sitä, mihin huoltokohteet usein törmäävät: "samaa kokoa olevan O-renkaan vaihtaminen – aluksi vuoto ei esiinny, mutta käyttö hidastuu, lämpötila nousee, työntövoima on riittämätön ja vuoto alkaa uudelleen muutaman päivän kuluttua." Syy ei yleensä ole siinä, että koko poikkeaa yhdellä luokalla, vaan siinä, että staattisen tiivisteen suunnitteluperiaatteita on sovellettu dynaamiseen tiivistyspaikkaan: puristusmäärä on liian suuri, materiaalin kitkakerroin liian korkea ja voitelu riittämätöntä tai ura ei sovellu dynaamiseen käyttöön.

3. Voitelukalvo ei ole valinnainen

Pistonin vaakasuora tiivistysvaatii erityisen ohuen voitelukalvon säilyttämistä tiivistyspinnalla. Jos voitelukalvo on liian ohut, O-renkaan materiaali koskettaa suoraan metallipintaa, ja kulumisnopeus kasvaa jyrkästi; jos voitelukalvo on liian paksu, se voi ilmetä ulkoisena vuotona tai sisäisenä vuotona. Parkerin materiaali mainitsee myös, että voitelukalvo raapautuu pois ja toiminta muuttuu haurasta, riittämätön voitelukalvon paksuus voi aiheuttaa epätoivottavaa vuotoa, joten dynaaminen tiivistys vaatii tasapainoa kitkan ja vuodon välillä.

Hydrauliikan vaakasuorat tiivistykset erityisesti eivät saa pyrkiä "täydelliseen öljytömyyteen". Dichtomatikin O-renkaan materiaali huomauttaa, että dynaamiset hydrauliikkitiivistykset, joissa esiintyy lievää mikrovuotoa, edistävät itse asiassa voitelukalvon muodostumista, mikä alentaa kitkaa ja kulumista.

4. Käynnistysvastus vaikuttaa laitteiden liikkeeseen

Dynaaminen tiiviste on kyettävä erottamaan käynnistyskitka liikkeen alussa ja liikkeen aikainen dynaaminen kitka. Parkerin käsikirja huomauttaa, että dynaamisissa sovelluksissa on voitettava sekä staattinen kitka liikkeen alussa että dynaaminen kitka liikkeen aikana; käsikirja korostaa, että käynnistysvaiheen staattinen kitka on erityisen tärkeä palauttavissa ja sylinterisovelluksissa; käsikirja mainitsee myös, että elastomeeritiivisteiden staattinen irrotuskitka on yleensä huomattavasti suurempi kuin dynaaminen kitka.

Tämä on erinomainen tärkeää laitteiston huoltohenkilökunnalle. Liiallinen irrotusvastus voi aiheuttaa seuraavia ongelmia: pieni sylinteri ei liiku tai palautu hitaasti; pneumatiikkasylinteri ei toimi alhaisella paineella; hydraulisylinteri hyyppii tai värähtelee; servojärjestelmä tai suhteellisuusjärjestelmä ei pysy vakaina sijainnissaan; moottorin, pumpun ja ilmanlähteen kuorma kasvaa; vaikeuksia ensimmäisessä liikkeessä pitkän tauon jälkeen.

5. Palauttavat tiivisteet ovat alttiimpia kulumiselle, kiertymiselle ja puristumiselle

Kun männän liike on vaihtuvaa, O-renkaan pinnalla voi esiintyä seuraavia ilmiöitä: litistynyt liukupinta; pinnan irtoaminen tai irtoilu; kierretyyn muodonmuutokseen johtuva vaurio; korkeapaineisen reunan purenta; puristumisvaurio leikkausreunassa; öljyn aiheuttama kuumennusvaurio; saastumishiukkasten aiheuttama kuluminen.

Dynaamisissa olosuhteissa välys, painepiikit ja nopeus vaikuttavat yhtä aikaa, mikä tekee O-renkaasta helpommin alttiin siihen, että se joutuu välykseen. Angst+Pfisterin materiaalinoteissa mainitaan dynaamiset sovellukset, ja koska välys ja korkeapaine vaikuttavat merkittävästi, nesteen yhteensopivuutta, voitelun yhteensopivuutta sekä kitkan aiheuttamaa lämmönmuodostusta ja saastumisen vaikutuksia on tarkistettava säännöllisesti.

