1. Secinājums

O-rings parasti minētās „70 grādi, 80 grādi, 90 grādi” parasti attiecas uz 70 Shore A, 80 Shore A un 90 Shore A, t.i. gumijas cietību. Jo augstāka ir vērtība, jo cieta ir materiāla struktūra un jo lielāka ir pretestība izspiešanai; taču vienlaikus palielinās montāžas spēks, samazinās elastīgās pielāgošanās spēja un pasliktinās atsituma īpašības zemās temperatūrās. Tāpēc O gredzena cietība nav jo augstāka, jo labāka.

Vispārējā inženieru izvēles loģika ir:

70A: noklusējuma prioritāte. Piemērots lielākajai daļai statisku blīvējumu, parastiem eļļas, ūdens, pneimatisko un vispārējiem apkopēs izmantojamajiem risinājumiem. 70A priekšrocība ir salīdzinoši līdzsvarota kombinācija no elastības, montāžas viegluma, blīvējuma virsmas pielāgošanās spējas un vispārējas piemērotības.

80A: vidējs kompromiss. Ja 70A apstākļos spiediena ietekmē ir redzama neliela izspiešanās risks (piemēram, rievā ir pārāk liels atstarpe vai mazliet notrupināti malas), bet vienlaikus nevēlaties pārmērīgi lielo montāžas spēku, berzi un zemās temperatūrās sliktāko atsituma īpašību, ko nodrošina 90A, var apsvērt 80A izmantošanu.

90A: prioritāte izspiešanai pretošanā. Piemērots augstspiediena, lielas izspiešanas spraugas, hidrauliskām sistēmām vai apstākļiem, kuros iepriekš ir notikuši zobu veidošanās / izspiešana / nokodīšana, taču 90A nevajadzētu vienkārši uzskatīt par „uzlabotu”, jo tas ir stingrāks prasības pret rievu, fasējumu, montāžas eļļošanu un zemtemperatūras sākotnējo blīvēšanu.

Shore A ir iedziļinājuma cietības testēšanas sistēma; ASTM D2240 skaidri norāda, ka šis tests mēra materiāla iedziļinājuma dziļumu, kad uz to iedarbojas noteiktos apstākļos, un tas pieder pie empīriskiem kontrolpierādījumiem, kuri nevar tikt vienkārši identificēti ar kādu konkrētu mehānisko īpašību. Citiem vārdiem sakot, 90A nav „30 % augstāka stiepes izturība nekā 70A” — tas ir vienkārši augstāka cietības klase.

2. 70A, 80A, 90A salīdzinājuma tabula

Šai tabulai jāpievieno viens papildu nosacījums: salīdzinājumam jānotiek vienā un tajā pašā materiālu sistēmā. NBR 70A, FKM 70A, EPDM 70A un VMQ 70A nav vienādas veiktspējas — materiāls nosaka videi izturību, temperatūras diapazonu, kompresijas atgriezeniskumu un zemtemperatūras veiktspēju; cietība ir tikai viens no parametriem šajā sistēmā.

3. Kāpēc 70A ir visbiežāk izmantotais?

70A galvenā vērtība ir „līdzsvars“.

O-ringam nevajadzīgi „spert ciešāk, lai būtu uzticamāks“ — tam nepieciešama sākotnēja kontaktspiediena radīšana pēc uzstādīšanas, ko nodrošina kompresijas deformācija, un pēc tam blīvēšana vēl vairāk pastiprinās darba vidē radošā spiediena ietekmē. Trelleborg O-ringu materiāliem ir sniegtas tipiskas ieteicamās sākotnējās kompresijas vērtības: dinamiskai lietošanai — 6–20 %, statiskai lietošanai — 15–30 %. Tas norāda, ka O-ringam vispirms jāspēj saprātīgi komprimēties, pielāgoties un atgriezties sākotnējā stāvoklī, nevis vienīgi tiekties pēc augstākas cietības.

70A priekšrocības ietver:

Vieglā montāža: Manuālā montāža, partijas montāža un apkopēs nepieciešamās detaļu nomaiņas ir ērtākas, un tās neizraisa rievu veidošanos, skrāpēšanu vai izkropļošanos, kas varētu rasties pārmērīgas cietības dēļ.

