چگونه سایز مناسب اورینگ را انتخاب کنم؟

با شناسایی کاربرد آببند (پیستون، میله یا آببند سطحی)، قطر سوراخ محفظه یا شفت و سطح مقطع مورد نیاز شروع کنید. برای آببندهای پیستونی، قطر خارجی حلقه O باید با قطر داخلی مطابقت داشته باشد - بنابراین ID = bore − 2×CS. برای آببندهای میلهای، قطر داخلی حلقه O باید با قطر داخلی میله مطابقت داشته باشد. سپس نزدیکترین قطر داخلی استاندارد را از جداول ISO 3601 انتخاب کنید. برای آببندی مطمئن، فشار 15-25% را هدف قرار دهید.

درصد فشار چیست و چرا اهمیت دارد؟

فشردگی، درصدی است که سطح مقطع اورینگ در شیار فشرده میشود. فشردگی % = (CS - ارتفاع فشرده شده)/CS × 100. برای آببندهای دینامیکی (پیستون/شاتون)، 10-20% را هدف قرار دهید. برای آببندهای استاتیکی (سطح/فلنج)، 15-30%. فشردگی خیلی کم باعث نشتی میشود؛ فشردگی خیلی زیاد باعث اصطکاک بیش از حد، گرما و سایش زودرس میشود.

تأثیر کشش بر عملکرد اورینگ چیست؟

کشش زمانی رخ میدهد که اورینگ روی قطری بزرگتر از قطر داخلی حالت آزاد خود نصب شود. کشش تا 5% برای اکثر کاربردها قابل قبول است. کشش سطح مقطع مؤثر را کاهش داده و تنش در الاستومر را افزایش میدهد. کشش بیش از حد (>5%) میتواند باعث خرابی زودرس شود، به خصوص با ترکیبات سختی مانند FKM/Viton.

چه موادی برای حلقههای اورینگ موجود است؟

مواد رایج اورینگ شامل NBR (نیتریل، 40- تا 120+ درجه سانتیگراد، مقاوم در برابر روغن)، FKM/Viton (20- تا 200+ درجه سانتیگراد، مقاوم در برابر مواد شیمیایی)، EPDM (50- تا 150+ درجه سانتیگراد، آب/بخار)، سیلیکون (60- تا 200+ درجه سانتیگراد، مناسب برای مواد غذایی) و FFKM/Kalrez (25- تا 325+ درجه سانتیگراد، مقاومت شیمیایی جهانی) است. انتخاب مواد به دما، محیط و فشار بستگی دارد.

چه زمانی به حلقههای پشتیبان نیاز است؟

حلقههای پشتیبان (حلقههای ضد اکستروژن) زمانی مورد نیاز هستند که فشار از مقاومت اکستروژن حلقه O-ring بیشتر شود - معمولاً بالای 3.5 مگاپاسکال (500 psi) برای آببندهای استاتیک یا 7 مگاپاسکال (1000 psi) برای آببندهای دینامیک، بسته به سختی و فاصله. از یک حلقه پشتیبان در سمت کم فشار یا از دو حلقه برای فشار دو جهته استفاده کنید. جنس معمولاً PTFE یا پلیآمید است.

ابزار مهندسی رایگان

انتخاب اندازه اورینگ

اندازه استاندارد اورینگ مناسب را طبق ISO 3601 برای کاربردهای آب‌بندی پیستون، میله یا سطحی پیدا کنید. ابعاد شیار، درصد فشردگی و میزان کشش را فوراً دریافت کنید.