Miksi sitä ei voida suoraan mallintaa staattisen tiivisteen suunnittelun perusteella

Männän vaihtuvan liikkeen tiiviste ei ole "mitä tiukemmin O-renkaan puristaa, sitä luotettavampi se on." Liian tiukka puristus voi sen sijaan aiheuttaa nopeamman vaurioitumisen. Oikea suunnittelu vaatii tiivistysvoiman, kitkavoiman, käynnistysvastuksen, voitelukalvon ja käyttöiän tasapainottamista.

4. Akselin pyörivät tiivisteet: Korkein riski siitä, että O-renkaata käytetään suoraan pyörivänä tiivisteena

Tyyppiset skenaariot: alhaisen nopeuden pyörivät akselit, pyörivät venttiilit, pyörivät liitokset, alhaisen nopeuden säätöakselit, lyhyen käyttöajan pyörivät mekanismit.

Tiivistysmuoto: o-renkaan ja pyörivän akselin tai pyörivän reiän välillä vaikuttaa jatkuvaa kehän suuntaista kitkaa.

Pistokepyörivän tiivisteen verrattuna akselin pyörivä tiiviste aiheuttaa vielä suuremman riskin, koska pyörivä liike ei tunne selkeää "liikkeen päätepistettä" – kosketusalue joutuu jatkuvasti kitkamaan pitkän ajan ajan, ja lämpö keskittyy samalle tiivistysalueelle; jos voitelu on huono tai nopeus korkea, O-rengas palaa, kovettuu, kuluu, tarttuu tai muodostaa pysyvän muodonmuutoksen erityisen helposti.

Erikoisnäkökohtia, jotka on otettava huomioon pyörivän O-renkaan suunnittelussa:

Kehän suuntainen nopeus

Mitä suurempi akselin halkaisija ja mitä nopeammin se pyörii, sitä suurempi on lineaarinen nopeus ja sitä enemmän kitkalämpöä syntyy. Riittää vain tarkastella kierroslukua – akselin pinnan lineaarinen nopeus on laskettava.

Pieni puristusmäärä

Pyörivä tiiviste vaatii yleensä pienempää puristusta kuin staattinen tiiviste. Parkerin pyörivän O-renkaan urakartta osoittaa, että eri poikkileikkauksilla on merkittävästi erilaiset suositellut puristusarvot pyörivissä käyttöolosuhteissa; esimerkiksi joissakin määrittelytauluissa annetaan 0–11 % tai pienempiä arvoja.

Voiteluaineen syöttöpaikka

Pyörivän tiivisteen tulisi pyrkiä pitämään voiteluaine läheisyydessä tiivistyskosketusaluetta, jotta kuiva kitka voidaan välttää; Parkerin pyörivän O-renkaan urakartta huomauttaa myös erityisesti, että tiivistys tulisi sijoittaa mahdollisimman lähelle voiteluainetta.

Akselin taipuma, epäkeskisyys ja pinnan laatu

Akselin pyöreysvirhe, epäkeskisyys, karkeus, kovuus ja koneistusviivat vaikuttavat kaikki öljykalvon vakauden säilymiseen; liiallinen kiillotus tai virheelliset koneistusviivat voivat myös hajottaa voitelukalvon.

Sentrifugaalivoima ja uran sijainti

Parkerin pyörivän O-renkaan materiaalinoteeraukset mainitsevat, että sentrifugaalivoiman vaikutuksesta ura ei saa sijaita akselilla.

Materiaalin ja rakenteen valinta

Korkealla nopeudella tai jatkuvassa pyörimisessä yleiset kumiset O-renkaat eivät usein ole parhaat ensisijaiset tiivistykset. Harkitse erityisiä pyörivän akselin suu- eli lip-tiivistimiä, PTFE-suutti-tiivistimiä, mekaanisia tiivistimiä, yhdistelmiä tiivistimiä tai käytä O-renkasta ainoastaan joustavana kuormitusosana.

Miksi sitä ei voida mallintaa säteellisen staattisen tiivistyksen suunnittelun mukaan

Staattisen säteellisen tiivistyksen uraan voidaan antaa suurempi säteellinen puristusmäärä, joka pyörivällä akselilla muuttuu suoraan kitkamomentiksi ja lämmöntuotannoksi. Tämän seurauksena voi olla: tiivistys ei vuoda lyhyellä aikavälillä, mutta lämpenee voimakkaasti, O-rengas palaa ja pinnalle muodostuu naarmuja, mikä lopulta johtaa vakavampaan vuotamiseen.