Laba elastība un pielāgojamība: Tolerantāka nelielām virsmas raupjumuma, rievas izmēru svārstību un flanča neatbilstības novirzēm.

Zemspiediena un ieslēgšanas laikā blīvēšana ir uzticamāka: Dažādos sistēmu darbības posmos — zemspiediena, ieslēgšanas un temperatūras maiņas laikā — O gredzenam bieži jāpaļaujas uz savu atgriešanos, lai saglabātu blīvēšanu; parasti 70A cietība ir priekšrocīgāka.

Salīdzinoši labāka atgriešanās spēja zemās temperatūrās: Tajā pašā materiālā, palielinoties cietībai, zemās temperatūrās elastība parasti kļūst vājāka; kad elastīgā atgriešanās spēja un kompresijas deformācija mainās tuvu stikla pārejas zonai, tas īpaši ietekmē O gredzena blīvēšanas spēju.

Tāpēc, ja nav skaidri norādītu spiediena, izspiešanas, nodiluma vai konstrukcijas ierobežojumu, parasti inženierijā 70A tiek izvēlēta kā standarta izvēles punkts.

4. Kad izvēlēties 80A?

80A ir ļoti vērtīga pārejas cietība, taču to bieži ignorē.

Piemērojams izvēloties 80A:

70A zem spiediena ir mazliet lielāks risks, ka griezuma malas izspiežas; rievas brīvais spēle ir nedaudz lielāka, bet vēl nav nepieciešams pāriet uz 90A vai atbalsta gredzena izmantošanu; sistēmas spiediens ir vidējs līdz augsts; klientu atsauksmes par 70A norāda uz „kodīšanas, knibināšanas, apdrosināšanas, izspiešanas rievas brīvajā spēlē“ kļūdu; tomēr joprojām vēlas saglabāt noteiktu montāžas atbilstību, elastīgumu un zemu atgriezeniskumu; montāža ir pārāk grūta vai dinamiskā berze ir nodilusi.

Apple Rubber dizaina vadlīnijās ir intuītīvs piemērs: 1000 psi spiedienā un kopējā diametra brīvās spēles apstākļos 0,016 collas lielumā 70 Shore A punkts diagrammā atrodas nestabilā zonā, tāpēc nepieciešama augstāka cietība, papildu atbalsta gredzens vai mazāka brīvā spēle; kamēr tajā pašā diagrammā 80 Shore A punkts atrodas pieņemamā diapazonā. Tas liecina, ka 80A nav „aizaugusi specifikācija“, bet gan ļoti praktiska inženierzinātniska kompromisa risinājums starp 70A un 90A.

5. Kad izvēlēties 90A?

90A galvenais mērķis nav „labāk noslēgt”, bet gan labāk pretdoties izspiešanai.

Spiediena ietekmē O gredzens tiek virzīts uz zemāka spiediena pusi. Ja savienojuma atstarpe ir pārāk liela vai spiediens pārāk augsts, gumija var tikt iegriezta atstarpe, veidojot iegriezumus, plaisas, sadalīšanos un, beigās, noplūdi. Apple Rubber skaidri norāda parastās metodes, kā novērst O gredzena izspiešanu spiediena ietekmē: palielināt cietību, izmantot atbalsta gredzenu, samazināt diametra atstarpi, samazināt sistēmas spiedienu.

Piemērojams 90A izvēlei:

Augstspiediena hidraulika; liels spiediena starpība; kinemātiskā palīgpari ar salīdzinoši lielu izspiešanas atstarpi; mazšķērsgriezuma O gredzens, kas iztur salīdzinoši augstu spiedienu; vietējās darbības traucējumu veids ir skaidri izspiešana, kodīšana, iegriezumi, nevis vecošanās, šķīšana vai kompresijas deformācija; rievas izmērus nevar mainīt, un atbalsta gredzens ir neērts; nepieciešams izmantot kopā ar atbalsta gredzenu, lai nodrošinātu vēl augstāku spiediena noturību.