ISO 3601-1 AS568 CS 1.78 – 6.99 میلی‌متر

کاربرد

مقطع عرضی CS (میلی‌متر)

قطر سوراخ / شفت (میلی‌متر)

فشردگی هدف (%)

پیش‌تنظیم‌های سریع

نتایج

اورینگ پیشنهادی

—

عمق شیار

—

عرض شیار

—

فشردگی واقعی

—

کشش / فشرده سازی

—

قطر داخلی اورینگ (استاندارد)

—

قطر خارجی حلقه اورینگ (محاسبه شده)

—

تلرانس قطر داخلی (ISO 3601)

—

مقاطع عرضی استاندارد ISO 3601

CS (میلی‌متر)	سری AS568	تلرانس CS	بازه معمول قطر داخلی	عمق شیار (20% فشردگی)	عرض شیار
1.78	-0XX	±۰.۰۸	۱–۲۵ میلی‌متر	1.42	2.50
2.62	-۱XX	±۰.۰۹	۹–۷۶ میلی‌متر	2.10	3.60
3.53	-۲XX	±۰.۱۰	۱۵–۱۳۳ میلی‌متر	2.82	4.80
5.33	-۳XX	±۰.۱۳	۱۹–۲۶۷ میلی‌متر	4.26	7.15
6.99	-۴XX	±۰.۱۵	۵۰–۲۹۲ میلی‌متر	5.59	9.40

فشردگی اورینگ

فشردگی، فشردگی قطری سطح مقطع اورینگ هنگام نصب در شیار است که باعث ایجاد تنش تماسی اولیه آب‌بند می‌شود.

آب‌بندهای دینامیکی (پیستون/میله): 10–20% فشردگی توصیه می‌شود
آب‌بندهای استاتیک (سطح/فلنج): 15–30% فشردگی توصیه می‌شود

ابعاد شیار

عرض شیار باید به اورینگ اجازه دهد تا هنگام فشرده شدن، به صورت جانبی منبسط شود، به علاوه انبساط و تورم حرارتی را نیز در خود جای دهد.

کشش و فشرده‌سازی

برای آب‌بندهای پیستون، اورینگ روی پیستون کشیده می‌شود. برای آب‌بندهای میله‌ای، در شیار سوراخ فشرده می‌شود.

حداکثر کشش: 5% (الاستومرهای استاندارد)، 3% (PTFE، ترکیبات سخت)
حداکثر فشرده سازی: 3% از قطر داخلی

مثال — آب‌بند پیستون، قطر داخلی \u00d850 میلی‌متر، ضخامت مقطع 3.53 میلی‌متر

هدف: قطر خارجی اورینگ ≈ قطر داخلی = ۵۰ میلی‌متر

قطر داخلی مورد نیاز = ۵۰ − ۲ × ۳.۵۳ = ۴۲.۹۴ میلی‌متر

نزدیک‌ترین قطر داخلی استاندارد: ۴۲.۸۶ میلی‌متر → OD = 42.86 + 2 × 3.53 = 49.92 میلی متر

عمق شیار (20% فشردگی) = 3.53 × 0.80 = ۲.۸۲ میلی‌متر

عرض شیار = ۳.۵۳ × ۱.۳۵ = ۴.۷۷ میلی‌متر

قطر پایه گودال* = 50 − 2 × 2.82 = 44.36 میلی‌متر

کشش = (44.36 − 42.86) / 42.86 × 100 ≈ 3.5% ✓ (در محدوده 5%)

*با فرض اینکه OD پیستون ≈ قطر سیلندر باشد؛ برای به‌دست‌آوردن قطر دقیق کف شیار، لقی بین پیستون و سیلندر را از OD پیستون کم کنید

⚠️ توجه: همیشه نسبت پرشدگی شیار (حجم اورینگ در برابر حجم شیار) را بررسی کنید. اورینگ باید 70–85% حجم شیار را پر کند. پرشدگی کم باعث ناپایداری می‌شود؛ پرشدگی بیش از حد از انبساط حرارتی جلوگیری می‌کند و باعث اکستروژن می‌شود.

ℹ️ نکته: برای فشارهای بالاتر از ۳.۵ مگاپاسکال (استاتیک) یا ۷ مگاپاسکال (دینامیک)، یک حلقه پشتیبان در سمت کم‌فشار اضافه کنید تا از بیرون زدن حلقه اورینگ به داخل شکاف جلوگیری شود.