Neljän tiivistystyypin tekninen vertailu

Miksi samaa suunnittelua ei voida käyttää suoraan uudelleen

1. Staattisen tiivisteen "korkea puristus" muuttuu dynaamisen tiivisteen "korkeaksi kitkalliseksi lähteeksi"

Staattisissa tiivisteissä puristusmäärän nostaminen parantaa yleensä alustavaa tiivistystä. Dynaamisissa tiivisteissä puristusmäärän nostaminen lisää kuitenkin suoraan kosketuspainetta, mikä lisää kitkaa, lämmönmuodostusta, käynnistysvastusta ja kulumista. Angst+Pfisterin materiaali toteaa selvästi, että dynaamisissa sovelluksissa poikkileikkauksen muodonmuutosta tulisi pienentää kitkan, kulumisen ja lämpötilan nousun vähentämiseksi.

2. Staattisen tiivisteen pinnan olemassaolo ei tarkoita, että dynaamisen tiivisteen pinta olisi riittävä

Staattisen tiivistealueen pinnan tarvitsee olla pitkäaikaisesti kosketuksissa — sen ei tarvitse liukua pitkäaikaisesti. Karkeus, koneistusjäljet ja puhtaus vaikuttavat tiivisteelle kestoon. Staattiselle tiivisteelle hyväksyttävä pinnankarkeus voi kuluttaa O-renkaan nopeasti dynaamisessa tiivistekäytössä.

3. Dynaamiset tiivisteet vaativat voitelukalvon, staattiset tiivisteet eivät yleensä tarvitse sitä

Staattiset tiivisteet pyrkivät tiukkaan, läheiseen kosketukseen. Dynaaminen tiiviste taas täytyy säilyttää sopiva voitelukalvo — ilman öljykalvoa se palaa; liian paksu öljykalvo saattaa aiheuttaa vuotoja. "Täysin ei vuota" -tavoitteellinen ajattelutapa, joka soveltuu staattisiin tiivisteisiin, voi dynaamisessa tiivistekäytössä (esim. vaihtelevassa tai pyörivässä tiivistekäytössä) johtaa kuivaan tiivistepintaan, korkeampaan kitkaan ja lyhyempään käyttöikään.

4. Dynaamisilla tiivisteillä on käynnistysvastus, staattisilla tiivisteillä tätä ominaisuutta ei ole

Staattisella tiivistekkeellä ei ole liikettä – ei tarvita huolehtia irtoamisvastuksesta. Dynaaminen tiivistekki vaatii huomiota irtoamisvastukseen, eli vastukseen, joka on voitettava ensimmäisessä liikkeessä pysäytysten jälkeen. Liiallinen käynnistysvastus voi aiheuttaa pienimuotoisen sylinterin liikkumattomuuden, hydraulisylinterin hitaan liukumisen, venttiilin varren lukkiutumisen tai servovasteen viivästymisen. Parkerin käsikirja huomauttaa, että elastomeeristen staattisten tiivistekkeiden irtoamisvastus on yleensä huomattavasti suurempi kuin niiden dynaaminen vastus ja että se riippuu pysäytysajasta, materiaalista, geometriasta ja pinnan tilasta.

5. Dynaamisilla tiivistekkeillä on kulumisikä, staattiset tiivistekkit vanhenevat pääasiassa

Kiinteän tiivisteiden käyttöikä määräytyy pääasiassa puristusmuodonmuutoksesta, lämpötilasta, väliaineesta, otsonista, ikääntymisestä ja asennustilasta. Liikkuvien tiivisteiden käyttöikää arvioidessa on lisäksi otettava huomioon liukumismatka, nopeus, paine, voitelu, epäpuhtauksia sisältävät hiukkaset ja kitkasta aiheutuva lämpö. Toisin sanoen liikkuvien tiivisteiden käyttöikää ei arvioida kysymykseen "vuotaaako se asennuksen jälkeen", vaan kysymykseen "kuinka monta käyntikierrosta, kuinka monta tuntia lepoa ja edelleen ei vuoda tai kitka on alhainen".

6. Pyörivän tiivisteiden käyttöikää arvioitaessa on lisäksi otettava huomioon lineaarinen nopeus ja keskipakovoima

Akselin pyörimisvuotetta ei voida suunnitella yksinkertaisesti käyttämällä säteittäistä staattista tiivistysuraa. Pyörimisen aikana O-renkaan pinnalla vaikuttaa jatkuva kehän suuntainen kitka; lineaarinen nopeus, akselin epäkeskisyys, keskipakovoima ja voiteluaineen tarve vaikuttavat kaikki tiivistimen käyttöikään. Parkerin pyörivän O-renkaan materiaalimäärittelyissä nopeus, paine, puristusmäärä ja uran sijainti asettavat kaikki erityisiä vaatimuksia, mikä osoittaa, että pyörivän tiivistimen suunnittelussa ei voida suoraan käyttää yleistä staattista säteittäistä uraa.