Tomēr 90A izmaksas arī ir acīmredzamas:

Montāžas spēks ievērojami palielinās; montāžas laikā vieglāk sagriezt vai nobrāzt; nepieciešams labāks ievadu uzlaukums un smērviela; vairāk jutīgs pret rievas izmēru, virsmas raupjumu un kompresijas daudzumu; zemās temperatūras atgriešanās un sākotnējā blīvēšanas rezerve samazinās; berzes, nodiluma un siltuma rašanās risks palielinās dinamiskajā blīvēšanā.

Trelleborga materiāla norādījumos teikts, ka O-formas gredzena kompresijas daudzumu ietekmē sākotnējais spiediens, materiāls, cietība, iekšējais diametrs un šķērsgriezums, kā arī sniegta NBR 70 Shore A un NBR 90 Shore A kompresijas-slodzes deflekcijas līkne; grafiks skaidri parāda, ka jo augstāka ir cietība, jo lielāka ir nepieciešamā kompresijas slodze, t. i. jo augstāks ir montāžas spēks un kompresijas pretestība.

6. Neļaujiet vienīgi "spiedienam" noteikt cietību

Daudzi klienti jautā: "cik liels spiediens izmanto 70? cik liels spiediens izmanto 90?"

Šo jautājumu nevar atbildēt, izmantojot tikai spiedienu. O-ringa izspiešana notiek vismaz atkarībā no šādiem faktoriem: spiediens vai spiediena starpība; izspiešanas atstarpe; O-ringa šķērsgriezuma izmēri; rievas struktūra; materiālu sistēma; cietība; statiskais vai dinamiskais blīvējums; temperatūra; vai ir atbalsta gredzens; vai pastāv spiediena svārstības.

Apple Rubber materiāla dokumentācija skaidri norāda, ka O-ringa izspiešanas robeža kopumā ir atkarīga no diametrālās atstarpes spiediena ietekmē un materiāla cietības; ja spiediena un atstarpes krustpunkts atrodas neatdrošā zonā, jāpalielina cietība, jāizmanto atbalsta gredzens vai jāsamazina atstarpe.

Trelleborg vispārējais atsauces darba spiediens O-slēdziņi arī atspoguļo šo punktu: bez rezerves gredzenim, parasti statiskā lietošana ir no dažām MPa līdz aptuveni 10 MPa klases, atkarībā no materiāla, šķērsgriezuma un atvērtības; pēc rezerves gredzenim var ievērojami palielināt spiediena izturību; dinamiskajās atkārtotas lietojumprogrammā bez rezerves gred

Tātad precīzāka apgalvojums ir:

7. Ciktības izvēles process

Pirmais solis: vispirms izvēlies materiālu, tad arī cietumu

Vispirms izlemjiet mediju un temperatūru:

Minerālvielas, hidrauliskās eļļas: NBR, HNBR, FKM. Smarga ūdens, tvaika, bremžu šķidrums, polārie mediji: kopīgs EPDM. Augstas temperatūras eļļa, degviela, ķīmiski līdzekļi: kopējais FKM, FFKM. Zema temperatūra, gaisa temperatūra, daļa no īpašiem apstākļiem: var ņemt vērā VMQ, FVMQ vai NBR/FKM ar zemu temperatūru.

Trelleborg materiāls arī liecina, ka dažādu elastomeru temperatūras diapazons un elastība zemās temperatūrās ir ļoti atšķirīgas, piemēram, FVMQ, VMQ ir labāka elastība zemās temperatūrās, savukārt FKM, HNBR, NBR elastība zemās temperatūrās joprojām ir atkarīga no konkrētās formulējuma.

Nebij tik vienkārši "Man vajag 70 grādu O-ringi". Materiāls jānorāda vienlaikus.

Korekta izteiksmes piemēri: NBR 70 Shore A O-ring. FKM 75 Shore A O-ring. EPDM 70 Shore A O-ring. HNBR 90 Shore A O-ring.

Otrs solis: pārbaudiet spiedienu un ekstrūzijas izplūdi

Ja spiediens ir zems, klīrensa ir maza, stāsta slīpums, nav acīmredzama ekstrūzijas risks, prioritāte 70A.

Ja spiediens pieaug vai klīrensa platums ir lielāks, vispirms jāņem vērā:

Vai izmērs ir pareizs? Vai ekstrūzijas klīrensi var samazināt? Vai var pievienot rezerves gredzenu? Vai ir nepieciešams pārvietot no 70A uz 80A? Vai tam ir jābūt 90A?

Augstspiediena apstākļos rezerves gredzena pievienošana bieži vien ir stabiliāka nekā vienkārši cietuma paaugstināšana. Īpaši divvirziena spiedienam jāapsver rezerves gredzeni abās pusēs, lai izvairītos no izspiešanas, ko var izraisīt montāžas virziena vai spiediena virziena maiņa.

Trešais solis: aplūkot montāžas apstākļus

Ja klienta vietā tiek veikta manuālā montāža, rieva ir ar asiem malas stūriem, nav smērvielas, nepieciešams šķērsot vītņus vai caurumus, 90A risks ievērojami palielināsies.

Augsta cietuma O-formas blīves montāžas galvenie pārbaudes punkti: vai ir ievadu slīpums; vai ir noņemti metāla skaidiņi; vai ir nodrošināta montāžas smērviela; vai tā šķērsos asus malas stūrus, atslēgas vagas, vītnes vai eļļas caurumus; vai ir nepieciešama montāžas apvalks; vai tā var sagriezties, pagriezties vai pārāk izstiepties.

Trelleborg materiāls arī uzsvērt, ka pareiza rievas konstruēšana var novērst blīves bojāšanu un blīvēšanas neveiksmi; O-formas blīves montāžas vietā ir jābūt ievadu slīpumam un apļveida leņķim.

Ceturtais solis: aplūkot zemās temperatūras un ieslēgšanas laika blīvēšanu

Zemās temperatūras apstākļos cietuma izvēle ir jāveic uzmanīgāk.

Tajā pašā materiālā 90A parasti atgriežas lēnāk zemā temperatūrā. Iekārtām, kurām nepieciešama aukstā palaišana, zemspiediena palaišana, temperatūras ciklēšana, aukstā stāvēšana un atkārtota palaišana, nevajadzētu balstīt izvēli tikai uz istabas temperatūras cietumu. Nepietiekama atgriezeniskā spēja zemā temperatūrā var izraisīt nepietiekamu kontaktspiedienu, kas noved pie noplūdes aukstumā.

Zemās temperatūras izvēles prioritāšu secība ir šāda: izvēlēties materiālu vai īpašu formulējumu, kas piemērots zemām temperatūrām; nodrošināt piemērotu kompresijas apjomu; kontrolēt rievas brīvumu; nepieciešamības gadījumā veikt zemās temperatūras kompresijas deformācijas vai zemās temperatūras atgriezeniskā spēka pārbaudi.

8. Tipiskas izvēles ieteikumi

Parastais statiskais blīvējums

Flanģis, galvenā vāka, aizbāznis, vārstu korpusa statiskais blīvējums, vidējs spiediens, standarta rieva, bez acīmredzamas izspiešanas risks:

Prioritāte — 70A. Iemesls ir laba montāža, laba elastība, uzticama zemspiediena sākotnējā blīvēšana un liela iegādes universālība.

Parastā pneimatiskā

Pneimatiskās sistēmas spiediens parasti nav augsts, vairāk koncentrēts uz zemu berzi, montāžu un atgriešanos:

Prioritāte — 70A. Ja tas ir dinamisks gāzu slēdziņš , 90A bieži vien rada nevajadzīgu berzi un nodiluma risku.

Vispārējā hidrauliskā

Vidējs–zems spiediens, piemērots rievas izmērs, kontrolēts sprauga:

70A vai 80A. Ja rodas neliela izspiešana, spiediena svārstības vai malu iekodums, var paaugstināt no 70A līdz 80A vai pievienot atbalsta gredzenu.