Huollon ja valinnan arviointimenetelmä

Kun ongelmaa selvitetään paikan päällä, älä ensimmäiseksi kysy: "Kuinka suuri tämä O-rengas on" — kysy ensin:

Onko kokoonpanon jälkeen mitään suhteellista liikettä?

Jos liikettä ei ole, kyseessä voi olla vain staattinen tiivistys; jos liike on palautuva, pyörivä tai heilahteleva, on noudatettava dynaamisen tiivistyksen suunnitteluperiaatteita.

Toiseksi, minkä tyyppistä liikettä on kyseessä?

Palauttavat tiivisteet ja pyörivät tiivisteet eivät kuulu samaan luokkaan. Palauttava tiiviste vaatii huomiota iskun pituuteen, taajuuteen, nopeuteen, käynnistysvastukseen ja voitelukalvoon; pyörivä tiiviste vaatii huomiota lineaariseen nopeuteen, akselin epäkeskisyyteen, kitkasta aiheutuvaan lämpöön, vääntömomenttiin ja voiteluaineen tarjoamiseen.

Kolmanneksi, onko voitelua riittävästi?

Onko hydrauliöljy, voiteluöljy, sumu vai itse media kykenevä muodostamaan vakaa voitelukalvo. Ilma, kuivat olosuhteet, pesuaineet ja pölyiset ympäristöt ovat erityisen alttiita voitelukalvon puutteelle.

Neljänneksi, onko ura suunniteltu dynaamisen tiivisteen standardin mukaisesti?

Tarkista puristusmäärä, uran leveys, uran täyttöaste, kärkikulma, pinnan karkeus, varaväli, käytetäänkö tukirenkaata ja asennusreitti. Älä korvaa tiivistettä pelkästään sisähalkaisijan ja poikkileikkauksen perusteella.

Viidenneksi, sopiiko materiaali dynaamiseen kulumiseen?

Kiinteät tiivisteet edellyttävät erityisesti väliaineen yhteensopivuutta ja puristusmuodonmuutosta; liikkuvat tiivisteet vaativat myös kulumisvastusta, kitkakerrointa, alhaisen lämpötilan joustavuutta, kuumuuden kestävyyttä ja voiteluaineen yhteensopivuutta.

Kuudes: Mihin vian jälki viittaa?

Jos O-renkaan pinta on kulunut tasaiseksi, kiiltäväksi, särkynyt jauheeksi, kovettunut, palanut, kieroutunut spiraalimaisesti tai sillä on osittaisia purentajälkiä – ongelmaa ei yleensä voida ratkaista vaihtamalla toinen samankokoinen O-rengas – tiivistesuunnittelu itsessään on virheellinen.

Asiakkaalle suositeltava valinta

Kiinteän tiivisteen O-rengas ja liikkuvan tiivisteen O-rengas voivat näyttää täysin identtisiltä, mutta suunnittelulogiikka eroaa toisistaan.

Pintatiivisteet voivat keskittyä puristusmäärään, liitoslevyn jäykkyyteen, uran tilavuuteen, väliaineeseen ja lämpötilaan.

Säteittäiset kiinteät tiivisteet voivat keskittyä säteelliseen ylimäärään, asennusviistoon, puristumisvapaaseen tilaan ja tukirenkaaseen.

Liukupistontiivisteet täytyy lisäksi tarkistaa nopeus, kitka, voitelu, kulumisaste, käynnistysvastus ja painepiikki.

Akselin pyörivät tiivistykset täytyy lisäksi tarkistaa lineaarinen nopeus, vääntömomentti, kitkasta aiheutuva lämpö, voitelun saanti, akselin epäkeskisyys ja uran sijainti; yleensä ei suositella jatkuvaa korkean nopeuden pyörimistä käyttämällä yleistä O-renkasta päätiivistimenä.

Yleisin virhe insinööritöissä on: nähdä sama mittojen ja olettaa niiden vaihdettavaksi; havaita staattinen vuoto ja olettaa suunnittelun olevan hyväksytty.

Oikea arviointi on: staattinen tiistiys tarkastellaan kysymyksestä »pysyykö tiivistys tiukkana pitkään puristuksen jälkeen«; dynaaminen tiistiys tarkastellaan kysymyksestä »pysyykö tiivistys tiukkana ja toimiiko se sujuvasti pitkään nopeuden, paineen, voitelun ja kulumisen vaikutuksesta.«