Augstspiediena hidrauliskā

Augsts spiediens, liels spiediena starpība, ir izspiešanas sprauga:

80A, 90A vai 70A/80A + atbalsta gredzens, jāpārbauda rievas brīvais spēļu izmērs. Ja bojājuma veids ir skaidri izspiešana, 90A ir nozīme; taču, ja bojājums ir vecuma ietekmēts, pietūkums, kompresijas deformācija vai materiāla neatbilstība darba vidē, tad celt cietību līdz 90A neizlabo pamatproblēmu.

Zemtemperatūras blīvējums

Zema temperatūra, aukstā palaišana, ilgstoša zemtemperatūras stāvēšana:

Nepalieliniet cietību bez pamata. Izvēlieties priekšroku zemtemperatūras materiālam vai zemtemperatūras formulējumam; cietībai parasti vajadzētu būt ne pārāk augstai. 70A parasti ir vieglāk sasniegt uzticamu sākotnējo pielāgošanos un atgriezeniskumu nekā 90A.

Liels brīvais spēļu izmērs vai nodiluma izmērs

Ja virzulim, cilindram, vārsta kātam vai flanča savienojumam ir liels brīvais spēļu izmērs:

Cietības palielināšana ir tikai viena no metodēm. Labāka pieeja parasti ir: samazināt brīvo spēļu izmēru, optimizēt rievu, pievienot atbalsta gredzenu, un pēc tam apsvērt 80A vai 90A izmantošanu.

9. Inženiera versija — Sprieduma mantra

Var ātri novērtēt, izmantojot šo loģiku:

Nav skaidras izspiešanas riska, vispirms izmantojiet 70A.

70A rada nelielu izspiešanu vai spiediena rezerves trūkumu, izmantojiet 80A.

Augsts spiediens, liels atstarpe, skaidrs saknipuma defekts, tad izmantojiet 90A.

Zema temperatūra, zems spiediens, grūti montēt, dinamiskā zemā berze nevar tikt novērsta, mainot cietību, nevajadzētu viegli pāriet uz 90A.

Cietība nevar novērst materiālu neatbilstību, rievas kļūdu un kompresijas deformācijas problēmas.

10. Uz ko iepirkumiem jāpievērš uzmanība

Iepirkumiem nevajadzētu vienkārši pasūtīt pēc „70 grādiem” vai „90 grādiem”. Ieteicams vismaz apstiprināt šos laukus:

Materiāls: NBR, FKM, EPDM, HNBR, VMQ, FFKM utt.; Cietība: piemēram, 70 Shore A, 80 Shore A, 90 Shore A; Dimensiju standarts: GB, ISO 3601, AS568 vai nestandarta izmēri; Cietības novirze: piemēram, 70±5 Shore A, saskaņā ar uzņēmuma rasējumu vai materiāla specifikāciju; Krāsa: melna, brūna, zaļa utt., taču krāsa nevar aizvietot materiāla apstiprinājumu; Darbības apstākļi: darba vide, temperatūra, spiediens, statiskais blīvējums/dinamiskais blīvējums; Sertifikācija: RoHS, REACH, FDA, UL, WRAS, materiālu atskaites utt.; Partijas izsekojamība: COC, COA, materiāla sertifikāts, testu atskaites.

Iepirkšanas riska punkti:

Nedrīkst uzskatīt NBR 70A un FKM 70A par līdzvērtīgiem aizvietojumiem. Lai gan cietība ir vienāda, eļļas izturība, karstumizturība, ķīmiskā izturība, zemtemperatūras atgriezeniskums un cena var būt pilnīgi atšķirīgas.

Nevar pieņemt, ka 90A ir obligāti labāks tikai tāpēc, ka tas ir ciets. 90A var izraisīt montāžas grūtības, neliela spiediena noplūdi, nepietiekamu zemtemperatūras atgriezeniskumu vai pārmērīgu dinamisko berzi.

Ja klienta zīmējumā ir norādīts „70“, pārbaudiet, vai tas attiecas uz Shore A skalas vērtību. Standarta apzīmējumam jābūt „70 Shore A“ vai „70 ShA“.

Nekļūdas gadījumā ne tikai mainiet cietību. Ja rodas pietūkums, plaisas, sacietēšana vai pastāvīga deformācija, to iemesls parasti ir materiāls, temperatūra, darba vide vai kompresijas lielums, nevis cietība.

11. Kā pārdošanas speciālistiem jāatbild uz klientu biežāk uzdotajām jautājumiem?

Klients jautā: „Kāda ir atšķirība starp 70 grādiem un 90 grādiem?“

Var atbildēt šādi: 70A ir vispārīgāka lietojuma materiāls ar labāku elastību un vieglāku montāžu; tas piemērots lielākajai daļai parastajiem blīvējumiem. 90A ir ciets materiāls, kas galvenokārt labāk pretojas izspiešanai un tāpēc piemērots augstspiediena vai lielas spraugas apstākļiem. Tomēr 90A montāžas spēks ir augstāks, zemākās temperatūrās samazinās atgriešanās spēja un blīvējuma pielāgošanās virsmām, tāpēc nav pareizi uzskatīt, ka jo augstāka cietība, jo labāk. Parasti ieteicams vispirms izmantot 70A, ja nav skaidru augstspiediena noplūdes risku.

Klients jautā: „Vai augstspiedienam obligāti nepieciešami 90 grādi?“

Var atbildēt šādi: ne obligāti. Augsspiediena blīvēšanai vienlaikus jāņem vērā spiediens, rievas atstarpe, šķērsgriezuma izmēri un vai ir atbalsta gredzens; 90A ir izturīgāks pret izspiešanu, taču, ja rievas atstarpe ir pārāk liela, tikai paaugstinot cietumu, tas arī nav uzticams risinājums — parasti joprojām nepieciešams atbilstošs atbalsta gredzens vai optimizēta rieva.

Klients jautā: "Manas sākotnējās 70 grādu blīves noplūda, vai 90 grādu blīve darbosies?"

Var atbildēt šādi: vispirms jānoskaidro noplūdes cēlonis. Ja O-formas blīves mala ir izspiesta vai iekodota, var palīdzēt pāreja uz 80A vai 90A blīvi vai arī atbalsta gredzena pievienošana. Ja problēma ir saistīta ar vecuma izraisītu novecošanu, pietūkšanu, kompresijas deformāciju, plaisāšanu vai nepietiekamu atgriešanos zemā temperatūrā, pāreja uz 90A neobligāti sniegs rezultātu un pat var pasliktināt montāžu un atgriešanos.

Klients jautā: "Vai 80 grādi ir nepieciešami?"

Var atbildēt šādi: jā, 80A ir kompromiss starp 70A un 90A, piemērots nedaudz augstākam spiedienam nekā parastajiem apstākļiem; radušās bažas par izspiešanu, taču vienlaikus nav vēlams, ka 90A būtu pārāk ciets un montāžas spēks pārāk liels; bieži vien 80A ir stabilitātes ziņā labāks risinājums nekā tieša pāreja uz 90A.

12. Galīgā ieteikuma formulēšana

Parastais izvēles variants: 70 Shore A. Tas ir vairumam O gredzeniem standarta cietības pakāpe, kas ņem vērā blīvēšanas efektivitāti, elastību, montāžas vieglumu un izmaksas.

Spiediens vai izspiešanas risks paaugstināts: 80 Shore A. Tas ir kompromisa pārejas variants no vispārējas blīvēšanas uz izspiešanai pretošos blīvēšanas risinājumus.

Augsts spiediens, liels sprauga, skaidri redzama izspiešanas bojājuma iespēja: 90 Shore A. Tomēr vienlaikus jāpārbauda rieva, atbalsta gredzens, apaļošana, smērviela, zemā temperatūrā notiekošā atgriešanās un montāžas spēks.

Kopsavilkums: 70A nodrošina universālumu un līdzsvaru, 80A nodrošina kompromisu un novēršanas pasākumus, 90A nodrošina izspiešanas pretestību; jo augstāka ir cietība, jo stiprāka ir izspiešanas pretestība, taču elastība, montāža un zemās temperatūras atgriezeniskā deformācija samazinās atbilstoši.